JP2000135217A - Three-dimensional ultrasonograph - Google Patents

Three-dimensional ultrasonograph

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve spatial resolution and time resolution of a three-dimensional image and a tomographic plane by scanning an arbitrary plurality of tomographic planes within a three-dimensional scannable region by ultrasonic waves, generating images of the tomographic planes, performing position aligning for these plural sheets of images in accordance with a positional relation of the plurality of tomographic planes and synthesizing and displaying the images.
SOLUTION: A three-dimensional scannable region is typically displayed by a wire frame model in which an ultrasonic radiation surface of an ultrasonic probe is made as a base point. In the three-dimensional scannable region, an oblique processing is performed for two sheets of tomographic image data obtained by alternately performing two-dimensional scanning for only arbitrary two tomographic planes (A plane and B plane) intersecting on a center shaft of a three-dimensional area from a center of the ultrasonic probe, tomographic image data is arbitrarily aligned with a wire frame model and tomographic image data is synthesized and displayed. High time resolution of a degree in which real time property is not damaged in spite of two tomographic planes is made and high spatial resolution (high image quality) can be obtained. As a result, an observer can intuitively recognize an intracorporeal morphological information.
COPYRIGHT: (C)2000,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内部を3次元的に映像化する3次元超音波診断装置に係り、特にリアルタイム性を向上する技術に関する。 The present invention relates to relates to a 3D ultrasound apparatus for three-dimensionally image the inside of the subject, a technique which particularly improved the real-time.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年では、2次元アレイ型の超音波探触子等を使って、被検体内部の3次元領域を超音波で走査(3次元スキャンとか、ボリュームスキャンとか呼ばれている)して、3次元画像を表示する試みが色々なされており、リアルタイムに3次元走査を行い、複数の断層像を同時にリアルタイムに表示するシステムも発表されている。 BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, with the two-dimensional array type ultrasonic probe, etc., (Toka 3D scan, called Toka volume scan) scanning a three-dimensional region of the subject with ultrasound and Te, have been variously made attempts to display a 3-dimensional image, performs the three-dimensional scanning in real time, it has also been published a system for displaying in real time a plurality of tomographic images at the same time.

【0003】従来の2次元の断層画像を表示する超音波診断装置では、断層面内で超音波を移動すればよいが、 [0003] In the conventional ultrasonic diagnostic apparatus for displaying a two-dimensional tomographic image, it is sufficient by moving the ultrasonic wave tomographic plane,
3次元では超音波を3次元領域内で縦横に隈無く動かす必要がある。 In 3D it is necessary to move without all over vertically and horizontally in three-dimensional region ultrasound. リアルタイム性を維持して内部組織の自然な動きを再現するためには、3次元領域内を一通り走査するのに要する時間を短縮して、時間分解能(ボリュームレート)、つまり1秒間に3次元領域を走査する回数を、2次元走査の場合と同様に毎秒30回程度まで向上する必要がある。 To maintain the real-time to reproduce the natural movement of the internal tissue, a three-dimensional region to shorten the time required to scan one way, time resolution (volume rate), i.e. 3-dimensional per second the number of scanning areas, it is necessary to increase to about the case of the two-dimensional scanning as in the 30 times per second.

【0004】周知の通り、超音波の人体内における伝播速度(音速)はほとんど一定で、超音波を走査して人体内の画像情報を得る超音波診断の基本的なシステムの基では、単位時間あたりに走査できる超音波走査線数は上記物理的限界に依存ところが大きい。 [0004] As is well known, the propagation velocity in the ultrasonic wave within the human body (speed of sound) in almost constant, ultrasonic basic system of groups of diagnostic obtaining image information in the human body by scanning the ultrasound unit time ultrasonic number of scanning lines can be scanned per depends however large the physical limits. つまり、超音波の1回の送受信に要する時間としては、視野深度と上記伝搬速度とによって絶対的に決まってしまうので、1秒あたりの超音波走査線数は2次元、3次元に関わらずほぼ固定的である。 That is, as the time required for one transmission and reception of ultrasonic waves, since thus determined absolute by the depth of field and the propagation speed, ultrasonic number of scanning lines per second 2-dimensional, regardless 3D almost it is fixed.

【0005】このためリアルタイムの3次元走査を実現するためには、空間分解能(超音波走査線の密度)を減らして、画質の劣化を我慢するしかなかった。 [0005] In order to realize the three-dimensional scanning of the real-time for this, by reducing the spatial resolution (density of ultrasonic scanning lines), was only put up with the degradation of image quality. このような1秒あたりの超音波走査線数を飛躍的に向上するために、ディジタルビームフォーマとして知られている多方向同時受信のような高速化手段の採用が検討されているが、これでも1回の送信で数本を受信するに止まっており、3次元走査においては時間分解能と空間分解能とを両方共に実用域で満足させることはできないのが現状であった。 To dramatically improve the ultrasonic number of scanning lines of such per second, although the adoption of high-speed means such as multi-directional simultaneous reception, known as digital beam former have been studied, even this and it stopped to receive several in one transmission, in the three-dimensional scan was at present can not be satisfied by practical range in both the time resolution and the spatial resolution.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、超音波の音速による物理的な制約から、超音波の走査を従来の2次元断層面から3次元ボリューム領域に拡大した場合、表示する断層面で比較すると超音波走査線の密度が低下し、画像劣化が生じるという根本的な問題が発生する。 [0007] As described above, the physical constraints imposed by the ultrasonic speed of sound, when an enlarged ultrasonic scanning from a conventional 2-dimensional tomographic plane in a three-dimensional volume region, the tomographic plane to be displayed in comparing the density of the ultrasonic scanning line is lowered, the fundamental problem that image degradation is caused occurs. すなわち、超音波診断においては、従来高画質な画像が要求されており、3次元的な表示を行うことで本来の画像情報が希薄になることは大きな問題となる。 That is, in the ultrasonic diagnosis, the conventional high-quality images are required, the original image information becomes possible major problems to be lean by performing three-dimensional display.

【0007】また、超音波診断画像は組織性状の差異を輝度で表現する表示法を主としており、この画像情報全てを3次元的に表示することは難しく、適切な3次元表示手法が確立されていないという問題もある。 [0007] The ultrasonic diagnostic images cage mainly notation to represent the luminance differences tissue characterization, all this image information three-dimensionally it is difficult to display, not appropriate three-dimensional display method is established there is also a problem that it is not.

【0008】また、超音波診断装置のBモード画像と血流像を同時に収集し、それぞれ3次元画像として再構成し合成表示する要求は大きく、実際に表示法を提案した例もあるが、そのような場合でも超音波のBモード画像と血流像の3次元的な表示によりそれぞれ相互の位置関係や個々の3次元的な形状を十分に観察するには3次元的な表示の表現手段に乏しく、十分といえるものではなかった。 [0008] At the same time collects B-mode image and the blood flow image of an ultrasonic diagnostic apparatus, large reconstruction requires the synthesis displayed as a three-dimensional image, respectively, there is actually also examples proposed a display method, the the three-dimensional display representation means to fully observe respectively the positional relationship and the individual 3-dimensional shape of each other by the three-dimensional representation of the ultrasound B-mode image and the blood flow image even when the poor, it did not say that enough.

【0009】さらに、超音波画像を3次元的に表示する場合、X線CTやMRIといった画像診断装置とは異なり収集画像の表示エリアが小さく、また表示形状も超音波探触子の走査法により多数あるため、収集画像を再構成して作る3次元画像もその方向や形状にバラエティーがあり、使用者は表示している3次元画像のオリエンテーションを見失ってしまいやすいという問題があった。 Furthermore, when displaying the ultrasonic image three-dimensionally in a small display area of ​​the acquired image different from the image diagnostic apparatus such as X-ray CT or MRI, also displayed shape by scanning method of ultrasonic probe because there are many, 3-dimensional image creating reconstructs the acquired images also have variety in that direction and shape, the user has a problem that tends to cause sight orientation of the three-dimensional image displayed.

