JP2000139906A - ３次元超音波診断装置 - Google Patents
３次元超音波診断装置Info
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間レベルの高い超音波エネルギーで駆動
することで２次元アレイプローブが破損する不都合を防
止したうえで、画質のよい３次元ボリューム像を得ると
共に、２次元断層像のリアルタイム表示を可能とする。 【解決手段】 コントローラ７が、２次元アレイプロー
ブ１を間欠的に３次元走査して３次元ボリューム像を得
る。この間欠走査により、２次元アレイプローブ１を長
時間レベルの高い超音波エネルギーで駆動することなく
破損を防止したうえで画質のよい３次元ボリューム像を
得ることができる。また、コントローラ７は、この３次
元走査時よりも高いフレームレート（リアルタイムレー
ト）で２次元アレイプローブ１を２次元走査して２次元
断層像を得る。これにより、２次元断層像を得る際に
は、３次元走査時よりも高いフレームレートで２次元走
査を行うため、２次元断層像のリアルタイム表示を可能
とすることができる。
することで２次元アレイプローブが破損する不都合を防
止したうえで、画質のよい３次元ボリューム像を得ると
共に、２次元断層像のリアルタイム表示を可能とする。 【解決手段】 コントローラ７が、２次元アレイプロー
ブ１を間欠的に３次元走査して３次元ボリューム像を得
る。この間欠走査により、２次元アレイプローブ１を長
時間レベルの高い超音波エネルギーで駆動することなく
破損を防止したうえで画質のよい３次元ボリューム像を
得ることができる。また、コントローラ７は、この３次
元走査時よりも高いフレームレート（リアルタイムレー
ト）で２次元アレイプローブ１を２次元走査して２次元
断層像を得る。これにより、２次元断層像を得る際に
は、３次元走査時よりも高いフレームレートで２次元走
査を行うため、２次元断層像のリアルタイム表示を可能
とすることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波素子を２次
元的に配列してなる２次元アレイプローブを用いて３次
元情報を得る３次元超音波診断装置に関し、特に、微少
な超音波素子を多数用いて構成される２次元アレイプロ
ーブの駆動時の負担を軽減し、又は安全性の範囲内で３
次元のボリューム像を得ると共に、リアルタイムで２次
元断層像を得ることを可能とした３次元超音波診断装置
に関する。
元的に配列してなる２次元アレイプローブを用いて３次
元情報を得る３次元超音波診断装置に関し、特に、微少
な超音波素子を多数用いて構成される２次元アレイプロ
ーブの駆動時の負担を軽減し、又は安全性の範囲内で３
次元のボリューム像を得ると共に、リアルタイムで２次
元断層像を得ることを可能とした３次元超音波診断装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波診断装置は、一般的に超音
波ビームを１つの面内で走査し、断面画像を表示するシ
ステムとなっている。近年、超音波診断装置の超音波送
受信部である超音波プローブを移動させながら診断画像
を収集し、３次元情報を得る試みが盛んに行われてお
り、超音波診断装置における３次元ボリューム像の表示
により、新たな診断の可能性が期待されている。実際に
は、腹部用のコンベックスプローブやリニアアレイプロ
ーブを手動又は機械的に移動させることで３次元ボリュ
ーム像を得る研究や、電子セクタプローブを回転させる
機構を持った経食道用マルチプレーンプローブにより３
次元ボリューム像を得る研究が進められている。
波ビームを１つの面内で走査し、断面画像を表示するシ
ステムとなっている。近年、超音波診断装置の超音波送
受信部である超音波プローブを移動させながら診断画像
を収集し、３次元情報を得る試みが盛んに行われてお
り、超音波診断装置における３次元ボリューム像の表示
により、新たな診断の可能性が期待されている。実際に
は、腹部用のコンベックスプローブやリニアアレイプロ
ーブを手動又は機械的に移動させることで３次元ボリュ
ーム像を得る研究や、電子セクタプローブを回転させる
機構を持った経食道用マルチプレーンプローブにより３
次元ボリューム像を得る研究が進められている。
【０００３】しかし、３次元ボリューム像を再構成する
には、従来の断面画像走査に比べてかなりの時間を要す
るため、心臓等の動きの早い部位を撮影対象とする場合
は、動きが捉えきれないという問題を生ずる。このた
め、超音波素子を２次元的に配列してなる２次元アレイ
プローブを用い、３０フレーム／秒の実時間（リアルタ
イム）に近いフレームレートで超音波ビームを立体的に
走査することで３次元ボリューム像を取り込んで表示す
る３次元超音波診断装置の開発が研究途上にある。
には、従来の断面画像走査に比べてかなりの時間を要す
るため、心臓等の動きの早い部位を撮影対象とする場合
は、動きが捉えきれないという問題を生ずる。このた
め、超音波素子を２次元的に配列してなる２次元アレイ
プローブを用い、３０フレーム／秒の実時間（リアルタ
イム）に近いフレームレートで超音波ビームを立体的に
走査することで３次元ボリューム像を取り込んで表示す
