JPH1156841A - ３次元関心領域設定方法および画像処理装置並びに超音波撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切な３次元関心領域を容易に設定する３次
元関心領域設定方法および画像処理装置、並びに、設定
された３次元関心領域内の画像データから３次元像を求
める超音波撮像装置を実現する。 【解決手段】 ３次元座標空間内に複数の断面（９０
ｐ，９０ｑ）を互いに離間して設定し、各断面の画像上
に描画した関心領域を多角形で近似し、設定断面以外の
断面（９０ｋ）については補間演算によって多角形を求
め、それら各多角形の積層によって３次元関心領域を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元関心領域設
定方法および画像処理装置並びに超音波撮像装置に関
し、特に、画像データが存在する３次元座標空間内に３
次元関心領域を設定する３次元関心領域設定方法および
画像処理装置、並びに、設定された３次元関心領域内の
画像データによって画像を生成する超音波撮像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】被検体内の３次元領域を超音波で走査
し、エコー(echo)信号に基づいて３次元領域の画像デー
タを得たとき、３次元座標空間の画像データから３次元
像等を生成することが行われる。

【０００３】例えば子宮内の胎児の３次元像を形成する
場合は、子宮壁等に邪魔されない胎児の３次元像を得る
ために、予め適宜の関心領域を３次元的に設定し、この
３次元関心領域内の画像データから３次元像を形成する
ことが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】３次元関心領域の形状
を単純なものにすると、設定が容易な反面、不要部分を
適切に切り分けることが困難である。そこで、３次元像
等を生成した後に不要部分を手作業で逐一除去すること
が行われるが、煩雑な作業となる。

【０００５】不要部分を適切に切り分けるためには一般
に複雑な形状の３次元関心領域を設定する必要があり、
手作業で設定するのは多大な労力を要する。また、画像
の境界を自動的に追跡して３次元関心領域を自動設定す
る方法は、元画像の画質に左右されかつ時間がかかると
いう問題がある。

【０００６】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、適切な３次元関心領域を容
易に設定する３次元関心領域設定方法および画像処理装
置、並びに、設定された３次元関心領域内の画像データ
から３次元像を求める超音波撮像装置を実現することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（１）上記の課題を解決する第１の発明は、画像データ
が存在する３次元座標空間に互いに平行でかつ離間した
複数の断面を設定し、前記複数の断面の画像をそれぞれ
表示し、前記複数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の
輪郭を描画し、前記輪郭が描画された各関心領域の内部
にそれぞれ原点を定め、前記原点から等角度間隔で放射
する複数の直線と前記輪郭との交点を頂点とする多角形
を前記各関心領域ごとに求め、前記複数の断面における
前記多角形に基づく補間演算により前記複数の断面のお
のおのに連なる断面における補間多角形を求め、前記多
角形および前記補間多角形の積層により３次元関心領域
を形成する、ことを特徴とする。

【０００８】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、画像データが存在する３次元座標空間に互いに平行
でかつ離間した複数の断面を設定する断面設定手段と、
前記複数の断面の画像をそれぞれ表示する表示手段と、
前記複数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の輪郭を描
画する描画手段と、前記輪郭が描画された各関心領域の
内部にそれぞれ原点を定める原点設定手段と、前記原点
から等角度間隔で放射する複数の直線と前記輪郭との交
点を頂点とする多角形を前記各関心領域ごとに求める多
角形生成手段と、前記複数の断面における前記多角形に
基づく補間演算により前記複数の断面のおのおのに連な
る断面における補間多角形を求める補間多角形形成手段
と、前記多角形および前記補間多角形の積層により３次
元関心領域を形成する３次元関心領域形成手段と、を具
備することを特徴とする。

【０００９】（３）上記の課題を解決する第３の発明
は、被検体内の３次元領域を超音波で走査してそのエコ
ーを受信する超音波送受信手段と、前記エコーに基づい
て画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画
像データが存在する３次元座標空間に互いに平行でかつ
離間した複数の断面を設定する断面設定手段と、前記複
数の断面の画像をそれぞれ表示する表示手段と、前記複
数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の輪郭を描画する
描画手段と、前記輪郭が描画された各関心領域の内部に
それぞれ原点を定める原点設定手段と、前記原点から等
角度間隔で放射する複数の直線と前記輪郭との交点を頂
点とする多角形を前記各関心領域ごとに求める多角形形
成手段と、前記複数の断面における前記多角形に基づく
補間演算により前記複数の断面のおのおのに連なる断面
における補間多角形を求める補間多角形形成手段と、前
記多角形および前記補間多角形の積層により３次元関心
領域を形成する３次元関心領域形成手段と、前記３次元
関心領域内の画像データに基づいて画像を生成する画像
生成手段と、を具備することを特徴とする。