【0010】本発明は、このような従来のリアルタイム3次元超音波診断装置の問題点に鑑みて創案されたものである。 [0010] The present invention has been made in view of such problems of the conventional real-time 3D ultrasound diagnostic system. すなわち、本発明の目的は、被検体内部を3次元的に表示する超音波診断装置において、空間分解能と時間分解能とを共に向上することにある。 An object of the present invention there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus that displays the inside of the subject three-dimensionally, it is to improve both the spatial and temporal resolution. より具体的には、超音波画像を3次元的に表示するに際して、観察者が直感的に生体内部の形態情報を認識し易く、且つ表示画像の高画質化を実現することであり、また、超音波画像を分かり易い態様で3次元的に表示することであり、 More specifically, when displaying the ultrasonic image three-dimensionally, liable observer intuitively recognize the living body in the form information is that and to realize high image quality of the display image, also, It is to three-dimensionally displayed in a straightforward manner the ultrasound image,
また、表示している3次元的な画像の位置関係を観察者が認識し易くすることであり、さらに、Bモード画像と血流像を同時に収集し、それぞれ3次元画像として再構成して合成表示する場合に、それぞれ相互の位置関係や個々の3次元的な形状を把握し易くすることにある。 The display to which is to the observer positional relationship between three-dimensional image is easily recognized, further collects B-mode image and the blood flow image at the same time, synthesized reconstituted as respective 3-dimensional images to display is to easily grasp the positional relationship and the individual 3-dimensional shape of the cross, respectively.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】(1)本発明は、被検体内の3次元領域を超音波で3次元走査可能な3次元超音波診断装置において、前記3次元走査可能領域内の任意の2つの断層面を超音波で走査して該2断層面に対応する2枚の画像を生成し、この2枚の画像を前記2つの断層面の位置関係に従って位置整合して合成表示することを特徴とする。 SUMMARY OF THE INVENTION (1) In a 3-dimensional scannable 3D ultrasound system ultrasound three-dimensional region in the subject, any of the 3-dimensional scannable region that the two fault plane by scanning ultrasonic generating two images corresponding to the two fault plane, to synthesize displays this two images are aligned in accordance with the positional relationship of the two tomographic plane and features. (2)本発明は、被検体内の3次元領域を超音波で走査可能な3次元超音波診断装置において、前記3次元領域内の任意の断層面を超音波で2次元走査して該断層面に対応する画像を生成して表示する第1の表示モードと、 (2) In a 3D ultrasound system capable of scanning the ultrasonic three-dimensional region in the subject, the tomographic any tomographic plane is scanned two-dimensionally by ultrasound of the 3-dimensional region a first display mode for generating and displaying an image corresponding to the surface,
前記3次元領域内の任意の局所領域を超音波で3次元に走査して前記局所領域に対応する3次元的画像を生成して表示する第2の表示モードと、前記第1及び第2の表示モードを組み合わせて、前記断層面に対応する画像と前記3次元的画像とを同時表示する第3の表示モードとを選択可能であることを特徴とする。 A second display mode for displaying the arbitrary local region of the three-dimensional region to generate a three-dimensional image corresponding to the local region by scanning a three-dimensional ultrasound, the first and second a combination of display modes, characterized in that a third display mode for simultaneously displaying the corresponding image and the 3-dimensional image on the tomographic plane may be selected. (3)本発明は、(1)の装置において、3次元走査可能領域を模式的な図形として3次元的に表示すると共に、この模式的な図形に、前記2枚の画像をそれぞれの断層面の位置に従って位置整合して合成表示することを特徴とする。 (3) The present invention is, (1) In the apparatus, as well as three-dimensionally displaying a three-dimensional scanning region as schematic figures, in this schematic figure, each fault plane the two images and displaying by alignment according to the position composition. (4)本発明は、(2)の装置において、第1と第3の走査モードそれぞれにおいて、前記3次元操作可能な3 (4) In a system of (2), the first and in the third scanning mode, respectively, the 3-dimensional steerable 3
次元領域を模式的な図形として3次元的に表示すると共に、この模式的な図形に、前記2枚の画像をそれぞれの断層面の位置に従って位置整合して合成表示することを特徴とする。 The dimension area with three-dimensionally displayed as a schematic figure, in this schematic figure, wherein the synthesized display the two images were aligned according to the position of each tomographic plane. (5)本発明は、(2)の装置において、第3の走査モードにおいて、前記第1の走査モードと前記第2の走査モードとの走査比率を変更可能であることを特徴とする。 (5) The present invention is characterized in that (2) in the apparatus of the third scanning mode, which can change the scanning ratio of the first scan mode and the second scanning mode. (6)本発明は、(1)又は(2)の装置において、3 (6) In a device (1) or (2), 3
次元走査可能領域内への前記2つの断層面の設定を支援するための図形を表示することを特徴とする。 And displaying a graphic for supporting the two tomographic plane setting of the dimension scannable area. (7)本発明は、(2)の装置において、第2および第3の走査モードにおいて、前記局所領域を表す模式的な図形と、前記3次元的画像とを位置的に対応付けて表示することを特徴とする。 (7) In a system of (2), in the second and third scanning mode, and schematic graphics representing the local area and displayed in association positionally and said three-dimensional image it is characterized in. (8)本発明は、(2)の装置において、第2および第3の走査モードにおいて、前記局所領域を表す模式的な図形を表示すると共に、前記局所領域に対応する3次元的画像を前記模式的な図形の外側に表示することを特徴とする。 (8) In a system of (2), in the second and third scanning mode, which displays the schematic graphics representing the local region, the three-dimensional image corresponding to the local region and displaying on the outside of the schematic figures. (9)本発明は、(1)又は(2)の装置において、超音波で実際に走査する2つの断層面は、前記3次元走査可能領域の中心軸で交差するように設定されることを特徴とする。 (9) In a system of (1) or (2), two tomographic plane actually scanned by the ultrasound, that is set so as to intersect with the central axis of the three-dimensional scanning region and features. (10)本発明は、(1)又は(2)の装置において、 (10) In a system of (1) or (2),
3次元走査可能領域を表す模式的な図形と、超音波探触子を表す模式的な図形とを方位を合わせて3次元的に表示することを特徴とする。 A schematic figure representing a three-dimensional scanning region, characterized by schematic and the combined azimuth in three dimensions graphic display representing the ultrasonic probe. (11)本発明は、(2)の装置において、第3の走査モードにおいて、前記断層面に対応する画像は組織由来の信号に基づいた超音波画像であり、前記3次元的画像は組織由来の信号又は血流由来の信号に基づいた超音波画像であることを特徴とする。 (11) In a system of (2), in the third scanning mode, the image corresponding to the tomographic plane is an ultrasound image based on the signal from a tissue, said three-dimensional image is derived tissues characterized in that an ultrasound image based on the origin of the signal or the blood flow signal. (12)本発明は、(2)の装置において、第3の走査モードにおいて、前記断層面に対応する画像に関する表示上の透明度と、前記3次元的画像に関する表示上の透明度とを個別に設定可能であることを特徴とする。 (12) In a system of (2), in the third scanning mode, and clarity on the display an image corresponding to the tomographic plane, individually set the transparency of the display regarding the 3-dimensional image possible, characterized in that a. (13)本発明は、(2)の装置において、局所領域の大きさ及び位置の変更を支援するための支援情報を表示することを特徴とする。 (13) The present invention is characterized by displaying assistance information for the apparatus, to support the changes in magnitude and position of the local region of (2). (14)本発明は、(13)の装置において、支援情報には、前記3次元領域の中心軸に対して略直交する任意深度の断層面に関するCモード像が含まれることを特徴とする。 (14) The present invention, in the device (13), the support information is characterized to include C-mode image related fault plane any depth that is substantially perpendicular to the central axis of the three-dimensional region. (15)本発明は、(2)の装置において、3次元的画像の表示上の見込み位置が変更可能であることを特徴とする。 (15) The present invention is characterized in that (2) in the apparatus, can be changed promising positions on the display of three dimensional images. (16)本発明は、(14)の装置において、Cモード像の断層面を前記3次元領域の中心軸にそって自動的に上下移動することを特徴とする。 (16) The present invention is characterized in that automatically move up and down along the central axis of the three-dimensional region in the device, the fault plane C-mode image (14). (17)本発明は、(1)又は(2)の装置において、 (17) In a system of (1) or (2),
2つの断層面の少なくとも一方を、任意の空間的及び時間的間隔で自動的に移動することを特徴とする。 At least one of the two tomographic plane, thus being moved automatically in any spatial and temporal intervals. (18)本発明は、(17)の装置において、3次元走査可能領域の中心軸を回転中心として、前記2つの断層面の少なくとも一方を自動的に回転することを特徴とする。 (18) The present invention, in the device (17), as a rotation about the central axis of the three-dimensional scanning region, characterized by automatically rotating at least one of the two tomographic plane. (19)本発明は、(17)の装置において、2つの断層面の少なくとも一方に略直交する方向に沿って前記2 (19) The present invention, in the device (17), along said two directions substantially orthogonal to at least one of the tomographic plane 2
つの断層面の少なくとも一方を自動的に移動することを特徴とする。 One of thus being moved at least one automatically fault plane. (20)本発明は、被検体内の3次元領域を超音波で3 (20) The present invention, 3 a three-dimensional region within a subject with an ultrasonic
次元走査可能な3次元超音波診断装置において、前記3 In dimension scannable 3D ultrasound system, the 3
次元走査可能領域内の任意の断層面を超音波で走査し、 Any fault plane dimension scannable region scanned with ultrasound,
この走査情報に基づいて被検体内の超音波像を生成する手段と、前記3次元走査可能領域を表すグラフィック像を生成する手段と、前記グラフィック像中の前記断面の位置に対応する位置に前記断面の超音波像を合成して表示する手段とを具備することを特徴とする。 Means for generating an ultrasound image of the object based on the scanning information, and means for generating a graphical image representing the 3-dimensional scanning region, said on position corresponding to the position of the cross section in the graphic image characterized by comprising a means for displaying by synthesizing ultrasonic image of a section. (作用)本発明によれば、3次元走査可能領域内の任意の2つの断層面のみを超音波で走査するので、3次元領域を隈無く走査するよりも、走査に要する時間を著しく短縮できる。 According to (action) the present invention, since only any two tomographic plane of the three-dimensional scanning can region scanned with ultrasound, than to scan the three-dimensional region thoroughly without can significantly shorten the time required for scanning . また、この2断層面に対応する2枚の画像を、2つの断層面の位置関係に従って位置整合して合成表示するので、直感的に生体内部の形態等の3次元情報を認識することができる。 Further, the two images corresponding to the two fault plane, since the alignment and synthesized displayed according to the position relationship between the two tomographic plane can intuitively recognize the three-dimensional information such as the form a living body . 従って、3次元的な画像を、 Accordingly, the three-dimensional image,
高い時間分解能で、しかも高い空間分解能、つまり高画質で得ることができる。 With a high time resolution, yet high spatial resolution can be obtained that is at high quality.

【0012】また、本発明によれば、3次元領域内の任意の2つの断層面のみを超音波で2次元走査し、一方、 [0014] According to the present invention, only any two tomographic plane of the three-dimensional region is scanned two-dimensionally by ultrasound, whereas,
3次元走査に関しては局所領域に限定して行うので、3 Is performed is limited to a localized area with respect to three-dimensional scanning, 3
次元的な画像を、より分かり易く且つ詳細に、高い時間分解能で、しかも高い空間分解能で得ることができる。 The dimensionally image, more understandable easily and in detail, with a high time resolution, yet can be obtained with high spatial resolution.

【0013】また、本発明によれば、3次元走査可能領域を模式的な図形として3次元的に表示して、この模式的な図形に、2枚の画像をそれぞれの断層面の位置に従って位置整合して合成表示するので、2枚の画像の3次元構造的な相互関係をより容易に認識することが可能となる。 Further, according to the present invention, the three-dimensional scanning region three-dimensionally displayed to the schematic figures, in this schematic figure, position two images of in accordance with the position of each tomographic plane since synthesized displayed in alignment, it is possible to recognize the three-dimensional structural interrelationships of the two images more easily.

【0014】また、本発明によれば、断層面と3次元領域との走査頻度を任意に調整できるので、断層面と3次元画像それぞれの空間分解能や時間分解能を最適化することができる。 Further, according to the present invention, it is possible arbitrarily adjust the scanning frequency of the fault plane and the three-dimensional region, it is possible to optimize the spatial resolution and time resolution of each tomographic plane and the three-dimensional image.

【0015】また、本発明では、3次元走査可能領域を表す模式的な図形と、超音波探触子を表す模式的な図形とを方位を合わせて3次元的に表示するので、使用者が表示している3次元画像のオリエンテーションを直感的に把握しやすい。 [0015] In the present invention, a schematic figure that represents the three-dimensional scanning region, since the schematic and the combined azimuth in three dimensions graphic display representing the ultrasonic probe, the user intuitively grasp the orientation of the three-dimensional image being displayed.

【0016】また、本発明によれば、3次元走査を行う局所領域をCモード像を使って設定できるので、その局所領域を最適にして最低限の大きさに止めて、時間分解能の向上を図ることができる。 Further, according to the present invention, since the local region for three-dimensional scanning can be set using the C-mode image, stop the minimum size to optimize the local region, the improvement in time resolution it is possible to achieve.

