超声波诊断装置.pdf

一种超声波诊断装置，通过第一轴至第三轴而被特定的诊断坐标系为，以卵泡（F）的长轴和短轴为基准的坐标系，且其原点为卵泡（F）的重心位置。显示坐标系为XYZ坐标系。从（A）起通过使诊断坐标系相对于显示坐标系而进行平行移动，从而使彼此的原点相一致，由此成为（Ｂ）。接着，以与卵泡（F）的长轴相对应的诊断坐标系的第一轴、和与该第一轴之间的角度最小的X轴重合的方式而使诊断坐标系旋转，由此成为（C）。而且，以与卵泡（F）的短轴相对应的诊断坐标系的第二轴、和与该第二轴之间的角度最小的Z轴重合的方式而使诊断坐标系旋转，由此成为（D）。然后，作为卵泡（F）的断层图像，而形成包含Z轴和X轴的平面中的图像、包含Y轴和Z轴的平面中的图像、以及包含X轴和Y轴的平面中的图像。

1.一种超声波诊断装置，其特征在于，具有：探头，其相对于诊断区域而发送接收超声波；发送接收部，其通过对探头进行控制从而从诊断区域获得接收信号；对象特定部，其在根据接收信号而形成的诊断区域的图像数据内，对诊断对象的图像数据进行特定；坐标系设定部，其根据诊断对象的图像数据，而对以诊断对象的形态为基准的诊断坐标系进行设定；坐标系匹配部，其使成为显示图像的基准的显示坐标系、与诊断坐标系相互匹配，从而将诊断对象的图像数据配置于显示坐标系上；显示图像形成部，其根据被配置于显示坐标系上的诊断对象的图像数据而形成诊断对象的显示图像。 2.如权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对坐标轴中包含对应于诊断对象的形态而被特定的基准轴的诊断坐标系进行设定；所述坐标系匹配部通过使显示坐标系的一个坐标轴与所述基准轴相互重合，从而使显示坐标系与诊断坐标系相互匹配。 3.如权利要求2所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对坐标轴中包含沿着诊断对象的长边方向而被特定的长轴的诊断坐标系进行设定；所述坐标系匹配部使显示坐标系的一个坐标轴与所述长轴相互重合。 4.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对坐标轴中除了诊断对象的长轴之外还包含与长轴正交的短轴的诊断坐标系进行设定；所述坐标系匹配部使显示坐标系的一个坐标轴与所述长轴相互重合，且使显示坐标系的其他坐标轴与所述短轴相互重合。 5.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系匹配部使显示坐标系的多个坐标轴中与所述长轴之间的角度最小的坐标轴与所述长轴相互重合。 6.如权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系匹配部使显示坐标系的多个坐标轴中与所述长轴之间的角度最小的坐标轴与所述长轴相互重合。 7.如权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对通过基于诊断对象的图像数据的主成分分析而得到的诊断坐标系进行设定。 8.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对坐标轴中包含通过基于诊断对象的图像数据的主成分分析而得到的诊断对象的长轴的诊断坐标系进行设定。 9.如权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对将通过基于诊断对象的图像数据的主成分分析而得到的诊断对象的长轴和短轴设为坐标轴的诊断坐标系进行设定。 10.如权利要求3所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对坐标轴中包含通过基于诊断对象的图像数据的主成分分析而得到的诊断对象的长轴的诊断坐标系进行设定，所述坐标系匹配部使显示坐标系的多个坐标轴中与所述长轴之间的角度最小的坐标轴与所述长轴相互重合。 11.如权利要求4所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述坐标系设定部对将通过基于诊断对象的图像数据的主成分分析而得到的诊断对象的长轴和短轴设为坐标轴的诊断坐标系进行设定；所述坐标系匹配部使显示坐标系的多个坐标轴中与所述长轴之间的角度最小的坐标轴与所述长轴相互重合。 12.如权利要求1所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述探头为，相对于包含相互紧贴在一起的多个卵泡在内的诊断区域发送接收超声波；所述对象特定部通过在包含多个卵泡在内的诊断区域的图像数据内，对多个卵泡实施收缩处理，从而将多个卵泡分离为各个卵泡，在被实施了收缩处理的所述图像数据内，通过对多个卵泡实施分类处理，从而对多个卵泡中的各个卵泡分配互不相同的标签，在被实施了分类处理的所述图像数据内，对多个卵泡中的各个卵泡实施膨胀处理，并对从各个卵泡所得到的膨胀部分分配该卵泡的标签，且使多个卵泡的大小复原，在所述图像数据内，将复原了大小的各个卵泡的图像数据作为所述诊断对象的图像数据而进行特定。 13.如权利要求12所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述对象特定部在通过被实施膨胀处理而相互重叠的膨胀部分彼此的重复部分处形成边界，并使多个卵泡的大小复原。 14.如权利要求12所述的超声波诊断装置，其特征在于，所述对象特定部反复执行n次阶段性地使多个卵泡收缩的收缩处理，并反复执行n次阶段性地使多个卵泡膨胀的膨胀处理，其中，所述n为自然数。 15.一种超声波图像处理装置，其特征在于，具有：对象特定部，其在超声波的图像数据内，对诊断对象的图像数据进行特定；坐标系设定部，其根据诊断对象的图像数据，而对以诊断对象的形态为基准的诊断坐标系进行设定；坐标系匹配部，其使成为显示图像的基准的显示坐标系、与诊断坐标系相互匹配，从而将诊断对象的图像数据配置于显示坐标系上；显示图像形成部，其根据被配置于显示坐标系上的诊断对象的图像数据而形成诊断对象的显示图像。