る３次元超音波診断装置の開発が研究途上にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、このような３
次元超音波診断装置では、３次元ボリューム像を表示し
た場合でも、所定の断面（注目する断面）については従
来の２次元断面像と略々同一のフレームレートで画像の
観測をする場合が多くなると考えられるが、２次元アレ
イプローブを常時３次元ボリューム走査して従来の２次
元断層像と同じ画質の３次元ボリューム像を得ようとす
ると、２次元アレイプローブに対して従来以上の超音波
エネルギーを与える必要があり、２次元アレイプローブ
が破損し３次元超音波診断装置の安全性に問題を生ずる
虞がある。
次元超音波診断装置では、３次元ボリューム像を表示し
た場合でも、所定の断面（注目する断面）については従
来の２次元断面像と略々同一のフレームレートで画像の
観測をする場合が多くなると考えられるが、２次元アレ
イプローブを常時３次元ボリューム走査して従来の２次
元断層像と同じ画質の３次元ボリューム像を得ようとす
ると、２次元アレイプローブに対して従来以上の超音波
エネルギーを与える必要があり、２次元アレイプローブ
が破損し３次元超音波診断装置の安全性に問題を生ずる
虞がある。
【０００５】すなわち、２次元アレイプローブは、微少
な超音波素子を２次元的に多数配列して形成されてい
る。このため、従来の２次元断層像と同じ画質の３次元
ボリューム像を得ようとして、従来以上の超音波エネル
ギーを長時間に亘って各超音波素子に与えると、微少な
超音波素子が従来以上の超音波エネルギーにより駆動さ
れるため、２次元アレイプローブが破損し３次元超音波
診断装置の安全性に問題を生ずる虞がある。
な超音波素子を２次元的に多数配列して形成されてい
る。このため、従来の２次元断層像と同じ画質の３次元
ボリューム像を得ようとして、従来以上の超音波エネル
ギーを長時間に亘って各超音波素子に与えると、微少な
超音波素子が従来以上の超音波エネルギーにより駆動さ
れるため、２次元アレイプローブが破損し３次元超音波
診断装置の安全性に問題を生ずる虞がある。
【０００６】また、超音波放射エネルギーを２次元アレ
イプローブの破損限界内、又は被検者体内温度上昇の安
全範囲で３次元ボリューム像を得ようとする場合は、放
射エネルギーを従来よりも低下せざるを得ず、画質が低
下する問題を生ずる。
イプローブの破損限界内、又は被検者体内温度上昇の安
全範囲で３次元ボリューム像を得ようとする場合は、放
射エネルギーを従来よりも低下せざるを得ず、画質が低
下する問題を生ずる。
【０００７】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、２次元アレイプローブを破損させることな
く、安全性の範囲内の超音波エネルギーを用いて画質を
低下させることなく、必要な画質の３次元ボリューム像
を表示すると共に、２次元断面像のリアルタイム表示を
可能とすることができるような３次元超音波診断装置の
提供を目的とする。
のであり、２次元アレイプローブを破損させることな
く、安全性の範囲内の超音波エネルギーを用いて画質を
低下させることなく、必要な画質の３次元ボリューム像
を表示すると共に、２次元断面像のリアルタイム表示を
可能とすることができるような３次元超音波診断装置の
提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る３次元超音
波診断装置は、上述の課題を解決するための手段とし
て、複数の超音波素子を２次元的に配列して形成された
２次元アレイプローブと、対象物の３次元走査を間欠的
に行うように前記２次元アレイプローブを駆動制御する
と共に、前記間欠的に行われる各３次元走査の間、該３
次元走査時の走査レート以上の走査レートで２次元走査
を行うように前記２次元アレイプローブを駆動制御する
制御手段と、前記間欠的に行われる３次元走査により得
られた超音波情報に基づいて３次元画像を形成し、前記
各３次元走査の間に行われる２次元走査により得られた
超音波情報に基づいて２次元画像を形成する画像形成手
段とを有する。
波診断装置は、上述の課題を解決するための手段とし
て、複数の超音波素子を２次元的に配列して形成された
２次元アレイプローブと、対象物の３次元走査を間欠的
に行うように前記２次元アレイプローブを駆動制御する
と共に、前記間欠的に行われる各３次元走査の間、該３
次元走査時の走査レート以上の走査レートで２次元走査
を行うように前記２次元アレイプローブを駆動制御する
制御手段と、前記間欠的に行われる３次元走査により得
られた超音波情報に基づいて３次元画像を形成し、前記
各３次元走査の間に行われる２次元走査により得られた
超音波情報に基づいて２次元画像を形成する画像形成手
段とを有する。
【０００９】このような３次元超音波診断装置は、３次
元画像を２次元画像の観察のための参照画像として考
え、２次元アレイプローブを、参照画像に十分な走査レ
ートで間欠的に走査して３次元画像を得ると共に、間欠
的に行われる各３次元走査の間、該３次元走査時の走査
レート以上の走査レートで２次元走査して２次元画像を