【００１０】第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに
おいて、前記原点を前記関心領域の幅および高さの中心
に定めることが、原点設定を自動化する点で好ましい。
また、第１の発明〜第３の発明のいずれか１つにおい
て、前記多角形が、少なくとも１６個の頂点を持つこと
が、前記描画された関心領域との近似性を良くする点で
好ましい。

【００１１】また、第１の発明〜第３の発明のいずれか
１つにおいて、前記補間演算がリニア補間演算であるこ
とが、演算を単純化する点で好ましい。また、第１の発
明〜第３の発明のいずれか１つにおいて、前記補間演算
がスプライン補間演算であることが、精度の良い補間を
行う点で好ましい。

【００１２】（作用）第１の発明ないし第３の発明で
は、３次元座標空間内に離間した複数の断面を設定し、
各断面の画像上に描画された関心領域を多角形で近似
し、設定した断面以外の断面については補間演算によっ
て多角形を求め、それら各多角形の積層によって３次元
関心領域を形成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【００１４】図１に超音波撮像装置のブロック(block)
図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。
本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形
態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の
方法に関する実施の形態の一例が示される。

【００１５】（構成）本装置の構成を説明する。図１に
示すように、本装置は、超音波プローブ(probe) ２を有
する。超音波プローブ２は、図示しない複数の超音波ト
ランスデューサ(transducer)のアレイ(array) を有す
る。アレイは、例えば前方に張り出した円弧に沿って１
次元的に配列された１２８個の超音波トランスデューサ
によって構成される。

【００１６】すなわち、超音波プローブ２はコンベック
スプローブ(convex probe)となっている。なお、超音波
プローブ２はコンベックスプローブに限らない。個々の
超音波トランスデューサは例えばＰＺＴ（チタン酸ジル
コン酸鉛）セラミックス(ceramics)等の圧電材料によっ
て構成される。超音波プローブ２は被検体４に当接され
て使用される。

【００１７】超音波プローブ２は送受信部６に接続され
ている。送受信部６は、超音波プローブ２に駆動信号を
与えて被検体４内に超音波を送波させるようになってい
る。超音波は被検体４内にビーム(beam)として送波され
る。超音波ビームの送波は所定の時間間隔で繰り返し行
われる。

【００１８】超音波ビームの送波方向は順次変更され、
被検体４の内部が、超音波ビームが形成する音線によっ
て走査される。すなわち被検体４の内部が音線順次によ
って走査される。音線の形成は、複数の超音波トランス
デューサの駆動に時間差を与えるフェーズドアレイ(pha
sed array)の手法を利用して行われる。また、音線の走
査は、音線形成に関わる複数の超音波トランスデューサ
を切り換えることにより、送波アパーチャ(aperture)を
アレイに沿って順次移動させる電子スキャン(scan)の手
法を利用して行われる。

【００１９】送受信部６は、また、超音波プローブ２が
受波した被検体４からのエコー信号を受信するようにな
っている。エコー信号の受信は超音波の送波の繰り返し
の合間に行われる。各回の受信によって、音線毎のエコ
ー受信信号がそれぞれ形成される。受波の音線も送波に
合わせて走査される。

【００２０】音線毎のエコー受信信号の形成は、例えば
アレイ中の複数の超音波トランスデューサの受信信号を
加算する時間差を調節する、フェーズドアレイの手法に
より行われる。受波の音線の走査は、受波のアパーチャ
をアレイに沿って順次移動させる電子スキャンによって
行われる。

【００２１】超音波プローブ２および送受信部６によっ
て、図２に示すような走査が行われる。すなわち、同図
に示すように、放射点２００から発する音線２０２が円
弧２０４上を移動することにより、扇面状の２次元領域
２０６が走査され、いわゆるコンベックススキャンが行
われる。この走査はθ走査である。音線２０２を超音波
の送波方向とは反対方向に延長したとき、全ての音線が
一点２０８で交わるようになっている。点２０８は全て
の音線の発散点となる。