技术领域

本发明涉及一种超声波诊断装置，特别涉及一种形成诊断对象的显示图 像的技术。

背景技术

目前已知一种通过适合于诊断的显示图像来显示组织等的超声波图像的 技术，根据组织等的种类或诊断内容，该显示图像是多种多样的。而且，作 为该组织等，生物体内的多个卵泡也被设为超声波诊断的对象。

各个卵泡被观测为大致接近于椭圆形的形状的情况较多，因此，例如沿 着各个卵泡的长边方向的长轴或与之正交的短轴等，在各个卵泡的诊断中被 设为基准。随此，例如，在以三维的方式获得超声波图像数据并显示各个卵 泡的切面图像的情况下，期望得到包括该卵泡的长轴或短轴的切面图像的用 户也不占少数。

然而，在针对各个卵泡而以包含长轴或短轴的方式来设定切面的位置时， 若用户手动实施该设定，则会迫使用户实施烦杂的操作。尤其是，在生物体 内多个卵泡密集在一起，从而针对多个卵泡中的每个卵泡而以手动的方式设 定切面将需要大量的劳动。

在这种情况下，本申请的发明者，例如对针对卵泡等诊断对象而形成适 合于诊断的显示图像的技术反复进行了研究开发。在该显示图像的形成中， 优选参照诊断对象的形态，即诊断对象的大小或形状等。作为表示该诊断对 象的形态的特征量的一个示例，可列举出沿着诊断对象的长边方向而被特定 的长轴（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3802508号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是在上述的研究开发的过程中所完成的，其目的在于，实现与诊 断对象的形态相对应的诊断对象的显示图像。

用于解决课题的方法

实现上述目的的优选的超声波诊断装置的特征在于，具有：探头，其相 对于诊断区域而发送接收超声波；发送接收部，其通过对探头进行控制从而 从诊断区域获得接收信号；对象特定部，其在根据接收信号而形成的诊断区 域的图像数据内，对诊断对象的图像数据进行特定；坐标系设定部，其根据 诊断对象的图像数据，而对以诊断对象的形态为基准的诊断坐标系进行设定； 坐标系匹配部，其使成为显示图像的基准的显示坐标系、与诊断坐标系相互 匹配，从而将诊断对象的图像数据配置于显示坐标系上；显示图像形成部， 其根据被配置于显示坐标系上的诊断对象的图像数据而形成诊断对象的显示 图像。

在上述结构中，诊断区域的图像数据例如可以由二维排列的多个回声数 据构成，也可以由三维排列的多个体素数据构成。当诊断区域的图像数据为 二维数据时，优选为，诊断坐标系和显示坐标系为二维坐标。当诊断区域的 图像数据为三维数据时，优选为，诊断坐标系和显示坐标系为三维坐标或二 维坐标。此外，虽然优选为，诊断坐标系和显示坐标系为直角坐标系，但也 可使用例如，适合于超声波探头的扫描方式的、直角坐标系以外的坐标系。