得る。
元画像を２次元画像の観察のための参照画像として考
え、２次元アレイプローブを、参照画像に十分な走査レ
ートで間欠的に走査して３次元画像を得ると共に、間欠
的に行われる各３次元走査の間、該３次元走査時の走査
レート以上の走査レートで２次元走査して２次元画像を
得る。
【００１０】これにより、２次元アレイプローブの３次
元走査を間欠的に行うことができるため、２次元アレイ
プローブに対して安全性が問題となるまで長時間超音波
エネルギーを与えることなく、参照画像に十分な走査レ
ートで間欠的に３次元画像を得ることができる。また、
２次元画像を得る際には、２次元アレイプローブを３次
元走査時の走査レート以上の高い走査レートで走査する
ようになっているため、従来と略々同一の走査レート
（リアルタイム）で２次元画像を得ることができる。
元走査を間欠的に行うことができるため、２次元アレイ
プローブに対して安全性が問題となるまで長時間超音波
エネルギーを与えることなく、参照画像に十分な走査レ
ートで間欠的に３次元画像を得ることができる。また、
２次元画像を得る際には、２次元アレイプローブを３次
元走査時の走査レート以上の高い走査レートで走査する
ようになっているため、従来と略々同一の走査レート
（リアルタイム）で２次元画像を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る３次元超音波
診断装置に好ましい実施の形態について図面を参照しな
がら詳細に説明する。まず、図１は、本発明の実施の形
態となる３次元超音波診断装置のブロック図である。
診断装置に好ましい実施の形態について図面を参照しな
がら詳細に説明する。まず、図１は、本発明の実施の形
態となる３次元超音波診断装置のブロック図である。
【００１２】この図１において、当該実施の形態の３次
元超音波診断装置は、多数の微少な超音波素子が２次元
的に配列され形成された２次元アレイプローブ１と、２
次元アレイプローブ１で２次元的或いは３次元的に取り
込まれたエコー信号に基づいて、３次元のボリューム
像、或いは２次元断層像を形成する画像収集処理部２
と、当該３次元超音波診断装置全体の制御を司るコント
ローラ７と、マウス装置、トラックボール装置或いはキ
ーボード等のポインティングデバイス８と、画像収集処
理部２で形成された３次元のボリューム像或いは２次元
断層像を、陰極線管（ＣＲＴ）や液晶表示部（ＬＣＤ）
等の表示部１０に表示制御するスキャンコンバータ９と
を有している。
元超音波診断装置は、多数の微少な超音波素子が２次元
的に配列され形成された２次元アレイプローブ１と、２
次元アレイプローブ１で２次元的或いは３次元的に取り
込まれたエコー信号に基づいて、３次元のボリューム
像、或いは２次元断層像を形成する画像収集処理部２
と、当該３次元超音波診断装置全体の制御を司るコント
ローラ７と、マウス装置、トラックボール装置或いはキ
ーボード等のポインティングデバイス８と、画像収集処
理部２で形成された３次元のボリューム像或いは２次元
断層像を、陰極線管（ＣＲＴ）や液晶表示部（ＬＣＤ）
等の表示部１０に表示制御するスキャンコンバータ９と
を有している。
【００１３】画像収集処理部２は、各トランスデューサ
・エレメントにＢモード画像等の２次元断層面音場が形
成されるように遅延時間を調整する２次元ビームフォー
マ４と、３次元のボリューム音場が形成されるように遅
延時間を調整する３次元ビームフォーマ３と、超音波の
送信パルスにより２次元アレイプローブ１の各超音波振
動子を駆動し、これにより生体組織の音響インピーダン
スの差により生じる反射波であるエコー信号を受信する
送受信部５と、Ｂモード等の２次元断層画像、あるいは
３次元的なエコー信号から生体組織等の３次元構造を再
構成し、ボリュームレンダリング等の３次元表示手法に
より３次元画像の処理を行う画像処理部６とを有してい
る。
・エレメントにＢモード画像等の２次元断層面音場が形
成されるように遅延時間を調整する２次元ビームフォー
マ４と、３次元のボリューム音場が形成されるように遅
延時間を調整する３次元ビームフォーマ３と、超音波の
送信パルスにより２次元アレイプローブ１の各超音波振
動子を駆動し、これにより生体組織の音響インピーダン
スの差により生じる反射波であるエコー信号を受信する
送受信部５と、Ｂモード等の２次元断層画像、あるいは
３次元的なエコー信号から生体組織等の３次元構造を再
構成し、ボリュームレンダリング等の３次元表示手法に
より３次元画像の処理を行う画像処理部６とを有してい
る。
【００１４】なお、この図１では、２次元ビームフォー
マ４及び３次元ビームフォーマ３は別ブロックとして図
示しているが、これは説明上分かり易くするために機能
的に分けたもので、ハードウェア上は同一のブロックに
なっていてもよい。
マ４及び３次元ビームフォーマ３は別ブロックとして図
示しているが、これは説明上分かり易くするために機能
的に分けたもので、ハードウェア上は同一のブロックに
なっていてもよい。
【００１５】次に、このような構成を有する当該実施の
形態の３次元超音波診断装置の動作説明をする。
形態の３次元超音波診断装置の動作説明をする。