【００２２】超音波プローブ２はアクチュエータ(actua
tor)８に連結されている。アクチュエータ８は、超音波
プローブ２をθ走査方向とは垂直な方向（φ方向）に移
動させるようになっている。すなわち、アクチュエータ
８はφ走査を行うものである。φ走査はθ走査と協調し
て行われ、例えばθ走査の１スキャン毎にφ走査を１ピ
ッチ(pitch) 進めるようになっている。

【００２３】φ走査を超音波プローブ２の揺動によって
おこなうとき、その中心軸は、図３に中心軸３００で示
すように、θ走査の音線の発散点２０８を通るようにな
っている。このようなφ走査とθ走査の組み合わせによ
って、被検体４の内部の３次元領域３０２が走査され
る。超音波プローブ２、送受信部６およびアクチュエー
タ８は、本発明における超音波送受信手段の実施の形態
の一例である。

【００２４】φ走査は、この他に図４に示すように行う
ようにしても良い。図４に示すφ走査は、超音波プロー
ブ２をθ走査と直交する方向に平行移動させるようにし
たものである。なお、φ走査は、必ずしもアクチュエー
タ８によらず、操作者が手動で行うようにしても良い。

【００２５】送受信部６から出力される音線毎のエコー
受信信号は、Ｂモード処理部１０に入力される。Ｂモー
ド処理部１０は、本発明における画像データ生成手段の
実施の形態の一例である。Ｂモード処理部１０はＢモー
ド画像データを形成するものである。Ｂモード処理部１
０は、図５に示すように対数増幅回路１０２と包絡線検
波回路１０４を備えている。

【００２６】Ｂモード処理部１０は、対数増幅回路１０
２でエコー受信信号を対数増幅し、包絡線検波回路１０
４で包絡線検波して音線上の個々の反射点でのエコーの
強度を表す信号、すなわちＡスコープ(scope) 信号を得
て、このＡスコープ信号の各瞬時の振幅をそれぞれ輝度
値として、Ｂモード画像データを形成するようになって
いる。

【００２７】Ｂモード処理部１０は画像処理部１４に接
続されている。画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０
から入力されるデータに基づいてＢモード画像を生成す
るものである。画像処理部１４は、図６に示すように、
バス(bus) １４０によって接続された音線データメモリ
１４２、ディジタル・スキャンコンバータ(digital sca
n converter)１４４、画像メモリ１４６および画像処理
プロセッサ１４８を備えている。Ｂモード処理部１０か
ら音線毎に入力されたＢモード画像データは、音線デー
タメモリ１４２に記憶される。

【００２８】被検体４の走査が３次元的に行われること
により、音線データメモリ１４２には３次元の音線デー
タが記憶される。すなわち、音線データメモリ１４２内
には、例えば図７に示すような３次元の音線データ空間
が形成される。この音線データ空間はθ、φおよびｚの
３つの座標軸を有する。これらは極座標軸である。

【００２９】ディジタル・スキャンコンバータ１４４
は、走査変換により音線データ空間のデータを物理空間
のデータに変換するものである。これによって、音線デ
ータ空間は例えば図８または図９に示すような物理デー
タ空間に変換される。物理データ空間はｘ，ｙ，ｚの３
つの直交座標軸を有する。物理データ空間は、図３また
は図４に示した３次元領域３０２に相当する。

【００３０】ディジタル・スキャンコンバータ１４４に
よって変換された画像データが画像メモリ１４６に記憶
される。すなわち、画像メモリ１４６は物理空間の画像
データを記憶する。画像メモリ１４６には３次元座標空
間（データ空間）が形成される。

【００３１】画像処理プロセッサ１４８は、音線データ
メモリ１４２および画像メモリ１４６のデータについて
それぞれ所定のデータ処理を施すものである。このデー
タ処理には３次元関心領域を形成するためのデータ処理
が含まれる。データ処理の詳細については後にあらため
て説明する。

【００３２】画像処理プロセッサ１４８は、本発明にお
ける原点設定手段の実施の形態の一例である。また、本
発明における多角形形成手段の実施の形態の一例であ
る。また、また、本発明における補間多角形形成手段の
実施の形態の一例である。また、本発明における３次元
関心領域形成手段の形態の一例である。また、本発明に
おける画像生成手段の実施の形態の一例である。