在上述结构中，显示坐标系与诊断坐标系被相互匹配。例如，以满足某 匹配条件的方式，而使一个坐标系配置于另一个坐标系上。匹配条件是指， 例如，确定一个坐标系的坐标轴和坐标面、与确定另一个坐标系的坐标轴和 坐标面之间的相对配置关系等。作为一个示例，存在使显示坐标系的一个坐 标轴与诊断坐标系的一个坐标轴相互重合的方式。当然，也可以使显示坐标 系的一个坐标轴与诊断坐标系的一个坐标轴以伴有某交叉角度而交叉的方式 被匹配。

而且，根据上述结构，在将诊断对象的图像数据配置于显示坐标系上时， 由于以诊断对象的形态为基准的诊断坐标系与显示坐标系被相互匹配，因此 实现了与诊断对象的形态相对应的图像数据的配置，从而能够形成与诊断对 象的形态相对应的诊断对象的显示图像。

此外，实现上述目的的优选的超声波图像处理装置的特征在于，具有： 对象特定部，其在超声波的图像数据内，对诊断对象的图像数据进行特定； 坐标系设定部，其根据诊断对象的图像数据，而对以诊断对象的形态为基准 的诊断坐标系进行设定；坐标系匹配部，其使成为显示图像的基准的显示坐 标系、与诊断坐标系相互匹配，从而将诊断对象的图像数据配置于显示坐标 系上；显示图像形成部，其根据被配置于显示坐标系上的诊断对象的图像数 据而形成诊断对象的显示图像。

例如，也可以采用如下方式，即，通过利用用于实现上述的对象特定部 和坐标系设定部以及坐标系匹配部的功能的程序，而使计算机实现上述功能， 从而使该计算机作为所述超声波图像处理装置而发挥作用。

发明的效果

根据本发明，能够形成与诊断对象的形态相对应的诊断对象的显示图像。

附图说明

图1为表示本发明的实施中优选的超声波诊断装置的整体结构的图。

图2为用于对对象特定部中的处理进行说明的图。

图3为用于对三维数据空间内的过滤器的扫描进行说明的图。

图4为用于对膨胀处理中的过滤处理进行说明的图。

图5为用于对卵泡的长轴和两个短轴进行说明的图。

图6为表示以卵泡为基准的诊断坐标系的图。

图7为用于对显示坐标系与诊断坐标系的匹配进行说明的图。

图8为用于对以显示坐标系为基准的截面进行说明的图。

图9为表示显示图像的具体示例的图。

具体实施方式

图1为表示本发明的实施中优选的超声波诊断装置的整体结构的图。探 头10为，相对于包含诊断对象在内的区域发送接收超声波的超声波探头。探 头10具备发送接收超声波的多个振动元件，且多个振动元件通过发送接收部 12而被实施发送控制从而形成发送信号束。此外，多个振动元件对从包含诊 断对象在内的区域内获得的超声波进行接收，由此向发送接收部12输出所得 到的信号，从而发送接收部12形成接收信号束而沿着接收信号束收集回声数 据。

探头10优选为三维探头，所述三维探头在三维空间内对超声波束（发送 信号束和接收信号束）进行扫描从而以立体的方式来收集回声数据。例如， 通过使由一维排列的多个振动元件（1D阵列振子）以电的方式所形成的扫描 面机械地进行移动，从而立体地扫描超声波束。此外，也可以对二维排列的 多个振动元件（2D阵列振子）进行电控制从而立体地扫描超声波束。当然， 也可以利用在断层面内扫描超声波束的二维的超声波探头。

当在三维空间内扫描超声波束以收集回声数据时，关于构成与该三维空 间相对应的三维数据空间的多个体素的回声数据（体素数据），被存储于未 图示的存储器等中。而且，对于构成三维数据空间的多个体素，在对象特定 部20以后的各部中执行各种处理。在此，对上述各种处理进行说明。另外， 关于图1所示的部分（结构），在以下的说明中利用图1中的符号。

图2为用于对对象特定部20中的处理进行说明的图。图2（A）图示了 二值化处理。对象特定部20为，通过对构成三维数据空间的多个体素实施二 值化处理，从而形成图2（A）所示的二值化处理后的图像数据。作为本实施 方式中的诊断对象，优选为生物体内的卵泡。对象特定部20通过对用于二值 化的阈值和各个体素的体素值（回声数据的大小）进行比较，从而对与卵泡 F相对应的体素与除此之外的体素进行识别。而且，例如，将与卵泡F相对 应的体素的体素值设为“1”，并将除此之外的体素的体素值设为“0”。图 2（A）中用白色来描绘与卵泡F相对应的体素群，用黑色来描绘除此之外的 相当于背景的体素群。