【００１６】まず、図２，図３にそれぞれセクタ方式、
リニア方式の３次元／２次元断層音場のモデルを示す。
３次元音場は、２次元アレイプローブ１にて全てのエレ
メントにて同時受信ができる場合のもので、２次元アレ
イプローブ１の全体の送受信領域を、例えば該送受信領
域の中心で直交する２本の直線で４等分割し、この分割
した各領域毎に超音波の送受信を行うような分割受信の
場合は、その受信エレメント群の対応する分割された３
次元音場となる。また、図２、図３に斜線で示す２次元
断層音場の場合は、２次元アレイプローブ１のｘ方向の
１列のエレメント、あるいはレンズ方向の音場の広がり
を少なくするために複数列のエレメントを用いて２次元
ビームフォーミングを行う。
リニア方式の３次元／２次元断層音場のモデルを示す。
３次元音場は、２次元アレイプローブ１にて全てのエレ
メントにて同時受信ができる場合のもので、２次元アレ
イプローブ１の全体の送受信領域を、例えば該送受信領
域の中心で直交する２本の直線で４等分割し、この分割
した各領域毎に超音波の送受信を行うような分割受信の
場合は、その受信エレメント群の対応する分割された３
次元音場となる。また、図２、図３に斜線で示す２次元
断層音場の場合は、２次元アレイプローブ１のｘ方向の
１列のエレメント、あるいはレンズ方向の音場の広がり
を少なくするために複数列のエレメントを用いて２次元
ビームフォーミングを行う。
【００１７】なお、２次元断層音場は、ｘ方向に平行の
場合であるが、ｙ方向に平行な場合はｙ方向の１列、あ
るいは複数列のエレメントを用いることになる。
場合であるが、ｙ方向に平行な場合はｙ方向の１列、あ
るいは複数列のエレメントを用いることになる。
【００１８】次に、図４に当該３次元超音波診断装置の
２次元スキャン及び３次元スキャンの時系列的なタイミ
ングチャートを示す。当該３次元超音波診断装置におい
ては、図４（ａ）のスキャン系列（送受信系列）に示す
ように３次元スキャンはｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ
＋２）番目・・・等のように間欠的なフレームレートで
行うように、また、２次元スキャンは、１ｓ，２ｓ，３
ｓ，４ｓ，５ｓ・・・等のように高フレームレートで
（連続的に）行うように、コントローラ２が画像収集処
理部２の送受信部５を介して２次元アレイプローブ１を
駆動制御する。
２次元スキャン及び３次元スキャンの時系列的なタイミ
ングチャートを示す。当該３次元超音波診断装置におい
ては、図４（ａ）のスキャン系列（送受信系列）に示す
ように３次元スキャンはｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ
＋２）番目・・・等のように間欠的なフレームレートで
行うように、また、２次元スキャンは、１ｓ，２ｓ，３
ｓ，４ｓ，５ｓ・・・等のように高フレームレートで
（連続的に）行うように、コントローラ２が画像収集処
理部２の送受信部５を介して２次元アレイプローブ１を
駆動制御する。
【００１９】画像収集処理部２の画像処理部６は、図４
（ｂ）に示すようにｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ＋
２）番目・・・等の３次元スキャン終了後に収集された
各非等方的な３次元画像データを、それぞれ３次元表示
処理を行うための等方的な３次元データに再構成（リサ
ンプリング）し、この再構成データに対して例えばボリ
ュームレンダリング処理や、ＭＩＰ処理等の３次元画像
処理を施すことで３次元ボリューム像を形成し、これを
スキャンコンバータ９に供給する。スキャンコンバータ
９は、この３次元ボリューム像に所定の表示処理を施
し、これを表示部１０に供給する。また、画像処理部６
は、２次元スキャン後は、この２次元画像データに対し
て従来の超音波診断装置で行われているＢモード処理等
を施すことで瞬時に（リアルタイムに）２次元断層像を
形成し、これをスキャンコンバータ９を介して表示部１
０に供給する。
（ｂ）に示すようにｎ番目、（ｎ＋１）番目、（ｎ＋
２）番目・・・等の３次元スキャン終了後に収集された
各非等方的な３次元画像データを、それぞれ３次元表示
処理を行うための等方的な３次元データに再構成（リサ
ンプリング）し、この再構成データに対して例えばボリ
ュームレンダリング処理や、ＭＩＰ処理等の３次元画像
処理を施すことで３次元ボリューム像を形成し、これを
スキャンコンバータ９に供給する。スキャンコンバータ
９は、この３次元ボリューム像に所定の表示処理を施
し、これを表示部１０に供給する。また、画像処理部６
は、２次元スキャン後は、この２次元画像データに対し
て従来の超音波診断装置で行われているＢモード処理等
を施すことで瞬時に（リアルタイムに）２次元断層像を
形成し、これをスキャンコンバータ９を介して表示部１
０に供給する。
【００２０】これにより、表示部１０には、図４（ｃ）
に示すようにｎ番目の３次元スキャンと、（ｎ＋１）番
目の３次元スキャンとの間に行われた２次元スキャンに
よる２次元断層像が、（ｎ−１）番目の３次元スキャン
による３次元ボリューム像と重ね合わされて表示部１０
に表示されることとなる。また、図４（ａ）に示すよう