【００３３】画像処理部１４には表示部１６が接続され
ている。表示部１６は、本発明における表示手段の実施
の形態の一例である。表示部１６は、画像処理部１４か
ら画像信号が与えられ、それに基づいて画像を表示する
ようになっている。

【００３４】以上の送受信部６、アクチュエータ８、Ｂ
モード処理部１０、画像処理部１４および表示部１６は
制御部１８に接続されている。制御部１８は、それら各
部に制御信号を与えてその動作を制御するようになって
いる。

【００３５】制御部１８には操作部２０が接続されてい
る。操作部２０は、本発明における断面設定手段の実施
の形態の一例である。また、本発明における描画手段の
実施の形態の一例である。操作部２０は操作者によって
操作され、制御部１８に所望の指令や情報を入力するよ
うになっている。操作部２０は、例えばキーボード(key
board)やその他の操作具を備えた操作パネル(panel) で
構成される。

【００３６】（動作）本装置の動作を説明する。図１０
に本装置の動作のフロー図を示す。操作者はアクチュエ
ータ８に連結された超音波プローブ２を被検体４の所望
の個所に位置決めし、操作部２０を操作して撮像動作を
行わせる。以下、制御部１８による制御の下で本装置の
動作が遂行される。

【００３７】ステップ３１０において、３次元（３Ｄ）
スキャンを行う。すなわち、送受信部６は超音波プロー
ブ２を通じて音線順次で被検体４の内部をθ走査して逐
一そのエコーを受信する。Ｂモード処理部１０は、送受
信部６から入力されるエコー受信信号からＡスコープ信
号を求め、その各瞬時値を輝度値とするＢモード画像デ
ータを音線毎に形成する。

【００３８】画像処理部１４は、Ｂモード処理部１０か
ら入力される音線毎のＢモード画像データを音線データ
メモリ１４２に記憶する。これによって、音線データメ
モリ１４２内にＢモード画像データについての音線デー
タ空間が形成される。

【００３９】画像処理プロセッサ１４８は、音線データ
メモリ１４２のＢモード画像データをディジタル・スキ
ャンコンバータ１４４で走査変換して画像メモリ１４６
に書き込む。画像メモリ１４６の読出信号が表示部１６
に表示される。これによってＢモード画像が表示され
る。

【００４０】超音波プローブ２のφ走査につれて、例え
ば図１１に概念的に示すように、φ方向に異なる複数の
断面（θ走査面）９００〜９０ｎの像が順次表示され
る。操作者は、表示部１６に順次表示される各断面の画
像を観察して体内の状況を把握する。各断面の像は画像
メモリ１４６に蓄積される。これによって、画像メモリ
１４６には、断面９００〜９０ｎの積層によって構成さ
れる３次元領域３０２に関する画像が記憶される。断面
９００〜９０ｎの数は、例えば百数十〜２００個程度で
ある。

【００４１】次に、ステップ３１２において、操作者が
所望の断面について関心領域すなわちＲＯＩ(region of
interest)を描画する。ＲＯＩの描画は、断面９００〜
９０ｎの中から適宜の断面を選択してその画像を表示部
１６に表示させ、表示部１６の画面上で行う。ＲＯＩの
描画には、例えば操作部２０で操作する移動カーソル(c
ursor)等が用いられる。

【００４２】これによって、例えば図１２に示すよう
に、ＲＯＩの輪郭が描画される。なお、図１２に示す例
は、３次元像を求めようとする画面中央部の大小２つの
円形の物体を、周囲の体腔壁から切り分けるようにＲＯ
Ｉを描画した例である。

【００４３】操作者は、ＲＯＩを描画する断面を、断面
９００〜９０ｎの中から例えば２０断面当たり１断面等
適宜の割合で選び、それら断面の画像について逐一ＲＯ
Ｉの輪郭を描画する。なお、ＲＯＩを描画する断面は、
一定割合で選択する代わりに、３Ｄスキャン中に認め
た、例えば関心領域の形状が大きく変化するような、特
徴的な画像がある断面をいくつか選択するようにしても
良い。

【００４４】次に、ステップ３１４において、画像処理
プロセッサ１４８が、上記のように描画された各ＲＯＩ
について、それに近似する多角形を形成する。多角形の
形成の一例を図１３を用いて以下に説明する。