在生物体内，多个卵泡以互相紧贴的方式而密集在一起。因此，在超声 波图像内，如图2（A）所示，多个卵泡F以互相连结的状态而被图像化， 从而难以对各个卵泡F的大小或形状等单独地进行确认。在此，在本实施方 式中，通过下文说明的各种处理而使多个卵泡F相互分割。另外，虽然在图 2中以二维的方式绘制了各个图像数据，但各种处理是在三维数据空间内以 三维的方式被执行的。

图2（Ｂ）图示了收缩分离处理。对象特定部20在构成三维数据空间的 二值化处理后的体素数据内，即，在图2（A）所示的二值化图像数据内，对 多个卵泡F实施收缩处理，从而如图2（Ｂ）所示那样，将多个卵泡F分离 为卵泡F1～F3。对象特定部20反复执行n次（n为自然数）阶段性地使卵 泡F收缩的收缩处理。在该各个阶段的收缩处理中，利用收缩处理用的过滤 器，并且该过滤器在三维数据空间内的整个区域内被扫描。

图3为用于对三维数据空间100内的过滤器120的扫描进行说明的图。 在图3中，三维数据空间100由xyz直角坐标系表示。此外，过滤器120成 为如下结构，即，x轴方向、y轴方向和z轴方向上的各个长度相当于三个体 素，从而相当于合计27个体素的立体结构。位于过滤器120的中心的体素为 关注体素，而包围该关注体素的26个体素为周边体素。而且，以三维数据空 间100内的全部体素成为关注体素的方式，使过滤器120在x轴方向、y轴 方向和z轴方向上进行移动以在三维数据空间100内的整个区域内进行扫描。

在收缩分离处理中，在各扫描位置处，过滤器120内的26个周边体素中 只要存在一个体素值为“0”的体素，则位于过滤器120的中心的关注体素的 体素值将被设为“0”。例如，关注体素为“1（卵泡）”，在周边体素中只 要存在一个体素值为“0（背景）”的体素，则该关注体素将被变更为“0（背 景）”。而且，通过在三维数据空间100内的整个区域内粗略地扫描过滤器 120，且在各扫描位置处实施过滤处理，从而结束一阶段的收缩处理。另外， 与关注体素相关的体素值的变更，是在过滤器120于三维数据空间100内的 整个区域内粗略地被扫描之后执行的。即，在过滤器120被扫描的中途，不 实施体素值的变更，并且在任一扫描位置处均将变更前的体素值作为对象来 执行过滤处理。

如此，当结束一阶段的收缩处理，并根据其结果来实施体素值的变更时， 对由该变更后的体素值构成的三维数据空间100，执行第二阶段的收缩处理。 在第二阶段的收缩处理中，也执行与第一阶段相同的过滤处理。即，在各个 扫描位置，过滤器120内的26个周边体素中只要存在一个体素值为“0”的 体素，则位于过滤器120的中心的关注体素的体素值将被设为“0”，并且在 过滤器120于三维数据空间100内的整个区域内粗略地被扫描之后，变更体 素值。

对象特定部20反复执行n次（n为自然数）该阶段性的收缩处理。该反 复次数n根据各个体素的大小或过滤器的大小等而被适当地确定，例如被设 定为10以内的程度。当然，也可以采用如下方式，即，用户能够对次数n 进行调节。

另外，在二维的情况下，只需代替图3所示的过滤器120，而利用纵向 与横向的长度分别相当于三个体素从而与合计九个体素相对应的二维过滤 器，并且将位于中心的体素设为关注体素，将包围所述关注体素的八个体素 设为周边体素即可。

返回图2，当通过收缩处理而如图2（Ｂ）所示那样被分离为多个卵泡 F1～F3时，对象特定部20将在构成三维数据空间的收缩处理后的体素数据 内，即，在图2（Ｂ）所示的收缩处理后的图像数据内，实施分类处理，并 对多个卵泡F1～F3分配互不相同的标签。作为分类处理，可以使用公知的 方法，例如检测出三维数据空间内具有相同的体素值的多个体素的群，并对 每个群赋予标签号。例如，如图2（C）所示，对作为体素值为“0”的群的 背景部分分配标签0，对作为体素值为“1”的群的卵泡F1～F3，分别分配 标签1～3。