に３次元データ中における２次元断層面、すなわち、例
えば（ｎ＋１）番目の３次元スキャンにより得られた３
次元ボリューム像には、２次元断層像５ｓと２次元断層
像７ｓとの間の２次元断層像６ｓの断層面が含まれてい
るので、この断層面も同図（ｃ）に示すように２次元断
層像６ｄとして表示する。
に示すようにｎ番目の３次元スキャンと、（ｎ＋１）番
目の３次元スキャンとの間に行われた２次元スキャンに
よる２次元断層像が、（ｎ−１）番目の３次元スキャン
による３次元ボリューム像と重ね合わされて表示部１０
に表示されることとなる。また、図４（ａ）に示すよう
に３次元データ中における２次元断層面、すなわち、例
えば（ｎ＋１）番目の３次元スキャンにより得られた３
次元ボリューム像には、２次元断層像５ｓと２次元断層
像７ｓとの間の２次元断層像６ｓの断層面が含まれてい
るので、この断層面も同図（ｃ）に示すように２次元断
層像６ｄとして表示する。
【００２１】このような重ね合わせ表示を行うことによ
り、表示されている３次元ボリューム像とそれに重ねて
表示される２次元断層像の時間のずれが大きいが、２次
元断層像のリアルタイム性を確保することができる。
り、表示されている３次元ボリューム像とそれに重ねて
表示される２次元断層像の時間のずれが大きいが、２次
元断層像のリアルタイム性を確保することができる。
【００２２】なお、リアルタイム性はある程度犠牲にし
ても、この時間のずれを補正する必要があれば、例えば
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように２次元断層像を所定時
間分ずらして表示するようにすればよい。
ても、この時間のずれを補正する必要があれば、例えば
図５（ａ）〜（ｃ）に示すように２次元断層像を所定時
間分ずらして表示するようにすればよい。
【００２３】次に、３次元ボリューム像に重ね合わせて
表示する２次元断層像の断層面は、以下に説明する断層
位置の断層面を表示することが考えられる。
表示する２次元断層像の断層面は、以下に説明する断層
位置の断層面を表示することが考えられる。
【００２４】第１に、図２或いは図３に斜線で示すよう
に、従来の１次元プローブと同様にプローブ面の中心ラ
インに垂直な断層面、すなわち、３次元ボリューム像の
中心断面の２次元断層像を常に表示する。
に、従来の１次元プローブと同様にプローブ面の中心ラ
インに垂直な断層面、すなわち、３次元ボリューム像の
中心断面の２次元断層像を常に表示する。
【００２５】次に、図６（ａ）に示すように、例えば３
次元ボリューム像上で肝細胞ガンを固定表示し、その中
の断面のみを図６（ｂ）に示すように任意の方向に平行
移動、或いは図６（ｃ）に示すように回転、傾けて表示
して観察したいという臨床ニーズがある。なお、通常、
ガン細胞は球形であるが、説明を分かり易くするために
図６（ａ）〜（ｃ）には立方体と仮定して示している。
次元ボリューム像上で肝細胞ガンを固定表示し、その中
の断面のみを図６（ｂ）に示すように任意の方向に平行
移動、或いは図６（ｃ）に示すように回転、傾けて表示
して観察したいという臨床ニーズがある。なお、通常、
ガン細胞は球形であるが、説明を分かり易くするために
図６（ａ）〜（ｃ）には立方体と仮定して示している。
【００２６】このため、第２に、肝細胞ガンを観察可能
な位置で２次元アレイプローブ１を固定したうえで、２
次元アレイプローブ１を押さえていない手でポインティ
ングデバイス８が操作された際に、この操作により指定
された断層面の２次元断層像を表示する。実際には、２
次元断層面の指定の自由度が大きくなると、従来の１次
元プローブの操作感との違和感が大きくなるので、例え
ば図２或いは図３に示すｙ方向の煽り及びシフトのみに
限定した方が画像の解釈（読影）がし易いと考えられ
る。
な位置で２次元アレイプローブ１を固定したうえで、２
次元アレイプローブ１を押さえていない手でポインティ
ングデバイス８が操作された際に、この操作により指定
された断層面の２次元断層像を表示する。実際には、２
次元断層面の指定の自由度が大きくなると、従来の１次
元プローブの操作感との違和感が大きくなるので、例え
ば図２或いは図３に示すｙ方向の煽り及びシフトのみに
限定した方が画像の解釈（読影）がし易いと考えられ
る。
【００２７】次に、このような２次元断層面の移動は、
図６（ａ）、（ｂ）に示すように正面方向でシフトする
場合は問題ないのであるが、同図（ｃ）に示すように２
次元断層面が回転移動した場合は、断層面を斜め視線方
向から見ることになるため、回転角度が深くなると見難
い場合がある。そこで、第３に、図７（ａ）に示すよう
に断層面を斜め視線方向から見ることになる場合には、
同図（ｂ）に示すようにその断層面を正面から見るかた
ちに、３次元ボリューム像の視線方向を変更して表示す
る。これにより、観察する断層面を回転操作した場合で
も、断層面を常に正面から見たように表示することがで
きる。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように正面方向でシフトする
場合は問題ないのであるが、同図（ｃ）に示すように２