【００４５】先ず、描画されたＲＯＩ（描画ＲＯＩ）９
２０内に原点９２２を定める。ここでは、原点９２２
を、例えば、描画ＲＯＩ９２０の幅と高さの中心点、す
なわち、ｘ座標の最大値Ｘmax と最小値Ｘmin の中間点
およびｚ座標の最大値Ｚmax と最小値Ｚmin の中間点と
なるように定めている。

【００４６】原点９２０をこのように定めるのは、原点
を簡単な計算で自動的に求める点で好ましい。勿論、そ
れに限らず、描画ＲＯＩ９２０の重心等を計算し、それ
を原点としても良く、また、操作者がカーソル等で任意
に指定するようにしても良い。画像処理プロセッサ１４
８は、原点９２２の３次元座標を記憶する。

【００４７】次に、原点９２２の周囲の３６０°の角度
範囲を、例えば１６分割等、複数分割する放射状の直線
９２４を設定し、各直線９２４と描画ＲＯＩ９２０の輪
郭との交点をそれぞれ求める。分割数は１６分割に限ら
ず任意で良い。分割数はできるだけ多くするのが、次に
述べる多角形と描画ＲＯＩ９２０との近似を良くする点
で好ましい。なお、放射状の直線９２４の角度は、例え
ば１２時の方向を基準として時計回りに与える。

【００４８】次に、各直線９２４と描画ＲＯＩ９２０の
輪郭との交点を順次直線で結び、それら交点を頂点とす
る多角形を形成する。このようにして、例えば図１４に
示すように、描画ＲＯＩ９２０に近似する多角形が得ら
れる。画像処理プロセッサ１４８は、多角形の原点と各
頂点を結ぶ放射状の直線の長さと角度を記憶する。

【００４９】操作者がＲＯＩを描画した全ての断面につ
いて、上記と同様にしてそれぞれ多角形が形成される。
各多角形について、原点の座標および原点と頂点を結ぶ
直線の長さと角度がそれぞれ記憶される。なお、原点と
頂点を結ぶ直線の長さと角度を記憶する代わりに、各頂
点の３次元座標を記憶するようにしても良い。

【００５０】次に、ステップ３１６において、画像処理
プロセッサ１４８は、補間多角形を形成する。以下、図
１５を用いて補間多角形の形成の一例を説明する。図１
５において、断面９０ｐおよび断面９０ｑは、描画ＲＯ
Ｉに基づく多角形がそれぞれ形成された直近の断面同士
である。ｘ，ｚ，ｙは、互いに垂直な３つの座標軸であ
る。断面９０ｐ，９０ｑはｘ軸およびｚ軸に平行で、ｙ
軸に垂直になっている。断面９０ｐと断面９０ｑの間に
は、操作者がＲＯＩを描画しなかった例えば１９個の断
面が存在する。それら１９個の断面に、それぞれ補間多
角形を形成しようとするものである。

【００５１】断面９０ｐには、１つの多角形の原点９２
２ｐおよび原点と頂点を結ぶ直線９２４ｐが存在する。
なお、原点と頂点を結ぶ直線は複数本あるが、直線９２
４ｐで代表させ他は図示を省略する。原点９２２ｐの３
次元座標は（ｘ０，ｚ０，ｙ０）である。直線９２４ｐ
は、長さがｒ０、角度がαである。

【００５２】断面９０ｑにも、同様に、別な多角形の原
点９２２ｑおよび直線９２４ｑが存在する。原点９２２
ｑの３次元座標は（ｘ１，ｚ１，ｙ１）である。直線９
２４ｑの長さはｒ１、角度はαである。なお、角度αの
値は複数の断面を通じて同一である。

【００５３】画像処理プロセッサ１４８は、断面９０ｐ
と断面９０ｑの間の断面９０ｋに補間する補間多角形の
原点９２２ｋのｘ座標ｘｉおよびｚ座標ｚｉを、それぞ
れ次式によって求める。なお、ｙｉはｙ軸上の断面９０
ｋの座標で、ｙ０とｙ１の間で変化する値である。

【００５４】

【数１】

【００５５】

【数２】

【００５６】（１）、（２）式は、断面９０ｋにおける
補間多角形の原点の座標を、ｙ軸上の断面９０ｋの位置
に応じて、断面９０ｐ，９０ｑにおける原点９２２ｐ，
９２２ｑの座標からのリニア(linear)補間によって求め
ることを示している。