【0017】 [0017]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参考にして、本発明を好ましい実施形態により説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS, with the drawings reference, described by the preferred embodiment of the present invention. 図1に本実施形態の超音波診断装置の構成を概略的に示している。 Schematically shows a configuration of an ultrasound diagnostic apparatus of the present embodiment in FIG. 本装置は、超音波探触子1と、装置本体12と、ディスプレイ7と、走査パネル11とから構成される。 The apparatus includes an ultrasonic probe 1, an apparatus main body 12, a display 7, and a scanning panel 11 Prefecture. 超音波探触子1は、被検体の内部の3次元領域を超音波により電子的に高速で走査することができるように、電気信号と音響信号とを相互変換するための複数の振動素子がマトリクス状に配列されてなる2次元アレイ型が採用されている。 The ultrasonic probe 1, as can be scanned electronically at a high speed by ultrasonic three-dimensional region of the inside of the subject, a plurality of transducer elements for mutually converts electrical signals into sound signals 2-dimensional array type in which a arranged in a form matrix is ​​employed.

【0018】装置本体12は、送受信ユニット2と、ディジタルビームフォーマスイッチユニット3と、画像処理ユニット13と、ホストCPU7(HostCPU) 10と、 The apparatus body 12 includes a transceiver unit 2, a digital beam former switch unit 3, the image processing unit 13, a host CPU7 (HostCPU) 10,
ディスプレイユニット(Display Unit)9とから構成されている。 Display unit and a (Display Unit) 9 Prefecture. 送受信ユニット2は、送受信切替用スイッチ(T Transceiver unit 2, reception switching switch (T
/R SW) 23と、送信器(Transmitter) 21と、プリアンプ(Pre AMP)22とから構成される。 / And R SW) 23, composed of a transmitter (Transmitter) 21, a preamplifier (Pre AMP) 22 Prefecture. スイッチ23 Switch 23
は、超音波の送信時には、超音波探触子1に送信器21 , During transmission of the ultrasonic transmitter 21 to the ultrasonic probe 1
を接続し、またエコーの受信時には、超音波探触子1にプリアンプ22を接続する。 Connect, also at the time of reception of the echo to connect the preamplifier 22 to the ultrasonic probe 1.

【0019】送信器21は、図示しないが、クロック発生器、分周器、送信遅延回路、パルサから構成され、クロック発生器で発生されたクロックパルスを分周器で例えば6KHz程度のレートパルスに落とし、このレートパルスを送信遅延回路を通してパルサに与えて高周波の電圧パルスを発生し、振動素子を駆動する、つまり機械的に振動させるようになっている。 [0019] The transmitter 21 is, although not shown, a clock generator, a frequency divider, a transmission delay circuit is constituted by a pulser, a clock pulse generated by the clock generator to a rate pulse of about a divider example 6KHz drop, the voltage pulses of the high frequency generated by applying the pulser this rate pulse through the transmission delay circuit, and drives the vibrating element, that is adapted to mechanically vibrate. こうして発生された超音波は、被検体内の音響インピーダンスの境界で反射して、超音波探触子1に戻ってきて、振動素子を機械的に振動する。 Thus generated ultrasonic wave is reflected at the boundary of acoustic impedance in the subject, to come back to the ultrasonic probe 1, the mechanical vibration of the vibrating element. これにより各振動素子に電気信号が個別に発生する。 Thus the electrical signal is generated individually for each transducer element. この電気信号は、プリアンプ22で増幅された後、ディジタルビームフォーマユニット3に送られ、 This electric signal is amplified by the preamplifier 22 is sent to a digital beam former unit 3,
整相加算される。 Phasing is added. これにより、指向性を有する信号(受信信号)が生成される。 Accordingly, the signal (reception signal) is generated having directivity.

【0020】なお、被検体内部の3次元領域を一通り超音波で走査する時間、つまり3次元走査(ボリュームスキャンともいう)に要する時間を短縮して、時間分解能、つまり1秒あたりの3次元領域の走査回数(ボリュームレート)を向上し、リアルタイム性を促進するために、各振動素子に与えられる電圧パルスの遅延制御によって超音波ビームが意図的に太くされている。 [0020] The time for scanning in one way ultrasonic three-dimensional region in the subject, that is, to shorten the time required for three-dimensional scanning (also referred to as a volume scan), time resolution, that is 3-dimensional per second improved number of scans area (volume rate), in order to facilitate real-time, the ultrasonic beam is deliberately thick by the delay control voltage pulse applied to each transducer element. また、この太い超音波ビームを1回送信する毎に、指向性の異なる複数(ここではn個)の受信信号を生成すること、つまりいわゆる多方向同時受信を実現するために、ディジタルビームフォーマユニット3には、複数(ここではn Further, the thick ultrasonic beams whenever transmitting once more with different directivity to generate a received signal of (n in this case), i.e. to realize a so-called multi-directional simultaneous reception, digital beamformer unit 3, a plurality (here, n
個)のディジタルビームフォーマ311 〜31n が装備されていて、それぞれ異なる位相ずれパターンで整相加算を行うようになっている。 Digital beamformer 311 ~31N is equipped of pieces), and performs the delay-and-sum in different phase shift patterns, respectively.

【0021】画像処理ユニット13には、バスに接続された4つのプロセッサ4,5,6,8が装備されている。 [0021] The image processing unit 13, four processors 4, 5, 6, 8 connected to the bus is equipped. アプリケーションプロセッサ6は、主に表示モードや計測に必要な処理機能を有している。 Application processor 6 has a processing function required for the main display mode and measurement. また、エコープロセッサ4は、ディジタルビームフォーマユニット3からの受信信号に基づいて、組織の形態的な情報を提供するBモード画像データを生成する。 Further, the echo processor 4, based on the received signal from the digital beam former unit 3, generates a B-mode image data to provide the form information of the organization. また、エコープロセッサ4は、受信信号に含まれる高調波成分(基本周波数の整数倍の周波数成分)を抽出し、この高調波成分に基づいて、組織の形態的な情報をより鮮明に提供することのできるティッシュハーモニック画像データを生成する。 Further, the echo processor 4 extracts the harmonic components included in the received signal (an integral multiple of the frequency component of the fundamental frequency), on the basis of the harmonic component, providing morphological information of the organization sharper generating a tissue harmonic Imaging data that can.

【0022】ドプラプロセッサ5は、いわゆるカラーフローマッピング(CFM)を実現するユニットであり、 The Doppler processor 5 is a unit for realizing a so-called color flow mapping (CFM),
まず、ディジタルビームフォーマユニット3からの受信信号を直交位相で検波して周波数偏移を受けたドプラ信号を取り出し、この取り出したドプラ信号からMTIフィルタで特定の周波数成分だけを通し、その通過した信号の周波数を自己相関器により求め、この周波数から演算部で平均速度、分散、パワーを演算するように構成されている。 First, the digital reception signal from the beam former unit 3 detected by quadrature removed Doppler signal subjected to frequency shift, this from the Doppler signal at the MTI filter passes only a specific frequency component taken out, its passage signal obtains the frequency of the autocorrelator, the average speed calculating part from the frequency, dispersion, and is configured to calculate the power. なお、MTIフィルタの通過帯域を調整することにより、主に組織及び血流の速度を映像化した一般的なCFM画像データと、主に心筋等の組織形状を映像化するティッシュドプラ画像データとを選択的に生成できるようになっている。 By adjusting the passband of the MTI filter, primarily the tissue and blood flow velocity images of the common CFM image data, and a tissue Doppler image data mainly to image the tissue shape such as myocardial it is possible to select generated. また、ドプラプロセッサ5は、 In addition, the Doppler processor 5,
パワーから組織及び血流の形状を映像化したパワードプラ画像データを生成できるようになっている。 And to be able to generate the power Doppler image data obtained by imaging the shape of the tissue and the blood flow from the power.

【0023】3次元プロセッサ(3次元 プロセッサ)8 [0023] 3-dimensional processor (three-dimensional processor) 8
は、上述したBモード画像データ、ティッシュハーモニック画像データ、CFM画像データ、ティッシュドプラ画像データ、パワードプラ画像データの中の任意の画像データから、後述するような3次元的な画像データを生成することができるようになっている。 Is, B-mode image data as described above, tissue harmonic image data, CFM image data, Tissue Doppler image data from arbitrary image data in the power Doppler image data, generating a 3-dimensional image data as described below so that the can.

【0024】また、3次元プロセッサ8は、Bモード画像データ、ティッシュハーモニック画像データ、パワードプラ画像データの中の任意の画像データに基づいて、 Further, the three-dimensional processor 8, B-mode image data, Tissue Harmonic Imaging data, based on any image data in the power Doppler image data,
後述するような3次元画像データを生成することができるようになっている。 And it is capable of generating a 3-dimensional image data as described later.

【0025】さらに、3次元プロセッサ8は、3次元走査可能な被検体内部の3次元領域の形状を模式的に表す図形、例えばワイヤフレームモデルを構築することができるようになっている。 Furthermore, the three-dimensional processor 8 is adapted to be able to construct graphics, for example, a wire frame model representing the shape of a three-dimensional region within the three-dimensional scannable object schematically. 3次元プロセッサ8は、このワイヤフレームモデルに、上述のBモード画像データを必要に応じてオブリーク処理をかけて位置整合して合成する等の後述するような様々な表示を実現するのに必要な処理を実行可能になっている。 3D processor 8, in this wire frame model, required to implement various display as described below, such as the synthesis and aligned over the oblique treatment as required B-mode image data described above It has become capable of executing the process. この3次元プロセッサ8 The three-dimensional processor 8
で生成された画像データは、ディスプレイユニット9を介してディスプレイ7に表示される。 The generated image data in is displayed on the display 7 through the display unit 9. (基本となる走査及び3次元的な表示画面構成)本実施形態では、Bモード画像データ等の断層像データを3次元的に表示する方法の基本にあるのは、3次元走査可能領域を、超音波探触子1の図2(a)に示すように超音波放射面を基点としたワイヤフレームモデルにより模式的に表示する。 The (underlying scanning and three-dimensional display screen configuration) In this embodiment, there the basic way to display the tomographic image data, such as B-mode image data 3-dimensionally, the three-dimensional scanning region, schematically be displayed by a wire frame model as a base point to the ultrasonic radiating surface as shown in Figure 2 of the ultrasonic probe 1 (a). そして、図2(b)に示すように、3次元走査可能領域の中で、超音波探触子1の中心から3次元領域の中心軸で交差する任意の2つの断層面(A面、 Then, as shown in FIG. 2 (b), among the three-dimensional scanning region, any two fault plane intersecting the central axis of the three-dimensional region from the center of the ultrasonic probe 1 (A plane,
B面)だけを交互に2次元走査して得られる2枚の断層像データを、適当にオブリーク処理して、図3に示すように、ワイヤフレームモデルに位置整合して合成し、表示する。 Two tomographic image data obtained by two-dimensional scanning plane B) only alternately, suitably by oblique process, as shown in FIG. 3, was synthesized by alignment to the wire frame model is displayed. この位置整合は、ワイヤフレームモデル中で2 This alignment is 2 in the wire frame model
次元走査して得られた断層像の対応する位置に断層像を合成、表示する。 A tomographic image synthesis is displayed in the corresponding position of the tomographic image obtained by dimension scanning. また、表示画面の右下欄には、ワイヤフレームモデルに合成表示する2枚の断層像を、それぞれ別々に全面で2次元画像として表示する。 In addition, the lower right column of the display screen, the two tomographic images to be synthesized and displayed to the wire frame model is displayed as a two-dimensional image at each separately entirely.