次元断層面が回転移動した場合は、断層面を斜め視線方
向から見ることになるため、回転角度が深くなると見難
い場合がある。そこで、第３に、図７（ａ）に示すよう
に断層面を斜め視線方向から見ることになる場合には、
同図（ｂ）に示すようにその断層面を正面から見るかた
ちに、３次元ボリューム像の視線方向を変更して表示す
る。これにより、観察する断層面を回転操作した場合で
も、断層面を常に正面から見たように表示することがで
きる。
【００２８】以上の説明から明らかなように、当該実施
の形態の３次元超音波診断装置は、２次元アレイプロー
ブ１を間欠的に駆動して所定の間欠的なフレームレート
で３次元ボリューム像を得ると共に、この３次元ボリュ
ーム像を得る際のフレームレート以上の高いフレームレ
ートで２次元アレイプローブ１を部分的に駆動してリア
ルタイムで２次元断層像を得る。これにより、２次元ア
レイプローブ１に対して安全性が問題となるまで長時間
超音波エネルギーを与えることなく、間欠的に３次元の
ボリューム像を得ることができるうえ、従来と略々同一
のフレームレート（リアルタイム）で２次元断層像を得
ることができる。従って、２次元アレイプローブ１を破
損させることなく、また、安全性の範囲内の超音波エネ
ルギーを用いて画質を低下させることなく、必要な３次
元ボリューム像を表示すると共に、リアルタイムで２次
元断面像を表示することができる。
の形態の３次元超音波診断装置は、２次元アレイプロー
ブ１を間欠的に駆動して所定の間欠的なフレームレート
で３次元ボリューム像を得ると共に、この３次元ボリュ
ーム像を得る際のフレームレート以上の高いフレームレ
ートで２次元アレイプローブ１を部分的に駆動してリア
ルタイムで２次元断層像を得る。これにより、２次元ア
レイプローブ１に対して安全性が問題となるまで長時間
超音波エネルギーを与えることなく、間欠的に３次元の
ボリューム像を得ることができるうえ、従来と略々同一
のフレームレート（リアルタイム）で２次元断層像を得
ることができる。従って、２次元アレイプローブ１を破
損させることなく、また、安全性の範囲内の超音波エネ
ルギーを用いて画質を低下させることなく、必要な３次
元ボリューム像を表示すると共に、リアルタイムで２次
元断面像を表示することができる。
【００２９】最後に、上述の実施の形態は、本発明の一
例である。このため、本発明はこの実施の形態に限定さ
れることはない。例えば、上述の実施の形態の説明で
は、３次元ボリューム像と２次元断層像を重ね合わせて
表示することとしたが、これは、表示部１０の表示領域
を分割し、３次元ボリューム像と２次元断層像とを別々
に表示するようにしてもよく、この他、本発明に係る技
術的思想を逸脱しない範囲であれば設計等に応じて種々
の変更が可能であることは勿論である。
例である。このため、本発明はこの実施の形態に限定さ
れることはない。例えば、上述の実施の形態の説明で
は、３次元ボリューム像と２次元断層像を重ね合わせて
表示することとしたが、これは、表示部１０の表示領域
を分割し、３次元ボリューム像と２次元断層像とを別々
に表示するようにしてもよく、この他、本発明に係る技
術的思想を逸脱しない範囲であれば設計等に応じて種々
の変更が可能であることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】本発明に係る３次元超音波診断装置は、
安全性が問題となるレベルまでの超音波エネルギーを与
えることなく破損を防止したうえで、また、安全性の範
囲内の超音波エネルギーを用いて画質を低下させること
なく、必要な３次元ボリューム走査／表示を行うことが
でき、また、精査が必要となる対象疾患部位において
は、従来と略々同一のフレームレートでリアルタイム表
示を行うことができる。
安全性が問題となるレベルまでの超音波エネルギーを与
えることなく破損を防止したうえで、また、安全性の範
囲内の超音波エネルギーを用いて画質を低下させること
なく、必要な３次元ボリューム走査／表示を行うことが
でき、また、精査が必要となる対象疾患部位において
は、従来と略々同一のフレームレートでリアルタイム表
示を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態の３次元超音波診断装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】前記実施の形態の３次元超音波診断装置に、セ
クタスキャン方式の２次元アレイプローブが設けられて
いる場合の３次元／２次元スキャン対象領域を示す図で
ある。
クタスキャン方式の２次元アレイプローブが設けられて
いる場合の３次元／２次元スキャン対象領域を示す図で
ある。
【図３】前記実施の形態の３次元超音波診断装置に、リ
ニアスキャン方式の２次元アレイプローブが設けられて
いる場合の３次元／２次元スキャン対象領域を示す図で
ある。
ニアスキャン方式の２次元アレイプローブが設けられて
いる場合の３次元／２次元スキャン対象領域を示す図で
ある。
【図４】前記実施の形態の３次元超音波診断装置の３次
元ボリューム像及び２次元断層像の処理／表示タイミン
グを説明するための図である。
元ボリューム像及び２次元断層像の処理／表示タイミン