当分类处理被实施时，对象特定部20将在构成三维数据空间的分类处理 后的体素数据内，即，在图2（C）所示的分类处理后的图像数据内，对多个 卵泡中的各个卵泡实施膨胀处理。在该膨胀处理中，在从各个卵泡所得到的 膨胀部分中，分配有该卵泡的标签，而且，在由于被实施膨胀处理而相互重 叠的膨胀部分（膨胀的卵泡）彼此的重复部分处形成边界，且多个卵泡的大 小被复原。如此，如图2（D）所示，在与互不相同的标签相对应的卵泡之间 形成有边界（背景像素），且各个卵泡的大小被复原至收缩处理前（刚实施 二值化处理后）的大小。

对象特定部20反复执行n次（n与收缩处理的次数相同）阶段性地使卵 泡F膨胀的膨胀处理。在该各个阶段的膨胀处理中，利用膨胀处理用的过滤 器，并且该过滤器在三维数据空间内的整个区域内被扫描。在膨胀处理中， 也利用图3所示的相当于合计27个体素的立体过滤器120，并且位于过滤器 120的中心的体素被设为关注体素，包围所述关注体素的26个体素被设为周 边体素。而且，以三维数据空间100内的全部体素成为关注体素的方式，使 过滤器120在x轴方向、y轴方向和z轴方向上进行移动以在三维数据空间 100内的整个区域内进行扫描。但是，在收缩处理和膨胀处理中，过滤处理 有所不同。

图4为用于对膨胀处理中的过滤处理进行说明的图，在图4中图示了与 形成边界且进行膨胀的处理（膨胀边界处理）中的体素值的变更相关的条件 表。在膨胀边界处理中，参照各个体素的标签值。

在位于过滤器120（图3）的中心的关注体素为标签0（背景）的情况下， 当26个周边体素全部为标签0（背景）时，关注体素将被设为标签0。此外， 在关注体素为标签0（背景）的情况下，当26个周边体素中存在标签0以外 （卵泡）的标签，且这些标签全部为相同的标签N（同一卵泡）时，关注体 素将被变更为标签N。即，标签N的卵泡被膨胀。

而且，在关注体素为标签0（背景）的情况下，当26个周边体素中存在 标签0以外（卵泡）的标签，且这些标签中包含互不相同的标签号（互不相 同的卵泡）时，关注体素将被设为标签0。即，关注体素被维持为标签0，而 成为互不相同的卵泡的边界。

另一方面，在位于过滤器120的中心的关注体素为标签M（卵泡）的情 况下，无论周边体素的状况如何，关注体素均被维持为标签M。

而且，通过在三维数据空间100内的整个区域内粗略地扫描图3所示的 过滤器120，且在各扫描位置，根据图4所示的条件而实施过滤处理，从而 结束一阶段的膨胀边界处理。另外，与关注体素相关的标签值的变更，是在 过滤器120于三维数据空间100内的整个区域内粗略地被扫描之后执行的。 即，在过滤器120被扫描的中途，不实施标签值的变更，并且在任一扫描位 置处均将变更前的标签值作为对象来执行过滤处理。

如此，当结束一阶段的膨胀边界处理，并根据其结果而实施标签值的变 更时，对由该变更后的标签值构成的三维数据空间100，执行第二阶段的膨 胀边界处理。在第二阶段的膨胀边界处理中，也执行与第一阶段相同的过滤 处理。即，在各扫描位置处，根据图4所示的条件来实施过滤处理，并且在 过滤器120于三维数据空间100内的整个区域内粗略地被扫描之后，变更标 签值。

对象特定部20反复执行n次该阶段性的膨胀边界处理。优选为，该反复 次数n与收缩处理的反复次数n相同。如此，如图2（D）所示，在与互不相 同的标签相对应的卵泡之间形成边界（背景像素），并且各个卵泡的大小被 复原至收缩处理前的大小。

另外，在膨胀边界处理中，在二维的情况下，只需代替图3所示的过滤 器120，而利用纵向和横向的长度分别相当于三个体素从而与合计九个体素 相对应的二维过滤器，并且将位于中心的体素设为关注体素，且将包围所述 关注体素的八个体素设为周边体素即可。

在本实施方式中，如图2所示，以相互紧贴的方式而密集在一起的多个 卵泡被相互分离并被特定。而且，如图2（D）所示，当对各个卵泡对应附加 单独的标签时，将能够通过各个标签而对所对应的卵泡进行特定，从而能够 针对于每个标签而计算与对应于该标签的各个卵泡的大小或形状相关的测量 值，例如，可以针对于每个标签而计算对应于该标签的各个卵泡的体积、长 轴的长度或短轴的长度等。