【0026】また、2次元走査する2つの断層面の位置関係を分かり易くするため、また2次元走査する2つの断層面を簡単に設定することができるように、画面右上欄には、3次元走査可能領域を探触子側から鳥観した様なガイド図形が表示される。 Further, for ease of two tomographic plane positional relationship of the two-dimensional scanning, and as can be easily set up two tomographic plane to be scanned two-dimensionally, in the top right column, three-dimensional Guide figures like was bird's eye scanning region from the probe side is displayed. そして、このガイド図形を、走査パネル11のポインティングデバイスで操作することにより、2つの断層面を任意に変更(移動)することができるようになっている。 Then, the guide figure, by operating a pointing device of the scanning panel 11, so that it is possible to arbitrarily change the two tomographic plane (movement). 断層面の変更を行った場合には、送受信ユニット2による探触子1の駆動条件が変更し、これにより超音波による2次元の走査断層面も自動的に変更されるようになっている。 If you have changed the fault plane is configured by changing driving conditions of the probe 1 by the sending and receiving unit 2, thereby scanning the tomographic plane of the two-dimensional by ultrasound is also changed automatically.

【0027】以上のように本実施形態によれば、3次元走査可能領域内の任意の2つの断層面のみを超音波で走査するので、3次元領域を隈無く走査するよりも、同じ時間分解能で考えると、超音波走査線密度を格段に向上して、高い空間分解能、つまり高画質を獲得することができる。 According to this embodiment as described above, since arbitrary only two tomographic plane scanning with ultrasound, than to scan the three-dimensional region thoroughly without the same time resolution of the three-dimensional scannable region Considering, with greatly improved ultrasonic scanning line density, high spatial resolution, ie it is able to obtain high image quality. また、交差する2つの断層面に対応する2枚の断層像を、実際の位置に反映した形で合成し、しかも3 Further, two sheets of tomographic images corresponding to the two fault plane intersecting, synthesized in the form that reflects the actual position, moreover 3
次元走査可能領域を模式的に表すワイヤフレームモデルに位置整合してはめ込むので、2つの断層像を単純に並べて表示する場合に比較して、直感的に生体内部の形態等の3次元情報を認識することができる。 Since the dimension scanning region fitted with aligned wire frame model that represents schematically, in comparison with the case of simply tiled two tomographic images, intuitively recognize the three-dimensional information such as the form a living body can do. また、2つの断層面を手動で動かすことで、組織の形態や血流の流れを3次元的により理解することができる。 Moreover, by moving the two tomographic plane manually it can be understood by three-dimensional flow of tissue morphology and blood flow. (断層面の自動的な移動)この2つの断層面の少なくとも一方を自動的に動かすことで、組織の形態や血流の流れの3次元的な理解を、さらに促進することができる。 (Automatic movement of the tomographic plane) by moving at least one of the two tomographic plane automatically, a three-dimensional understanding of the organization of the form or blood flow, can be further promoted.
図4、図5には、この表示例を示している。 4, FIG. 5 shows the display example. 画面の右下欄には自動移動条件を設定するためのメニューが表示される。 Menu for setting automatic movement condition is displayed in the lower right column of the screen. この設定メニュー上で、自動的に移動する断層面 On the setup menu, the fault plane to move automatically
(Scan Plane)をA面とB面の何れか一方又は両方に指定し、走査方式(Scan type) を方式aと方式bとから選択的に指定し、断層面の移動範囲(scan Aria) を角度指定し、断層面の移動間隔(Scan pitch)を任意指定し、さらに断層面の移動速度(Scan speed)を任意指定することができるようになっている。 Specifies (Scan Plane) in either or both of the A-side and B-side, selectively specified scanning method the (Scan type) and a type a and type b, and the moving range of the tomographic plane (scan Aria) an angle specified movement distance of the fault surface (Scan pitch) and optional, are further made the moving speed of the fault surface (Scan speed) to be able to arbitrarily specified. 送受信ユニット2は設定された移動条件に従って2次元走査する断層面を自動的に移動させ、それに合わせてディスプレイユニット10でワイヤフレームモデルに対して断層像を移動させるように処理する。 Transceiver unit 2 automatically moves the tomographic plane to be scanned two-dimensionally in accordance with the movement conditions set, processing to move the tomographic image of the wire frame model in the display unit 10 accordingly.

【0028】なお、図4には、走査方式aによる断層面の移動の様子を示していて、この方式aでは、3次元走査可能領域の中心軸を回転中心として断層面が自動的に回転するようになっている。 [0028] Note that in FIG. 4 is shows a state of movement of the tomographic plane by scanning method a, in this method a, the tomographic plane is rotated automatically as a rotation about the central axis of the three-dimensional scanning region It has become way. また、図5には、走査方式bによる断層面の移動の様子を示していて、この方式b Further, in FIG. 5, and shows the state of movement of the tomographic plane by scanning method b, the mode b
では、移動対象の断層面に略直交する方向に沿って、断層面が自動的に移動するようになっている。 In, along a direction substantially perpendicular to the tomographic plane of the moving object, the tomographic plane is adapted to move automatically.

【0029】このように断層面を自動的に動かすようにすれば、超音波探触子1を被検体体表にあてた後に、リアルタイムに中心軸を通る2断層面を表示し、自動移動ボタンを押すと、超音波2次元走査断層面が3次元走査可能領域を移動し、3次元走査可能領域を示すワイヤフレームモデル内で断層像が連続して移動する表示となる。 [0029] If to move thus the fault plane automatically, the ultrasonic probe 1 after addressed to the subject body surface, to display the 2 tomographic plane passing through the central axis in real-time, automatic movement button press, ultrasonic two-dimensional scanning fault plane moves a 3D scan region, the tomographic image is displayed continuously moving in the wire frame model showing the three-dimensional scanning region. なお、移動方式としては一方向のみに移動する場合と往復運動する場合を選択可能とする。 As the movement method allows selecting the case of reciprocating motion and when moving in one direction only.

【0030】次に、本実施形態に係る超音波診断装置の具体的な動作について説明する。 [0030] Next, a specific operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. 本実施形態に係る超音波診断装置は、3種類の走査モードで選択的に動作することが可能となっている。 Ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment, it is possible to operate selectively in three different scanning modes. この3種類の走査モードのいずれでも上述した図3、図4又は図5の表示が基本となる。 3 either the above-mentioned three types of scanning modes, the display of FIG. 4 or FIG. 5 is a basic. 以下に、この3種類の走査モードについて順番に説明する。 The following describes these three types of scanning modes in order. (第1の走査モード)図6に第1の走査モードでの表示画面例を示している。 (First scanning mode) FIG 6 shows an example of a display screen in the first scanning mode. 第1の走査モードは、2次元アレイ型探触子1の直交する振動素子配列に対応した直交する2断層面のBモード画像又はCFM画像を提供するのが好適といえる。 The first scan mode, providing a 2 tomographic plane B-mode image or CFM image orthogonal corresponding to the vibration element array orthogonal two-dimensional array type probe 1 can be said to be preferred. 従来からあるバイプレーン探触子を用いて直交2断層面を走査する場合と良く似た走査であり、2次元アレイ型探触子1に応用した走査モードに相当する。 A case with very similar scanning for scanning two orthogonal sectional surface using the biplane probe is conventional and corresponds to a scan mode of applying a two-dimensional array probe 1.

【0031】この第1の走査モードでは被検体内の3次元走査可能領域から、2つの断層面のみを2次元走査するので、本来的な意味での3次元画像を直接得るための手段ではない。 [0031] From 3-dimensional scanning region in the subject in the first scan mode, scan only two tomographic plane 2D, not the means for obtaining a three-dimensional image in the original sense directly . しかし、3次元的な走査をする場合(N However, when the three-dimensional scanning (N
×M本の走査線)より走査する範囲は小さい(N×2本の走査線)ので、2つという限定された断層面ではあるものの、リアルタイム性をあまり損なうことない程度の高い時間分解能にして、高画質(高い空間分解能)を提供することが可能となる。 Since × range scanning from M scan lines) is small (N × 2 scanning lines), although in the fault plane is limited in that two, in the high time resolution of a degree not impairing real-time much , it is possible to provide a high quality (high spatial resolution).

【0032】従ってこの第1の走査モードは、3次元的な画像を得るための前手段として、操作者が被検体に対する探触子の位置決めを行うためのガイドとして用いるのが好適できる。 [0032] Thus the first scan mode, the front means for obtaining a three-dimensional image can be suitably operator to use as a guide for positioning the probe to the subject. 本モードの動作の実行手順概要を以下に説明する。 It described the execution procedure overview of the operation of this mode below.

【0033】操作者は操作パネル11から所定の選択により、本第1の走査モードを選択する。 [0033] the operator by selecting from the operation panel 11 of a given, selecting this first scan mode. 操作パネル11 Operation panel 11
からの選択信号は、バスを介してホストCPU10へ入力される。 Selection signals from the input through the bus to the host CPU 10. ホストCPU10は、バスを介して、送受信ユニット2およびビームフォーマユニット3に当該第1 Host CPU10 via the bus, the first transmission and reception unit 2 and the beam former unit 3
の走査モードに対応する制御信号を出力する。 And it outputs a control signal corresponding to the scan mode. これにより、第1の走査モードに対応する走査が行われる。 Thus, scanning is performed corresponding to the first scan mode. また、ホストCPU10は、バスを介して、エコープロセッサ4、ドプラプロセッサ5、3次元プロセッサ8及びディスプレイユニット9に、第1の走査モードに対応する信号処理を実現させるための制御信号を出力する。 The host CPU10 via the bus, the echo processor 4, the Doppler processor 5,3-dimensional processor 8 and the display unit 9, and outputs a control signal for realizing the signal processing corresponding to the first scan mode.

【0034】ここで、エコープロセッサ4は、受信信号から組織由来の超音波画像信号(Bモード画像の基信号)を生成し、ドプラプロセッサ5は同一位置上の時系列的に得た受信信号から血流由来の超音波画像信号(C [0034] Here, the echo processor 4 generates an ultrasound image signal from a tissue from a received signal (group signal B-mode image), the Doppler processor 5 from the time series obtained received signal on the same position ultrasound image signals from the blood flow (C
FM画像の基信号)を生成する。 Generating a group signal) of the FM image. 3次元プロセッサ8 3-dimensional processor 8
は、以下の各々の表示要素に対して、探触子1の位置を基準とした3次元座標データを2次元画像上に投影する演算を行い、画像表示するための変換を行う。 , To the display elements following each performs an operation of projecting a 3-dimensional coordinate data relative to the position of the probe 1 on a two-dimensional image, it performs conversion for displaying images.