グを説明するための図である。
【図５】前記実施の形態の３次元超音波診断装置の３次
元ボリューム像及び２次元断層像の、他の処理／表示タ
イミングを説明するための図である。
元ボリューム像及び２次元断層像の、他の処理／表示タ
イミングを説明するための図である。
【図６】前記実施の形態の３次元超音波診断装置におけ
る３次元ボリューム像と２次元断層像との重ね合わせ表
示及び断層面の移動操作を説明するための図である。
る３次元ボリューム像と２次元断層像との重ね合わせ表
示及び断層面の移動操作を説明するための図である。
【図７】前記断層面の移動操作により、断層面が回転操
作された際の問題点、及び回転操作された断層面を正面
表示する表示形態を説明するための図である。
作された際の問題点、及び回転操作された断層面を正面
表示する表示形態を説明するための図である。
１…２次元アレイプローブ、２…画像収集処理部、３…
３次元ビームフォーマ、４…２次元ビームフォーマ、５
…送受信部、６…画像処理部、７…コントローラ、８…
ポインティングデバイス、９…スキャンコンバータ、１
０…表示部
３次元ビームフォーマ、４…２次元ビームフォーマ、５
…送受信部、６…画像処理部、７…コントローラ、８…
ポインティングデバイス、９…スキャンコンバータ、１
０…表示部
Claims (6)
- 【請求項１】 複数の超音波素子を２次元的に配列して
形成された２次元アレイプローブと、 対象物の３次元走査を間欠的に行うように前記２次元ア
レイプローブを駆動制御すると共に、前記間欠的に行わ
れる各３次元走査の間、該３次元走査時の走査レート以
上の走査レートで２次元走査を行うように前記２次元ア
レイプローブを駆動制御する制御手段と、 前記間欠的に行われる３次元走査により得られた超音波
情報に基づいて３次元画像を形成し、前記各３次元走査
の間に行われる２次元走査により得られた超音波情報に
基づいて２次元画像を形成する画像形成手段とを有する
ことを特徴とする３次元超音波診断装置。 - 【請求項２】 前記画像形成手段は、前記間欠的に行わ
れる３次元走査により得られた超音波情報に基づいて３
次元画像を形成すると共に、この３次元走査により得ら
れた超音波情報に基づいて、当該走査タイミングの２次
元画像を形成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。 - 【請求項３】 前記画像形成手段で形成された３次元画
像に、２次元画像を重ね合わせて表示手段に表示する重
畳表示手段を有することを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の３次元超音波診断装置。 - 【請求項４】 前記重畳表示手段は、３次元画像の中心
断面に相当する２次元画像を重ね合わせて表示手段に表
示することを特徴とする請求項３記載の３次元超音波診
断装置。 - 【請求項５】 ２次元アレイプローブの超音波探触子面
に対して相対的な２次元画像の断面を指定するための断
面指定手段を有し、 前記重畳表示手段は、前記断面指定手段で指定された断
面の２次元画像を、３次元画像と重ね合わせて表示手段
に表示することを特徴とする請求項３記載の３次元超音
波診断装置。 - 【請求項６】 前記重畳表示手段は、前記断面指定手段
で指定された断面の２次元画像が常に正面に位置するよ
うに前記表示手段に表示することを特徴とする請求項５
記載の３次元超音波診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31658498A JP3750972B2 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | ３次元超音波診断装置 |
| US09/429,902 US6245017B1 (en) | 1998-10-30 | 1999-10-29 | 3D ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31658498A JP3750972B2 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | ３次元超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000139906A true JP2000139906A (ja) | 2000-05-23 |
| JP3750972B2 JP3750972B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=18078721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31658498A Expired - Fee Related JP3750972B2 (ja) | 1998-10-30 | 1998-11-06 | ３次元超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3750972B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006500146A (ja) * | 2002-11-15 | 2006-01-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ユーザ誘導３次元ボリューム・スキャン・シーケンス用の超音波撮像システム及び方法 |