另外，对各个卵泡进行特定时，例如，通过用户对所需的标签进行指定， 从而能够对与该标签相对应的卵泡进行特定。此外，由于各个卵泡被分离， 因此在显示有多个卵泡的图像上，用户可以对光标等显示方式进行操作以指 定所需的卵泡，由此仅显示所特定的卵泡的图像。

在本实施方式中，在对由用户所指定的卵泡进行显示时，形成与该卵泡 的形态相对应的显示图像。而且，作为卵泡的形态所涉及的特征量，图1中 的三轴运算部30对卵泡的长轴和两个短轴进行特定。

图5为用于对卵泡的长轴和两个短轴进行说明的图。在本实施方式中， 对于所特定的卵泡F，如图5所示那样通过考虑外接于该卵泡F的最小的长 方体，从而将该长方体的边的长度设为卵泡F的三轴长度。例如，图5所示 的最长的边D1被设为卵泡F的长轴，与边D1正交的边D2和边D3被设为 卵泡F的两个短轴。

返回图1，三轴运算部30在对卵泡的三轴进行特定时，利用主成分分析 的方法。在被称为主成分分析的公知的方法中，将最佳地表示数据的波动的 方向，即，数据的分散成为最大的方向设为第一主成分。而且，在本实施方 式中，在进行主成分分析时，例如，利用在以下进行说明的公知的协方差矩 阵。

为了得到协方差矩阵，通过数学式1来计算平均位置m。另外，在数学 式1中，Pi为，关于构成卵泡的第i个像素（体素）的、三维数据空间（参 照图3）内的坐标值，通过利用构成所特定的卵泡的i＝1～N的全部像素（体 素）的坐标值，来计算平均位置（重心位置）m。

【数学式1】

m = 1 N Σ i = 1 N P i , ]]>Pi=<xi，yi，zi>

而且，利用数学式1的平均位置m，来计算数学式2所表示的协方差矩 阵C。另外，数学式2所表示的协方差矩阵C为3×3的矩阵，并成为具有 数学式3所表示的六个独立成分的对称矩阵。

【数学式2】

C = 1 N Σ i = 1 N ( P i - m ) ( P i - m ) T ]]>

【数学式3】

C 11 = 1 N Σ i = 1 N ( x i - m x ) 2 ]]>          C 12 = C 21 = 1 N Σ i = 1 N ( x i - m x ) ( y i - m y ) ]]>

C 22 = 1 N Σ i = 1 N ( y i - m y ) 2 ]]>      C 13 = C 31 = 1 N Σ i = 1 N ( x i - m x ) ( z i - m z ) ]]>

C 33 = 1 N Σ i = 1 N ( z i - m z ) 2 ]]>       C 23 = C 32 = 1 N Σ i = 1 N ( y i - m y ) ( z i - m z ) ]]>

在使用了协方差矩阵C的主成分分析中，计算通过数学式2、数学式3 式而得到的协方差矩阵C的固有矢量，并且与最大的固有值相对应的固有矢 量被设为第一主成分。在本实施方式中，将利用协方差矩阵C而得到的第一 主成分的方向设为卵泡的长轴。由此，穿过卵泡的重心并沿着卵泡的长边方 向的长轴被特定。而且，将利用协方差矩阵C而得到的第二主成分和第三主 成分各自的方向分别设为卵泡的两个短轴。例如，第二主成分的方向被设为 短轴1，第三主成分的方向被设为短轴2。如此，作为卵泡的三轴，而特定了 长轴和与之正交的两个短轴。

另外，虽然也可以在卵泡的图像数据内，沿着连结重心和距重心最远的 像素的直线而设定长轴，但由于还考虑到最远的像素为噪声等的情况，因此 优选为通过主成分分析而进行的长轴的设定。

当通过三轴运算部30而特定了三轴时，诊断坐标系设定部40将对以卵 泡的形态为基准的诊断坐标系进行设定。诊断坐标系设定部40对将卵泡的三 轴设为坐标轴的诊断坐标系进行设定。