【００５７】直線９２４ｋの長さも、同様に、断面９０
ｐ，９０ｑにおける直線９２４ｐ，９２４ｑからのリニ
ア補間により、次式のように求められる。

【００５８】

【数３】

【００５９】（３）式による直線９２４ｋの計算を、角
度αが異なる複数の直線についてそれぞれ行う。このよ
うにして、原点９２２ｋの座標と、そこから放射状に延
びる複数の直線９２４ｋの長さが求まる。原点９２２ｋ
から放射状に延びる複数の直線９２４ｋの先端は補間多
角形の頂点を与える。そこで、それらの頂点を順番に結
んで断面９０ｋにおける補間多角形を形成する。

【００６０】補間多角形を形成するのに、（１）〜
（３）式のように、先ず原点を計算し次に原点からの放
射状直線の長さを計算する手順は、１頂点当たり１回の
計算で済み全体としての計算数が少ない点で好ましい。

【００６１】断面９０ｐ，９０ｑにおける多角形につい
て、原点と頂点を結ぶ放射状の直線ではなく、頂点の３
次元座標を記憶している場合は、それからの補間によっ
て補間多角形の頂点の座標を求め、それに基づいて補間
多角形を形成するようにしても良い。ただし、その場合
は、頂点のｘ座標とｙ座標をそれぞれ求めるので、１頂
点当たり２回の計算が必要になる。

【００６２】断面９０ｐと断面９０ｑの間に存在する例
えば１９個の断面のおのおのにつき、上記のような内挿
補間演算により補間多角形がそれぞれ求められる。同様
にして、描画ＲＯＩに対応する多角形を持つ他の断面の
間に存在する断面についても、補間多角形が形成され
る。

【００６３】補間多角形を形成すべき断面が、描画ＲＯ
Ｉに対応する多角形を持つ断面の間ではなく、その外側
にあるときは、描画ＲＯＩに対応する多角形を持つ複数
の断面からの外挿補間演算によって補間多角形を形成す
る。

【００６４】なお、補間演算はリニア補間に限らず、例
えばスプライン(spline)補間等の高次の補間演算を行う
ようにしても良い。高次の補間は、次に述べる３次元関
心領域を精度良く形成する点で好ましい。

【００６５】次に、ステップ３１８において、画像プロ
セッサ１４８は、以上のようにして得た多角形と補間多
角形とに基づいて、３次元関心領域（３Ｄ−ＲＯＩ）を
形成する。３Ｄ−ＲＯＩは、多角形と補間多角形との積
層体として形成される。

【００６６】このような３Ｄ−ＲＯＩは、所定の間隔で
選んだ断面ないし要所の断面については描画ＲＯＩを基
に多角形を形成し、それ以外の断面については補間多角
形を形成し、それらを積層するようにしたので、不要部
分を適切に切り分ける３次元関心領域を容易に設定する
ことができる。

【００６７】次に、ステップ３２０において、画像プロ
セッサ１４８は、３Ｄ−ＲＯＩ内に属する画像データを
用いて３次元像を生成する。３次元像の生成は、例えば
画像データの同値線(isocontours) を抽出して対象物の
表面像を生成する公知の手法により行われる。あるい
は、３Ｄ−ＲＯＩ内に属する画像データについて最大値
投影(maximum intensity projection)ないし最小値投影
(minimum intensity projection)を行い、等価的な３次
元像を生成する。

【００６８】３次元像は、ステップ３２２において表示
部１６により可視像として表示される。以上、超音波撮
像装置を実施の形態の一例として本発明を説明したが、
本発明の方法は、超音波撮像装置に限らず、例えば、Ｘ
線ＣＴ(computed tomography)装置や磁気共鳴撮像(MRI
: magnetic resonance imaging)装置等、他の種類の撮
像装置によって得られた画像データの３次元座標空間に
おいて、３次元関心領域を設定するのに適用しても良い
のは勿論である。

【００６９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、３次元座標空間内に複数の断面を互いに離間して設
定し、各断面の画像上に描画した関心領域を多角形で近
似し、設定断面以外の断面については補間演算によって
多角形を求め、それら各多角形の積層によって３次元関
心領域を形成するようにしたので、適切な３次元関心領
域を容易に設定する３次元関心領域設定方法および画像
処理装置、並びに、設定された３次元関心領域内の画像
データから３次元像を求める超音波撮像装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置による音線走
査の概念図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置による３次元
走査の概念図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置による３次元
走査の概念図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置の一部のブロ
ック図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の一部のブロ
ック図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における音線
データ空間を示す概念図である。