| JP2006149702A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 超音波診断装置および超音波画像表示方法 |
| WO2008032685A1 (fr) | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Panasonic Corporation | dispositif à ultrasons |
| JP2008515514A (ja) * | 2004-10-08 | 2008-05-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ライブの部分体積を用いた三次元超音波スキャン |
| JP2008515515A (ja) * | 2004-10-08 | 2008-05-15 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 方向制御可能な体積領域を用いた三次元超音波スキャン |
| JP2008229097A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2008307085A (ja) * | 2007-06-12 | 2008-12-25 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2009247693A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2011024827A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
| JP2012101058A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | General Electric Co <Ge> | 超音波撮像のためのシステム及び方法 |
| US8852109B2 (en) | 2008-01-23 | 2014-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound imaging apparatus and a method for generating an ultrasound image |
| CN104248454A (zh) * | 2014-10-09 | 2014-12-31 | 哈尔滨工程大学 | 一种二维超声图像与穿刺针共面判断方法 |
| JP2015097634A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置及び超音波診断装置用のプログラム |
-
1998
- 1998-11-06 JP JP31658498A patent/JP3750972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006500146A (ja) * | 2002-11-15 | 2006-01-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ユーザ誘導３次元ボリューム・スキャン・シーケンス用の超音波撮像システム及び方法 |
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| US8641625B2 (en) | 2006-09-11 | 2014-02-04 | Panasonic Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| WO2008032685A1 (fr) | 2006-09-11 | 2008-03-20 | Panasonic Corporation | dispositif à ultrasons |
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| JP2012101058A (ja) * | 2010-11-08 | 2012-05-31 | General Electric Co <Ge> | 超音波撮像のためのシステム及び方法 |
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| CN104248454A (zh) * | 2014-10-09 | 2014-12-31 | 哈尔滨工程大学 | 一种二维超声图像与穿刺针共面判断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3750972B2 (ja) | 2006-03-01 |
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