【0035】表示要素;3次元走査可能領域の外形を表すワイヤフレームモデル、断層面Aの断層像(Bモード画像等)、断層面Bの断層像(Bモード画像等)、探触子図形(走査マークを含む) 探触子図形と3次元走査可能領域のワイヤフレームモデルとについては、所定の見込み位置を探触子1に対して設定しておくことで投影像への変換がなされる。 The display elements; wireframe model representing the outer shape of the three-dimensional scanning region, the tomographic image of the slice plane A (B-mode image, etc.), a tomographic image of the slice plane B (B-mode image, etc.), probe shapes ( for a wire frame model of) probe shapes and three-dimensional scanning region including the scan marks, transformation of the predetermined estimated position to the projected image by previously set for the probe 1 is made. Bモード画像の基信号ないしCFM画像の基信号から得られる断層面Aの断層像、断層面Bの断層像についても、同様の見込み位置を用いて、投影像への変換がなされる。 Tomographic image of a tomographic plane A obtained from group signal CFM image the radicals signal B-mode image, for the tomographic image of the slice plane B, using the same estimated position, conversion to the projected image is made. 断層面A、Bの位置設定については、ホストCPU10の有する初期状態の値に基づいて行われる。 Tomographic plane A, for the positioning of B, is performed based on the value of the initial state with the host CPU 10.

【0036】操作者が断層面を移動させたい場合は、操作パネル11から所定の選択により、初期状態の値を所定の値に更新することで実現される。 The operator may want to move the tomographic plane, by selecting from the operation panel 11 of a given, is achieved by updating the value of the initial state to a predetermined value. ディスプレイユニット9は、これら複数の表示要素を重ね合わせて画像データを生成し、モニタ7によって超音波画像が表示される。 Display unit 9 generates image data by superposing the plurality of display elements, an ultrasonic image is displayed by the monitor 7.

【0037】図6は、心臓の左室を心尖部から得た場合における、代表的な本走査モードの表示例である。 [0037] Figure 6, in a case to obtain a left chamber of the heart from apex, a display example of a typical book scanning mode. 操作者は、図6のような表示をリアルタイムで観察しながら、3次元的に見たい領域を探して探触子1を移動したり、あおったりしながら位置の調整を行うと共に、断層面A、Bを移動させたりして確実に見たい領域がカバーされていることの確認が出来る。 Operator, while observing the display shown in FIG. 6 in real time, or move the probe 1 looking an area to see in three dimensions, with adjusted positions with or fueling, the tomographic plane A , and or to move the B certainly look like area can be a confirmation of what is covered. (第2の走査モード)第2の走査モードは、3次元走査可能領域内の一部分をなす局所領域(3D−ROI)、 (Second scanning mode) the second scan mode, the local region (3D-ROI) which forms a portion of a three-dimensional scannable region,
より具体的には第1の走査モードで設定された2次元アレイ型探触子1の直交する素子配列に対応した直交2断面のBモード画像ないしCFM画像に囲まれた3次元的な局所領域に対応する3次元の超音波画像を提供するのが好適な走査モードである。 3-dimensional local region more specifically surrounded by the first to no B-mode image of the two orthogonal cross-section corresponding to the two-dimensional orthogonal element arrangement of the array type probe 1 set in a scanning mode CFM image the preferred scanning mode to provide a 3-dimensional ultrasound image corresponding to.

【0038】この第3の走査モードでは、3次元的な走査(N′×M′本の走査線)をするので、被検体内の3 [0038] Since this third scanning mode, the three-dimensional scanning (N '× M' of scanning lines), 3 in the subject
次元空間から、2断層面のみを抽出する第1の走査モード(N×2本の走査線)よりも、リアルタイム性が低下する傾向がある。 From dimensional space, than the first scan mode of extracting only two fault plane (N × 2 scanning lines), it tends to real-time is reduced. しかし、3次元走査を行う領域を、適切なサイズの局所領域に限定(N′<N、2<M′< However, the area where the three-dimensional scanning, limited to a localized area of ​​the appropriate size (N '<N, 2 <M' <
M)することでリアルタイム性の低下を極力抑えることは可能であるし、何よりも第1の走査モードでは得られない3次元的情報を提供することが可能となる。 It it is possible to minimize suppress a reduction in real-time by M), it is possible to provide a three-dimensional information which can not be obtained in the first scanning mode than anything.

【0039】従って本第3の走査モードは、位置決めのガイド的な第1の走査モードによる表示の後に、操作者が3次元的な画像を得るために走査モード設定を切り換えて用いるのが好適である。 The present third scanning mode, therefore, after the display of the guide specific first scanning mode positioning, is preferably used to switch the scan mode set for the operator to obtain a three-dimensional image is there.

【0040】本第3の走査モードの動作の実行手順概要を以下に説明する。 [0040] The execution procedure outline of the operation of the third scanning mode will be described below. 操作者は、操作パネル11から所定の選択により、本モードへの遷移を行う。 Operator by selecting from the operation panel 11 of a predetermined, carries out a transition to this mode. 以下の動作手順は第1の走査モードと基本的に同じである。 The following operating procedure is the first scanning mode essentially the same. ここで、 here,
本走査モードでの3次元プロセッサ8は、以下の各々の表示要素に対して、探触子位置を基準とした3次元座標データを2次元画像上に投影する演算を行い、画像表示するための座標やサイズの変換を行う基本的な処理と共に、特に3次元画像については、(1)遠近感を表現するための透明度の設定、(2)MIPと呼ばれる最大値投影のための処理、(3)輪郭抽出の前処理とボリュームレンダリングの後処理といった一般的に知られている3次元画像再構成の処理を行う。 3D processor 8 in this scan mode, the display elements following each performs an operation of projecting a 3-dimensional coordinate data relative to the probe position on a two-dimensional image, the image to be displayed with basic process for converting coordinates and sizes, especially for three-dimensional image, (1) transparency settings for representing perspective, (2) process for the maximum intensity projection called MIP, (3 ) performs processing of preprocessing and such post-treatment volume rendering commonly known three-dimensional image reconstruction of the contour extraction.

【0041】表示要素の例;局所領域の外形を表すワイヤフレームモデル等の図形(3D−ROI)、3次元超音波画像、探触子図形(走査マークを含む)、探触子図形と3次元走査可能領域のワイヤフレームモデルについては、表示してもしなくてもよいが、表示する場合の動作は、第1の走査モードの場合と同様である。 Examples of [0041] display elements; graphics, such as a wire frame model representing the outer shape of the local region (3D-ROI), (including the scanning mark) 3-dimensional ultrasound image, the probe shape, probe shapes and three-dimensional the wire frame model of the scanning region, but may or may not be displayed, the operation for displaying the same as in the first scanning mode. 3次元走査を行う局所領域の図形については、所定の見込み位置を探触子に対して設定しておくことで投影像への変換がなされる。 The figure of the local area for three-dimensional scanning, conversion to the projected image by previously set for ultrasonic probe predetermined estimated position is performed.

【0042】3次元走査を行う局所領域内部に相当するBモード画像の基信号ないしCFM画像の基信号から得られる3次元超音波画像についても、同様の見込み位置を用いて投影像への変換がなされる。 [0042] The 3-dimensional ultrasound images obtained from the radicals signal B-mode image corresponding to the internal local area for three-dimensional scanning to group signals of the CFM image is also, conversion to the projected image by using the same estimated position It is made. これらの見込み位置の設定については、ホストCPU10の有する初期状態の値に基づいて行われる。 The set of these estimated positions, is performed based on the value of the initial state with the host CPU 10. 操作者が見込み位置を移動させたい場合は、操作パネル11から所定の制御により、初期状態の値を所定の値に更新することで実現される。 If the operator wants to move the estimated position by the predetermined control through the operation panel 11 is realized by updating the value of the initial state to a predetermined value. 操作者が関心領域の位置を移動させたい場合も、見込み位置とは異なる所定のスイッチ制御を介して、同様の動作によって実現される。 If the operator wants to move the position of the interest region, through a predetermined switch control different from the expected position it is realized by a similar operation.

【0043】図7に、心臓の左室を心尖部から得た場合での僧帽弁観察のための代表的な本第3の走査モードの表示例を示している。 [0043] FIG. 7 shows a display example of a typical the third scanning mode for mitral valve observation when obtaining the left ventricle of the heart from apex. 3次元画像(図7(b))は、3 3-dimensional image (FIG. 7 (b)), 3
D−ROIの内部に表示しても良いが、図7のように3 It may be displayed on the inside of the D-ROI, but 3 as shown in FIG. 7
D−ROIの外部に別々に表示しても良い。 D-ROI outside in it may be displayed separately of. 外部に表示する場合、3D−ROI等の図形自体はオリエンテーション把握のためのガイドとしての役割を果たすことになり、切り出される3次元画像の位置把握が容易となる。 When displaying the outside, figure itself such as 3D-ROI becomes serve as a guide for the orientation grasping, locating the three-dimensional image to be cut out is facilitated.
また、切り出された3次元画像に関して、ディフォルトの見込み位置では隠れて見えにくい部分があっても、3 Further, with respect to 3-dimensional image extracted, even if there is hardly part hidden in defaulted estimated position, 3
次元プロセッサ8の動作によって見込み位置の回転や画像自体の拡大が任意に行えるので、見やすさが向上する。 Since arbitrarily perform expansion of rotation and image itself prospective position by operation of dimensions processor 8, thereby improving the visibility.