【図８】本発明の実施の形態の一例の装置における物理
空間を示す概念図である。

【図９】本発明の実施の形態の一例の装置における物理
空間を示す概念図である。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置の動作を示
すフロー図である。

【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置における３
次元走査を示す概念図である。

【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置の表示部に
表示した画面の一例を中間調の写真で示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置における多
角形形成過程を示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態の一例の装置の表示部に
表示した画面の一例を中間調の写真で示す図である。

【図１５】本発明の実施の形態の一例の装置における補
間多角形形成過程を示す図である。

【符号の説明】

２ 超音波プローブ ４ 被検体 ６ 送受信部 ８ アクチュエータ １０ Ｂモード処理部 １４ 画像処理部 １６ 表示部 １８ 制御部 ２０ 操作部 １０２ 対数増幅回路 １０４ 包絡線検波回路 １４０ バス １４２ 音線データメモリ １４４ ディジタル・スキャンコンバータ １４６ 画像メモリ １４８ 画像処理プロセッサ ２００ 放射点 ２０２ 音線 ２０４ 円弧 ２０６ ２次元領域 ２０８ 発散点 ３００ 回転軸 ３０２ ３次元領域 ９００〜９０ｎ，９０ｐ，９０ｑ，９０ｋ 断面 ９２０ 描画ＲＯＩ ９２２，９２２ｐ，９２２ｑ，９２２ｋ 原点 ９２４，９２４ｐ，９２４ｑ，９２４ｋ 直線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像データが存在する３次元座標空間に
   互いに平行でかつ離間した複数の断面を設定し、 前記複数の断面の画像をそれぞれ表示し、 前記複数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の輪郭を描
   画し、 前記輪郭が描画された各関心領域の内部にそれぞれ原点
   を定め、 前記原点から等角度間隔で放射する複数の直線と前記輪
   郭との交点を頂点とする多角形を前記各関心領域ごとに
   求め、 前記複数の断面における前記多角形に基づく補間演算に
   より前記複数の断面のおのおのに連なる断面における補
   間多角形を求め、 前記多角形および前記補間多角形の積層により３次元関
   心領域を形成する、ことを特徴とする３次元関心領域設
   定方法。
2. 【請求項２】 画像データが存在する３次元座標空間に
   互いに平行でかつ離間した複数の断面を設定する断面設
   定手段と、 前記複数の断面の画像をそれぞれ表示する表示手段と、 前記複数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の輪郭を描
   画する描画手段と、 前記輪郭が描画された各関心領域の内部にそれぞれ原点
   を定める原点設定手段と、 前記原点から等角度間隔で放射する複数の直線と前記輪
   郭との交点を頂点とする多角形を前記各関心領域ごとに
   求める多角形生成手段と、 前記複数の断面における前記多角形に基づく補間演算に
   より前記複数の断面のおのおのに連なる断面における補
   間多角形を求める補間多角形形成手段と、 前記多角形および前記補間多角形の積層により３次元関
   心領域を形成する３次元関心領域形成手段と、を具備す
   ることを特徴とする画像処理装置。
3. 【請求項３】 被検体内の３次元領域を超音波で走査し
   てそのエコーを受信する超音波送受信手段と、 前記エコーに基づいて画像データを生成する画像データ
   生成手段と、 前記画像データが存在する３次元座標空間に互いに平行
   でかつ離間した複数の断面を設定する断面設定手段と、 前記複数の断面の画像をそれぞれ表示する表示手段と、 前記複数の断面の画像上でそれぞれ関心領域の輪郭を描
   画する描画手段と、 前記輪郭が描画された各関心領域の内部にそれぞれ原点
   を定める原点設定手段と、 前記原点から等角度間隔で放射する複数の直線と前記輪
   郭との交点を頂点とする多角形を前記各関心領域ごとに
   求める多角形形成手段と、 前記複数の断面における前記多角形に基づく補間演算に
   より前記複数の断面のおのおのに連なる断面における補
   間多角形を求める補間多角形形成手段と、 前記多角形および前記補間多角形の積層により３次元関
   心領域を形成する３次元関心領域形成手段と、 前記３次元関心領域内の画像データに基づいて画像を生
   成する画像生成手段と、を具備することを特徴とする超
   音波撮像装置。