图6为表示以卵泡为基准的诊断坐标系的图。诊断坐标系设定部40将图 6所示的直角坐标系设为诊断坐标系，在所述直角坐标系中，将卵泡F的重 心Ｇ的位置设为坐标原点，且将第一轴、第二轴和第三轴设为坐标轴，所述 第一轴为第一主成分的方向，即，卵泡F的长轴的方向，所述第二轴为第二 主成分的方向，即，卵泡F的一个短轴的方向，所述第三轴为第三主成分的 方向，即，卵泡F的另一个短轴的方向。

返回图1，当通过诊断坐标系设定部40而设定了诊断坐标系时，坐标系 匹配部50将使成为显示图像的基准的显示坐标系与诊断坐标系相互匹配，从 而将卵泡的图像数据配置于显示坐标系上。

图7为用于对显示坐标系与诊断坐标系的匹配进行说明的图。在图7中， 显示坐标系由XYZ直角坐标系来表示。显示坐标系为，成为形成显示图像 时的基准的坐标系，且为使相对于三维数据空间（参照图3）的相对位置关 系较为明确的坐标系。在本实施方式中，将三维数据空间（参照图3）的XYZ 直角坐标系以原状态设为显示坐标系。

此外，在图7中，诊断坐标系为，由第一轴、第二轴和第三轴（参照图 6）而被特定的坐标系。诊断坐标系的第一轴至第三轴为，根据三维数据空间 内的各个像素（体素）的坐标，通过主成分分析并利用例如数学式1至数学 式3而得到的轴，从而三维数据空间内的位置和方向被特定。因此，当将三 维数据空间的XYZ直角坐标系设为显示坐标系时，相对于该显示坐标系的 诊断坐标系的位置和方向将被特定。

图7的（A）图示了与被特定在显示坐标系（XYZ轴）上的卵泡F相关 的诊断坐标系（第一轴至第三轴）的一个示例。由于诊断坐标系为以卵泡F 的长轴和短轴为基准的坐标系，因此与显示坐标系内卵泡F的位置和方向相 对应。

因此，坐标系匹配部50首先使诊断坐标系相对于显示坐标系而平行移动 以使显示坐标系的原点与诊断坐标系的原点相一致。当然，与卵泡F相关的 体素数据（图像数据）也与诊断坐标系一起平行移动。

图7的（Ｂ）图示了诊断坐标系被进行了平行移动的状态，诊断坐标系 的原点被移动至显示坐标系的原点的位置处，由此，作为诊断坐标系的原点 的、卵泡F的重心位置被移动至显示坐标系的原点。

接下来，坐标系匹配部50对与卵泡F的长轴相对应的轴，即，诊断坐 标系的第一轴与显示坐标系的XYZ轴的各个轴进行比较，从而对XYZ轴中 与第一轴之间的角度最小的轴进行特定。例如，对第一轴与XYZ轴的各个 轴的内积进行比较，以对与第一轴之间的角度最小的轴进行特定。而且，以 所特定的轴与第一轴重合的方式旋转移动诊断坐标系。例如，在特定了X轴 以作为与第一轴之间的角度最小的轴的情况下，如图7的（C）所示那样， 以第一轴重合在X轴上的方式旋转诊断坐标系，从而卵泡F的图像数据也被 旋转。

而且，坐标系匹配部50对与卵泡F的短轴相对应的诊断坐标系的第二 轴、与显示坐标系中的其余的轴进行比较，从而对与第二轴之间的角度最小 的轴进行特定。例如，在第一轴与X轴重合的情况下，对其余的Y轴和Z 轴中与第二轴之间的角度最小的轴进行特定。而且，以所特定的轴与第二轴 重合的方式旋转移动诊断坐标系。例如，在特定了Z轴以作为与第二轴之间 的角度最小的轴的情况下，如图7的（D）所示那样，以第二轴重合在Z轴 上的方式旋转诊断坐标系，从而卵泡F的图像数据也被旋转。

另外，当诊断坐标系为直角坐标系时，通过使第一轴和第二轴与X轴和 Z轴重合，从而第三轴将沿着Y轴而配置。在图7的（D）中，第三轴与Y 轴以相互相同的方向被重合在一起。

返回图1，当通过坐标系匹配部50而使显示坐标系与诊断坐标系被匹配 从而使卵泡的图像数据被配置在显示坐标系上时，显示图像形成部60将根据 被配置于显示坐标系上的卵泡的图像数据，而形成该卵泡的显示图像，并使 所形成的显示图像显示在显示部70上。在该显示图像的形成中，形成由以显 示坐标系为基准的截面所表示的卵泡的断层图像。