【0044】操作者は図7のような表示をリアルタイムで観察しながら、動画像をビデオなどの動画記録媒体に記録したり、見たい時相を選んでフリーズ操作で走査を停止させた後に静止画を写真などの記録媒体に記録することが出来る。 The operator still after the display as shown in FIG. 7 while observing in real time, to record a moving image to the moving image recording medium such as video, to stop the Pick scanning Freeze manipulate time phase wants to see image can be recorded on a recording medium such as a photograph. リアルタイムに3次元画像の提供が出来るので、例えば虚血性心疾患の検査で有用なストレスエコーの診断時間と精度が改善される。 Since it is provided a three-dimensional image in real time, for example, diagnosis time and accuracy useful stress echo examination of ischemic heart disease can be improved. 従来のストレスエコーは、3次元的な心筋の挙動を断層像のみで評価するために、複数の断層像を次々と短時間で記録する必要があったが、本手法によれば、第1の走査モードで簡便に位置決めが出来ると共に、第2の走査モードで本来欲しかった3次元的な画像がリアルタイムで記録可能となるからである。 Conventional stress echo, the behavior of the three-dimensional myocardial To evaluate only the tomographic image, it was necessary to record in a short time one after another a plurality of tomographic images, according to this technique, the first simply positioning with it in a scanning mode, because the original wanted three-dimensional image in the second scanning mode is possible to record in real time. (第3の走査モード)第3の走査モードは、第1の走査モードで設定された、2次元アレイ型探触子1の直交する素子配列に対応した直交2断面のBモード画像ないしCFM画像を提供すると共に、直交2断面に囲まれた3 (Third scanning mode) the third scanning mode is set in the first scan mode, no B-mode image of the two orthogonal cross-section corresponding to the two-dimensional orthogonal element arrangement of the array type probe 1 to CFM image while providing, surrounded by two orthogonal sectional 3
次元的な空間に含まれる3次元の超音波画像を提供するのが好適な走査モードである。 The preferred scanning mode to provide a 3-dimensional ultrasound images included in dimensional spatial. 本走査モードは、第1の走査モードと第2の走査モードを組み合わせたモードであり、表示的には前述した第2の走査モードの表示に対して2断層像の表示情報を付加したものである。 This scan mode is a mode which combines the first scan mode and the second scanning mode, the display manner is obtained by adding a display information of 2 tomographic image with respect to the display of the second scanning mode described above is there. 本走査モードを用いる場合、目的に応じておおまかに以下の2 When using this scanning mode, 2 roughly following in accordance with the intended
通りの使用形態が提供される。 Using the form of the street is provided.

【0045】一方は、第1の走査モードの「高画質・高フレーム数」のメリットを生かす目的に主眼を置き、位置決めのガイド的な第1の走査モードによる表示の後に、操作者が3次元的な画像を得るために走査モード設定を本走査モード切り換えて用いるのが好適である。 [0045] While, place the focus on purpose to make use of the benefits of the "high-quality, high-speed frame" in the first scan mode, after the display of the guide specific first scanning mode positioning, the operator three-dimensional it is preferably used to switch the scan mode the scan mode setting in order to obtain images. 例えば、操作者が位置決めに先験的な情報が無い初診時の用途に適している。 For example, the operator is suitable a priori information is not at the first visit of the application in positioning.

【0046】他方は、走査モードの切換という段取りを経ず、最初から本走査モードを選択する使い方で、例えば、経過観察のように操作者が被検体に対して先験的な情報を有している場合の用途に適している。 [0046] the other, without passing through the setup of switching the scanning modes, from in use to select a main scanning mode initially, for example, an operator as observation has a priori information to the subject It is suitable for applications where to have.

【0047】本第3の走査モードの動作の実行手順概要を以下に説明する。 [0047] The execution procedure outline of the operation of the third scanning mode will be described below. 操作者は操作パネル11から所定の選択により、本第3の走査モードへの遷移を行う。 Operator by selecting from the operation panel 11 of a predetermined, carries out a transition of the to the third scanning mode. 以下の動作手順は第2の走査モードと基本的に同じであり、 The following operating procedure is a second scanning mode essentially the same,
説明は割愛する。 Description will be omitted. ここで、本走査モードでの3次元プロセッサ8は、以下の各々の表示要素に対して、所定の処理を行う。 Here, the three-dimensional processor 8 in this scan mode, the display elements following each performing a predetermined process.

【0048】表示要素の例;局所領域の外形を表すワイヤフレームモデル等の図形(3D−ROI)、3次元超音波画像、探触子図形(走査マークを含む)、3次元走査可能領域のワイヤフレームモデル、断層面Aの断層像、断層面Bの断層像、心臓の左室を心尖部から得た場合での僧帽弁観察のための代表的な本走査モードの表示例を図8に示す。 Examples of [0048] display elements; graphics, such as a wire frame model representing the outer shape of the local region (3D-ROI), (including the scanning mark) 3-dimensional ultrasound image, the probe shape, the wire of the three-dimensional scanning region frame model, a tomographic image of the slice plane a, the tomographic image of the slice plane B, and display examples of a typical book scanning mode for mitral valve observation in case of the left ventricle of the heart were obtained from apex 8 show. 図8中、3次元画像表示は、3D−R In FIG. 8, the three-dimensional image display, 3D-R
OI内部に表示しても良いが、本図のように3D−RO May be displayed inside the OI is, 3D-RO as in this Figure
I外部に表示しても良い。 It may be displayed on the I outside. 外部に表示する場合、3D− If you want to display on the outside, 3D-
ROI自体はオリエンテーション把握のためのガイドとしての役割を果たすことになり、切り出される3次元画像の位置把握が容易となる。 ROI itself becomes serve as a guide for the orientation grasping, locating the three-dimensional image to be cut out is facilitated. また、切り出された3次元画像に関して、ディフォルトの見込み位置では隠れて見えにくい部分があっても、3次元プロセッサ8の動作によって見込み位置の回転や画像自体の拡大が任意に行えるので、見やすさが向上する。 Further, with respect to the cut-out 3-dimensional image, even when hard parts hidden in defaulted estimated position, the optionally performed expansion of rotation and image itself prospective position by operation of the three-dimensional processor 8, is visibility improves.

【0049】一方、3次元画像表示を3D−ROI内部に表示する場合には、バックにある2つの断層像A、B Meanwhile, when displaying a three-dimensional image displayed within 3D-ROI is two tomographic images A on the back, B
と3次元画像とが重なって表示されるので、断層像と3 Since a 3-dimensional image is displayed overlapping the tomographic image and 3
次元画像の両者の透明度を変えて表示するのが、両者を分離して観察できるという面で好ましい。 To display by changing both the transparency of the dimension image is preferred in terms of being able to observe and separate them. 一例としては、3次元プロセッサ8の動作によって、3次元画像と重なりのない部位の断層像には通常の表示を行い、3次元画像と重なりのある部位の断層像では重みづけαの透明度を与え、3次元画像には重みづけ1−αの透明度を与えて表示するようにする。 As an example, the operation of the three-dimensional processor 8, the tomographic image of the region without overlapping the 3-dimensional image performs normal display, given the transparency of the weighting α is tomographic image of the site of overlap between the three-dimensional image , the 3-dimensional image is to be displayed giving transparency of weighting 1-alpha. このようにすれば、両者が重なり合っている部分でも、バックの断層像が半透明な3次元画像に透けて表示されるようになり、断層像A、 In this way, even in a portion where both overlap, looks like a tomographic image of the back is show through the translucent three-dimensional image, the tomographic image A,
Bと3次元画像とのオリエンテーションの対比が分かりやすくなる。 Comparison orientation B and 3-dimensional image becomes easy to understand. もちろん、透明度の設定だけでなく、断層像のカラーマップ設定と、3次元画像のカラーマップ設定とを異なるものにしておけば、両者を色合いで分離できる効果も加わるので、有効な実施形態となりうる。 Of course, not only the setting of the transparency, the color map setting of the tomographic image, if the color map setting of the three-dimensional image in the different, since the added effect of separating both the in hue, can be effective embodiments . カラーマップの設定自体は、3次元プロセッサ8もしくはディスプレイユニット9のどちらかにその機能を持たせておけば実現可能である。 Setting itself colormap can be realized if made to have the function to either the 3-dimensional processor 8 or the display unit 9.

【0050】本発明に関わる画像の表示例は、上述してきたような実施形態だけにとどまらず、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形例が得られることは言うまでもない。 The display example of an image according to the present invention is not limited to the embodiments as have been described above, it goes without saying that obtained various modifications without departing from the scope and spirit thereof.

【0051】例えば、第3の表示モードにおいて、図8 [0051] For example, in the third display mode, FIG. 8
で示した表示例は断層像として組織由来のBモード画像を、3次元表示としては組織由来の信号に基づく(MI Display examples shown in the B-mode image of tissue from a tomographic image, based on a signal from the tissue as a three-dimensional display (MI
Pもしくはボリュームレンダリング)画像を提示しているが、断層像は血流由来のCFM画像であっても、ティッシュドプラと呼ばれる組織の運動情報を含むCFM画像であっても、さらにはティッシュハーモニックと呼ばれる組織の伝搬の非線形性に依存した情報を含むBモード画像であっても構わない。 While presenting the P or volume rendering) image, even the tomographic image is an CFM image from the blood stream, even CFM image containing motion information of the tissue called the Tissue Doppler, is further referred to as tissue harmonic a B-mode image including the information that depends on the nonlinearity of the propagation of the tissue may be. 3次元画像の基となる信号についても断層像しかりである。 And vice tomogram also signal underlying the 3-dimensional image.

【0052】この際、被検体に超音波造影剤が投与されていて、受信信号に造影剤成分の情報が含まれていても、もちろん構わない。 [0052] At this time, it is an ultrasound contrast agent administered to a subject, also include information of the contrast medium component in the received signal, may of course. 本発明のポイントは、あくまで新規な表示手順と表示方法、およびその表示に関わる超音波の走査方法にあるからである。 Point of the present invention, because there only novel display procedure and a display method, and the ultrasonic scanning method according to the display. 本走査モードの別の表示例として、肝臓の腫瘍内血流診断のための代表的な表示例を図9に示す。 As another display example of the scanning mode, it shows a typical display example for intratumoral blood flow diagnosis of liver in FIG.

【0053】但し、第3の走査モードにおいては、様々な制約条件や診断目的から、断層像と3次元画像との各々の画像モードの組み合わせに関して、より適した組み合わせとそうでない組み合わせがあることも考えられる。 [0053] However, in the third scanning mode, from a variety of constraints and diagnostic purposes, for the combination of each image mode of a tomographic image and 3-dimensional image, also a combination otherwise more suitable combination Conceivable. 例えば図8のように心臓を診断するような場合では特にそうであるが、超音波診断装置ではリアルタイム性が重要となるケースが多いので、可能な限りフレーム数が大きくなる組み合わせが望ましい。 For example, it is especially true in the case so as to diagnose the heart as shown in FIG. 8, since the ultrasonic diagnostic apparatus often cases real-time is important, the combination of the number of frames becomes large as possible is desirable. 血流由来の3次元画像を得たい場合、別紙1でも示したように、適度なフレーム数を提供するには、実際に3次元走査する局所領域サイズを小さく制限したり、もしくは走査線密度を粗くする必要がある。 If it is desired to obtain a three-dimensional image from the blood flow, as also shown in Appendix 1, to provide a number of appropriate frames, or limited to a small local region size to be actually three-dimensional scanning, or scanning line density there is a need to be rough. ここで断層像でも血流由来のCFM Here CFM from blood flow in a tomogram
画像を得るのは、むやみにフレーム数を低下させることになり、好ましい組み合わせではない。 To obtain an image, it will be unnecessarily reduce the number of frames, not a preferred combination.

【0054】第3の走査モードにおいては、断層像は3 [0054] In a third scanning mode, tomogram 3
次元画像のオリエンテーションを付けるためのガイドとしての役割と割り切り、通常のBモードを表示するのがリアルタイム性を重視する場合にはより好ましい。 Divisible and role as a guide for applying the orientation dimension image, to display the normal B-mode is more preferable when emphasizing real-time.

【0055】さらには、断層像と3次元画像との走査シーケンスに関して、第1の走査モードの2示現走査と第2の走査モードの3次元走査との走査比率を変更することができる。 [0055] Further, in the scanning sequence of the tomographic image and the three-dimensional image, it is possible to change the 2 vision scanning and scanning ratio of the three-dimensional scanning of the second scan mode of the first scanning mode. 例えば、図10(a)に示すように時分割で断層像の2次元走査と3次元画像の3次元走査とを絶えず交互に繰り返すという一般的なシーケンスだけでなく、時間分解能を重視する方の走査により時間を割り当てるようにするのも好適である。 For example, not only the general sequence of repeated constantly alternating three-dimensional scanning of the two-dimensional scanning and three-dimensional image of tomographic images in time division as shown in FIG. 10 (a), the better to emphasize time resolution also suitable for the allocated time by scanning. 例えば、図10 For example, FIG. 10
(b)、(c)に示すように、大部分の時間は3次元走査で、たまに(ないしスイッチ制御があった時のみ)断層像走査をするようにすれば、可能な限り3次元画像のリアルタイム性の低減は抑えられる。 (B), as shown in (c), the majority of the time the three-dimensional scanning, occasionally (or when there is a switch control only) if to the tomographic image scanning, three-dimensional images as much as possible real-time reduction can be suppressed. もちろん断層像自体のリアルタイム性は低下するが、位置的なガイドとしては十分に機能しうる。 Of course real-time tomographic image itself is reduced, but can function well as a positional guide. 逆に、3次元画像よりもむしろ断層像の方を重視するような場合には、図10(d)、 Conversely, in the case such that oriented towards the tomographic image, rather than 3-dimensional image, FIG. 10 (d), the
(e)に示すように、大部分の時間は断層像走査で、たまに(ないしスイッチ制御があった時のみ)3次元走査をするようにすれば良い。 (E), the in most time tomographic image scanning may be occasionally (or when there is a switch control only) to the three-dimensional scanning.

【0056】図11に、第2、第3の走査モードにおける3次元走査を行う局所領域(3D−ROI)の設定方法に関する説明図である。 [0056] Figure 11, the second is an explanatory view of how to configure a local area (3D-ROI) for performing three-dimensional scanning in the third scanning mode. ここでは、弁疾患を例に説明する。 Here, a description will be given of valve disease as an example. 3次元で弁の形態観察をするためには、3D−R 3 to a valve in the form observed in dimensional, 3D-R
OI内に対象とする弁が含まれることが必要である。 It is necessary to include a valve of interest in OI. そこで、3D−ROIをより容易に決定するために、前記3D−ROIガイドワイヤ内の、例えば深さ方向の半分の位置のCモード画像を別に表示する(Cモード面は目的に応じ3D−ROIガイドワイヤ内の任意の深さに設定可能)。 Therefore, in order to more easily determine the 3D-ROI, 3D-ROI according to the 3D-ROI guide in wire, apart from displaying a C-mode image of half the example depth direction (C-mode surface object can be set to any depth within the guide wire). なお、周知の通り、Cモード画像は、超音波ビームに略直交する面(Cモード面)に関する断層像である。 Incidentally, as is well known, C-mode image is a tomographic image on Surface (C-mode surface) substantially perpendicular to the ultrasonic beam.

【0057】対象となる弁をガイド用Cモード画像面内に捉えることができれば、すなわち3D−ROIガイドワイヤ内に弁を包含できる。 [0057] If it is possible to capture the interest valves C-mode image plane guide, i.e. can include valves 3D-ROI guide wire. このように、3D−ROI In this way, 3D-ROI
ガイドワイヤ内にCモード面を設定し、別エリアに表示したCモード画像をガイドとして3D−ROIガイドワイヤをスキャン領域にリアルタイムで移動させれば、C Set C mode surface in the guide wire, is moved in real time 3D-ROI guide wire to the scan region C-mode image displayed in a separate area as a guide, C
モード画像で捉えられた弁を含む3D−ROIを効率的にかつ確実に位置決めすることができる。 The 3D-ROI including a valve captured by mode image can be efficiently and reliably positioned. これによりR This R
OI設定が容易になるので、診断を円滑に進めることが可能になる。 Since OI setting is facilitated, it is possible to proceed a diagnosis smoothly.

【0058】また、逆に3D−ROIガイドワイヤをおおよそ弁の存在する領域に設置し、Cモード面位置を手動または自動にて上下方向に移動させてもよい。 [0058] Also, it established the 3D-ROI guide wire back into the region where the approximate presence of the valve to be moved in the vertical direction C-mode surface position manually or automatically. この場合、弁がCモード画像内にうまく捉えられたところで、 In this case, where the valve is captured well in the C-mode image,
スイッチ等により停止位置を指定すると同時に、3D− And at the same time specify a stop position by a switch or the like, 3D-
ROIガイドワイヤがCモード面に合わせて移動される。 ROI guide wire is moved in accordance with the C-mode surface.

【0059】3D−ROIガイドワイヤが設定されたならば、新たにCモード面を上下方向に移動し、表示したい上限と下限をマークしておいて、その領域のみの3次元表示を行う。 [0059] If 3D-ROI guide wire is set, a new move C-mode surface in the vertical direction, in advance to mark the upper and lower limits to be displayed, the three-dimensional representation of that area only. これは、3D−ROIガイドワイヤにより決定された領域内にある部分のみ、例えばここでは弁のみを抽出表示したい場合に有効である。 This is only a portion of the 3D-ROI guide wire is determined by the area, for example, here it is effective when it is desired to extract display only valve. 単に3D−R Simply 3D-R
OIガイドワイヤの高さを弁領域が上手く入るように3 OI guide 3 to the valve area the height of the wire enters well
次元表示画像をもとに繰り返し調整しながら合わせるよりも効率がよい。 More efficient than fit while repeatedly adjusted based on the dimension display image.

【0060】あるいは、次のような手順で3D−ROI [0060] Alternatively, 3D-ROI in the following procedure
を決定してもよい。 It may be determined. まず、スキャン領域全体に対するC First, C for the entire scan area
モード画像を表示する。 Mode image is displayed. 対象となる弁を捉え、SWキー等により停止位置をさせると、適切な大きさの3D−R Capturing the valve of interest and to the stop position by SW key or the like, 3D-R of appropriate size
OIガイドワイヤがCモード面に合わせて現れる。 OI guidewire appears to match the C-mode surface. 3D 3D
−ROIガイドワイヤは指定したCモード面内を平行移動して最適な位置を決定した後、横方向の広がりを決定する。 -ROI guidewire after determining the optimum position to translate the C-mode surface specified to determine the lateral extent. 上記手段により所望の画像が得られるように3D 3D so that a desired image is obtained by said means
−ROIガイドワイヤの高さを決定し、3D−ROIを決定し3次元表示を得る。 Determining the height of -ROI guidewire obtain the determined three-dimensional display of the 3D-ROI.

【0061】なお、Cモード画像は単なる3D−ROI [0061] In addition, C-mode image is just a 3D-ROI
設定のガイドとして働かせるだけでなく、3D−ROI Not only work as a guide for setting, 3D-ROI
の3次元透過表示(MIPでも積分値表示でもよい)と同時に表示し、3次元表示で全体の弁の動きを観察し、 (Which may be a MIP even integral value display) displayed simultaneously with the three-dimensional transmissive display, to observe the movement of the entire valve in three-dimensional display,
同時にCモード画像で特定の平面内の弁の動きを観察することにも利用できる。 At the same time it can also be used to observe the movement of the valve in a particular plane in C-mode image.

【0062】また、Cモード像はB/W表示だけでなく、カラーを表示しても良い。 [0062] In addition, C-mode image is not only a B / W display, it may be displayed color. これによって決定されたCモードカラー像を用いて、そのまま血流量計測などの応用に移行させることも可能になる。 Using C-mode color image, which is determined this way, it becomes possible to directly shift to applications such as blood flow measurement.

【0063】本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施形態可能である。 [0063] The present invention is not limited to the embodiments described above are possible embodiments, and various modifications.

【0064】 [0064]

【発明の効果】本発明によれば、被検体内部の3次元的な表示を、空間分解能と時間分解能とを共に向上することができる。 According to the present invention, a three-dimensional representation of the subject, it is possible to improve both the spatial and temporal resolution.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の好ましい実施形態による超音波診断装置の構成を示す図。 Shows a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.

【図2】3次元走査可能領域の一例を示す図。 2 is a diagram showing an example of a three-dimensional scanning region.

【図3】本実施形態の基本的な3次元表示例を示す図。 FIG. 3 shows a basic three-dimensional display of the present embodiment.

【図4】断層面の自動的な回転を伴う本実施形態による3次元表示例を示す図。 FIG. 4 shows a three-dimensional display in accordance with the present embodiment with automatic rotation of the fault plane.

【図5】断層面の自動的な移動を伴う本実施形態による3次元表示例を示す図。 FIG. 5 shows a three-dimensional display in accordance with the present embodiment with the automatic movement of the tomographic plane.

【図6】本実施形態による第1の走査モードの表示例を示す図。 6 shows a display example of the first scanning mode according to the present embodiment.

【図7】本実施形態による第2の走査モードの表示例を示す図。 7 is a view showing a display example of the second scan mode according to the present embodiment.

【図8】本実施形態による第3の走査モードの表示例を示す図。 8 is a diagram showing a display example of a third scanning mode according to the present embodiment.

【図9】本実施形態による第3の走査モードの他の表示例を示す図。 9 is a diagram showing another display example of the third scanning mode according to the present embodiment.

【図10】本実施形態の第3のモードの時分割走査シーケンスの例を示す図。 It shows an example of a division scanning sequence when the third mode of FIG. 10 embodiment.