图8为用于对以显示坐标系为基准的截面进行说明的图。图8中图示了， 通过图7（D）所示的显示坐标系和诊断坐标系的匹配而被配置于显示坐标系 上的卵泡F的图像数据。在图8中，截面A为包含显示坐标系的Z轴和X 轴的平面，截面Ｂ为包含显示坐标系的Y轴和Z轴的平面，截面C为包含显 示坐标系的X轴和Y轴的平面。

由于如图7（D）所示那样使显示坐标系与诊断坐标系匹配，因此与第一 轴相对应的卵泡F的长轴被配置于X轴上，与第二轴相对应的卵泡F的短轴 1被配置于Z轴上，与第三轴相对应的卵泡F的短轴2被配置于Y轴上。因 此在图8中，截面A成为包含卵泡F的长轴和短轴1的截面，截面Ｂ成为包 含卵泡F的短轴1和短轴2的截面，截面C成为包含卵泡F的长轴和短轴2 的截面。

图9为表示显示图像62的具体示例的图。在构成图9所示的显示图像 62的图像中，＜3D＞为与多个卵泡相关的三维图像。该三维图像是根据从三 维空间内收集的回声数据（体素数据），并通过例如体绘制处理而形成的。 通过采用用户能够变更该体绘制处理中的视点的位置的结构，从而能够得到 从所需的方向放映出多个卵泡的三维图像。

例如，在图9所示的三维图像内，用户通过从所需的方向放映出多个卵 泡，而且，通过使光标等的显示方式进行移动，以使该显示方式与所需的卵 泡的位置相一致，从而能够使用户选择欲进行诊断的卵泡。如此，例如在图 9的三维图像内卵泡F1被特定。另外，在三维图像内，也可以通过颜色等显 示方式或标记等，以能够从视觉上对所特定的卵泡与其他的卵泡进行识别的 方式而进行显示。

例如，当利用三维图像而由用户特定了卵泡F1时，通过三轴运算部30 而特定卵泡F1的三轴（参照图5、数学式1至数学式3），且通过诊断坐标 系设定部40而设定与卵泡F1的三轴相对应的诊断坐标系（参照图6），而 且，通过坐标系匹配部50而使显示坐标系与诊断坐标系（参照图7）匹配。 然后，通过显示图像形成部60而形成截面A至C（参照图8）中的卵泡F1 的断层图像。

在图9的构成显示图像62的图像中，＜截面A＞为关于卵泡F1的截面 A中的断层图像，＜截面Ｂ＞为关于卵泡F1的截面Ｂ中的断层图像，＜截 面C＞为关于卵泡F1的截面C中的断层图像。由于显示坐标系与诊断坐标 系被匹配，因此截面A显示包含卵泡F1的长轴和短轴1的截面，截面Ｂ显 示包含卵泡F1的短轴1和短轴2的截面，截面C显示包含卵泡F1的长轴和 短轴2的截面。

如此，在本实施方式中，通过由用户从多个卵泡中对所需的卵泡进行特 定，从而形成包含该指定的卵泡的三轴的断层图像。因此，例如，能够减少 用于用户对切面的设定等的烦杂的操作，优选能够省略用于切面的设定的操 作。

此外，在显示坐标系与诊断坐标系的匹配中，通过使交差角度成为最小 的坐标轴彼此重合，从而能够尽可能地减少诊断坐标系的旋转移动，由此能 够尽可能地抑制由于该旋转移动而使用户感觉到的视觉上的不协调。

另外，关于所特定的卵泡F1，长轴的长度和两个短轴的长度或体积等测 量值也可以作为显示图像62的一部分而被显示。此外，由于多个卵泡以相互 分离的方式而被特定（参照图2），因此可以针对各个卵泡而对长轴的长度 和两个短轴的长度或体积等测量值进行计算，并显示与多个卵泡相关的测量 值的一览。而且，也可以由用户从这些测量值的一览中特定所需的卵泡，由 此表示所特定的卵泡的截面。

以上，虽然对作为本发明的优选的实施方式的超声波诊断装置进行了说 明，但例如可以采用如下方式，即，通过计算机来实现图1所示的对象特定 部20、三轴运算部30、诊断坐标系设定部40、坐标系匹配部50和显示图像 形成部60中的至少一个，并使该计算机作为超声波图像处理装置而发挥作 用。

符号说明

10探头；20对象特定部；30三轴运算部；40诊断坐标系设定部；50 坐标系匹配部；60显示图像形成部；70显示部。