【図11】図8や図9における3次元走査の局所的な関心領域の設定法の説明図。 [11] Figure 8 and illustrating a method of setting the local region of interest of the three-dimensional scanning in FIG.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…2次元アレイ型超音波探触子、 2…送受信ユニット、 3…ビームフォーマユニット、 4…エコープロセッサ、 5…ドプラプロセッサ、 6…アプリケーションプロセッサ、 7…モニタ、 8…3次元プロセッサ、 9…ディスプレイユニット、 10…ホストCPU、 11…操作パネル、 12…装置本体、 13…画像処理ユニット、 21…送信器、 22…プリアンプ、 23…送受信切替スイッチ、 31…ビームフォーマ。 1 ... 2-dimensional array type ultrasonic probe, 2 ... transceiver unit, 3 ... beam former unit, 4 ... echo processor, 5 ... Doppler processor, 6 ... application processor, 7 ... monitor, 8 ... 3D processor, 9 ... display unit, 10 ... host CPU, 11 ... operation panel, 12 ... apparatus body 13 ... image processing unit, 21 ... transmitter, 22 ... pre-amplifier, 23 ... reception switching switch, 31 ... beamformer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 洋一 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 Fターム(参考) 2F068 AA40 CC07 DD04 DD07 FF12 FF16 GG01 JJ02 JJ04 JJ07 KK13 LL04 4C301 BB13 CC06 DD01 DD04 EE01 GB09 HH24 HH33 HH37 HH38 JB29 JB36 JB42 JC14 KK02 KK07 KK13 KK17 KK22 KK27 KK30 5B057 AA07 BA05 CD02 CD03 CE08 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor Yoichi Ogasawara Tochigi Prefecture Otawara Shimoishigami 1385 No. 1 stock company Toshiba Nasu factory in the F-term (reference) 2F068 AA40 CC07 DD04 DD07 FF12 FF16 GG01 JJ02 JJ04 JJ07 KK13 LL04 4C301 BB13 CC06 DD01 DD04 EE01 GB09 HH24 HH33 HH37 HH38 JB29 JB36 JB42 JC14 KK02 KK07 KK13 KK17 KK22 KK27 KK30 5B057 AA07 BA05 CD02 CD03 CE08

Claims (20)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 被検体内の3次元領域を超音波で3次元走査可能な3次元超音波診断装置において、 前記3次元走査可能領域内の任意の2つの断層面を超音波で2次元走査して該2断層面に対応する2枚の画像を生成し、この2枚の画像を前記2つの断層面の位置関係に従って位置整合して合成表示することを特徴とする3 1. A 3D ultrasound system capable 3D scanning ultrasonic three-dimensional region within the object, two-dimensional scanning any two fault plane of the three-dimensional scannable region ultrasonically 3 in which the 2 generates two images corresponding to the tomographic plane, characterized by alignment to the composite display the two images according to the positional relationship of the two tomographic plane and
    次元超音波診断装置。 Dimensional ultrasonic diagnostic apparatus.
  2. 【請求項2】 被検体内の3次元領域を超音波で走査可能な3次元超音波診断装置において、 前記3次元領域内の任意の断層面を超音波で2次元走査して該断層面に対応する画像を生成して表示する第1の表示モードと、前記3次元領域内の任意の局所領域を超音波で3次元に走査して前記局所領域に対応する3次元的画像を生成して表示する第2の表示モードと、前記第1及び第2の表示モードを組み合わせて、前記断層面に対応する画像と前記3次元的画像とを同時表示する第3 2. A 3D ultrasound system capable of scanning the ultrasonic three-dimensional region in the subject, any tomographic plane of the three-dimensional region in the tomographic plane by two-dimensionally scanned with ultrasound a first display mode for generating and displaying a corresponding image, to generate a three-dimensional image corresponding to the local region arbitrary local region by scanning a three-dimensional ultrasound of the 3-dimensional region a second display mode for displaying said first and a combination of the second display mode, the third for simultaneously displaying the corresponding image and the 3-dimensional image on the tomographic plane
    の表示モードとを選択可能であることを特徴とする3次元超音波診断装置。 3D ultrasound apparatus characterized by a display mode is selectable.
  3. 【請求項3】 前記3次元走査可能領域を模式的な図形として3次元的に表示すると共に、この模式的な図形に、前記2枚の画像をそれぞれの断層面の位置に従って位置整合して合成表示することを特徴とする請求項1記載の3次元超音波診断装置。 With wherein three-dimensionally displaying the three-dimensional scanning region as schematic figures, in this schematic figure, and the two images were aligned according to the position of each tomographic plane Synthesis 3D ultrasound apparatus according to claim 1, wherein the display.
  4. 【請求項4】 前記第1と第3の走査モードそれぞれにおいて、前記3次元操作可能な3次元領域を模式的な図形として3次元的に表示すると共に、この模式的な図形に、前記2枚の画像をそれぞれの断層面の位置に従って位置整合して合成表示することを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 4. A respective said first and third scanning mode, the 3-dimensional operation three-dimensional space available with three-dimensionally displayed as a schematic figure, in this schematic figure, the two 3D ultrasound apparatus according to claim 2, wherein the position alignment to the composite display according to the position of each of the sectional images of.
  5. 【請求項5】 前記第3の走査モードにおいて、前記第1の走査モードと前記第2の走査モードとの走査比率を変更可能であることを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 5. A third scanning mode, the 3D ultrasound according to claim 2, characterized in that it is capable of changing the scanning ratio of the first scan mode and the second scanning mode apparatus.
  6. 【請求項6】 前記3次元走査可能領域内への前記2つの断層面の設定を支援するための図形を表示することを特徴とする請求項1又は2記載の3次元超音波診断装置。 6. The three-dimensional ultrasound diagnostic apparatus according to claim 1 or 2, wherein the displaying the graphic to assist in setting up the two fault plane into the three dimensional scannable region.
  7. 【請求項7】 前記第2および第3の走査モードにおいて、前記局所領域を表す模式的な図形と、前記3次元的画像とを位置的に対応付けて表示することを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 7. The second and third scanning modes, claim characterized schematic and shapes, to be displayed in association positionally and said 3-dimensional image representing the local region 2 3D ultrasound apparatus according.
  8. 【請求項8】 前記第2および第3の走査モードにおいて、前記局所領域を表す模式的な図形を表示すると共に、前記局所領域に対応する3次元的画像を前記模式的な図形の外側に表示することを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 8. The second and third scanning mode, which displays the schematic graphics representing the local region, the 3-dimensional image corresponding to the local area outside the schematic graphic representation 3D ultrasound apparatus according to claim 2, characterized in that.
  9. 【請求項9】 前記超音波で実際に走査する2つの断層面は、前記3次元走査可能領域の中心軸で交差するように設定されることを特徴とする請求項1又は2記載の3 Wherein said two tomographic plane actually scanned by the ultrasound claim 1 or 2 3, wherein the set so as to intersect with the central axis of the three-dimensional scanning region
    次元超音波診断装置。 Dimensional ultrasonic diagnostic apparatus.
  10. 【請求項10】 前記3次元走査可能領域を表す模式的な図形と、超音波探触子を表す模式的な図形とを方位を合わせて3次元的に表示することを特徴とする請求項1 10. The method of claim 1, characterized in that said three-dimensional scannable and schematic graphics representing the region, three-dimensionally by the schematic figures combined azimuth representing the ultrasound probe display
    又は2記載の3次元超音波診断装置。 Or 2 3D ultrasound apparatus according.
  11. 【請求項11】 前記第3の走査モードにおいて、前記断層面に対応する画像は組織由来の信号に基づいた超音波画像であり、前記3次元的画像は組織由来の信号又は血流由来の信号に基づいた超音波画像であることを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 11. The third scanning mode, the image corresponding to the tomographic plane is an ultrasound image based on the signal from a tissue, said three-dimensional image is derived from tissues of the signal or the blood flow from the signal it is an ultrasound image 3D ultrasound apparatus according to claim 2, wherein based on.
  12. 【請求項12】 前記第3の走査モードにおいて、前記断層面に対応する画像に関する表示上の透明度と、前記3次元的画像に関する表示上の透明度とを個別に設定可能であることを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 12. The third scanning mode, wherein said and transparency on the display an image corresponding to the tomographic plane can be set individually and transparency on the display relating to the three-dimensional image 3D ultrasound apparatus according to claim 2, wherein.
  13. 【請求項13】 前記局所領域の大きさ及び位置の変更を支援するための支援情報を表示することを特徴とする請求項2記載の3次元超音波診断装置。 13. The three-dimensional ultrasound diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the display support information for supporting the change of size and position of the local region.
  14. 【請求項14】 前記支援情報には、前記3次元領域の中心軸に対して略直交する任意深度の断層面に関するC To 14. wherein the support information, C relates tomographic plane of an arbitrary depth substantially perpendicular to the central axis of the three-dimensional region
    モード像が含まれることを特徴とする請求項13記載の3次元超音波診断装置。 3D ultrasound apparatus according to claim 13, wherein to include mode images.
  15. 【請求項15】 前記3次元的画像の表示上の見込み位置が変更可能であることを特徴とする請求項2記載の3 15. 3 according to claim 2, wherein the estimated position on a display of the three-dimensional image can be changed
    次元超音波診断装置。 Dimensional ultrasonic diagnostic apparatus.
  16. 【請求項16】 前記Cモード像の断層面を前記3次元領域の中心軸にそって自動的に上下移動することを特徴とする請求項14記載の3次元超音波診断装置。 16. The three-dimensional ultrasound diagnostic apparatus according to claim 14, wherein the automatically move up and down along the fault plane of the C-mode image to the central axis of the three-dimensional region.
  17. 【請求項17】 前記2つの断層面の少なくとも一方を、任意の空間的及び時間的間隔で自動的に移動することを特徴とする請求項1又は2記載の3次元超音波診断装置。 17. wherein two of the at least one of the fault plane, any spatial and 3D ultrasound apparatus according to claim 1 or 2, wherein the moving automatically at time intervals.
  18. 【請求項18】 前記3次元走査可能領域の中心軸を回転中心として、前記2つの断層面の少なくとも一方を自動的に回転することを特徴とする請求項17記載の3次元超音波診断装置。 As 18. Rotation about the center axis of the three-dimensional scanning region, the 3D ultrasound system according to claim 17, wherein the automatic rotating at least one of the two tomographic plane.
  19. 【請求項19】 前記2つの断層面の少なくとも一方に略直交する方向に沿って前記2つの断層面の少なくとも一方を自動的に移動することを特徴とする請求項17記載の3次元超音波診断装置。 19. 3D ultrasound according to claim 17, wherein the moving the two fault plane of the two along a direction substantially perpendicular to at least one of the fault plane, at least one automatically apparatus.
  20. 【請求項20】 被検体内の3次元領域を超音波で3次元走査可能な3次元超音波診断装置において、 前記3次元走査可能領域内の任意の断層面を超音波で走査し、この走査情報に基づいて被検体内の超音波像を生成する手段と、 前記3次元走査可能領域を表すグラフィック像を生成する手段と、 前記グラフィック像中の前記断面の位置に対応する位置に前記断面の超音波像を合成して表示する手段とを具備することを特徴とする3次元超音波診断装置。 20. A 3-dimensional scannable 3D ultrasound system ultrasound three-dimensional region in the subject, any tomographic plane of the 3-dimensional scannable region scanned with ultrasound, the scan means for generating an ultrasound image of the object based on the information, it means for generating a graphic image representing the 3-dimensional scanning region, the cross section at a position corresponding to the position of the cross section in the graphic image 3D ultrasound apparatus characterized by comprising a means for displaying by combining ultrasound images.
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