JP2003260056A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】超音波診断装置の画像と同一部位における参照
画像の同一表示による診断効率の向上。 【解決手段】超音波診断装置は超音波振動子１０から構
成される超音波探触子１と、この振動子１０を駆動して
超音波の送受信を行う送受信部２と、この送受信部２に
よって得られた信号を処理し表示する信号処理部３およ
び表示部６と、３次元の参照用画像データを格納した３
次元画像記憶回路２２と、前記超音波探触子１に装着さ
れたセンサ部４と、前記センサ部４からの信号に基づい
て前記３次元画像記憶回路２２の画像データを選択表示
する２次元画像生成制御回路２１を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に係
わり、とくに参照用画像データを有した超音波診断装置
に関わる。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は超音波探触子を構成す
る超音波振動子から発生した超音波を生体内に放射し、
生体内組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる
反射信号を超音波振動子によって受信してモニタ上に表
示するものである。

【０００３】図９に従来装置のブロック図を示す。超音
波探触子１を構成する超音波振動子には送受信部２より
駆動パルスが供給され生体３０の内部に超音波を放射す
る。この超音波は生体組織の境界面あるいは腫瘍の境界
面で反射し再び超音波振動子によって受信され、超音波
から電気信号に変換される。この受信信号は送受信部２
にて所定の大きさに増幅された後信号処理部３に送ら
れ、振幅圧縮や検波などの信号処理がなされ表示部６に
て表示される。超音波探触子１に内蔵された超音波振動
子によって送受信される超音波ビームの方向は機械的あ
るいは電子的に制御され、２次元的な走査を行うことに
よって表示部６では２次元の超音波画像が表示される。

【０００４】現在実用化されているもののほとんどは配
列型の超音波振動子を用い、これらを電子的に制御して
超音波の送受信を行う、いわゆるリアルタイム装置であ
る。超音波診断装置では、使用される超音波探触子は小
型、軽量であるため、医師や検査技師はマニュアル操作
によって被検者（患者）の体表面上を任意の方向に動か
すことができる。このため体内のリアルタイム画像を任
意の方向から容易に観測することができるという長所を
有している。

【０００５】従来の超音波診断装置によって得られる画
像は２次元画像であったが、近年３次元画像による超音
波診断法が新たに注目を浴びている。超音波の３次元画
像は超音波探触子を体表上で移動することによって得ら
れる連続的な複数枚の２次元画像に対し、診断の目的に
合った信号処理を行うことによって生成されている。

【０００６】当初の３次元画像表示における画像データ
収集では通常の超音波探触子を手動でほぼ等速度で移動
しながら複数枚の２次元画像を収集していた。このため
各々の画像データは位置情報を有しておらず、したがっ
てこれらの２次元画像から再構成して得られる３次元画
像での形状の精度は保証されなかった。これに対して最
近では特開２０００−５１６８号公報にも記載されてい
るように、磁気や超音波を用いた小型で精度に優れる位
置センサが開発され、この位置センサを超音波探触子の
表面に装着することにより正確な位置情報を有した超音
波画像を得ることが可能となった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】超音波診断装置は小型
で軽量な超音波探触子のマニュアル操作が可能であるた
め、体内のリアルタイム画像を容易に観測することがで
きる反面、得られる２次元画像は超音波探触子表面を基
準座標にした画像であり、又、表示範囲が狭いため臨床
検査に直接立ち会わなかった医師あるいは臨床経験が少
ない医師にとってはモニタ上に表示された臓器とその周
囲臓器との位置関係の把握に時間を要した。このため診
断効率が低下したりあるいは異常部位の見逃しの可能性
を有していた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の超音波診断装置は、複数の超音波振動子を
備える超音波探触子と、超音波の送受波を行うように前
記超音波振動子を駆動する送受信手段と、前記送受信手
段の出力に基づいて超音波画像を生成する信号処理手段
と、３次元参照画像データを格納する記憶手段と、前記
複数の超音波探触子の位置又は向きの少なくとも１つを
検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の出力及び
前記３次元画像データに基づいて表示画像を生成する表
示画像生成手段を有することを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１および
図２を用いて本発明の第1の実施の形態について説明す
る。

【００１０】この超音波診断装置は、生体３０の表面に
接触させて超音波の送受信を行う超音波探触子１と、超
音波を発生するための駆動信号の発生とこの駆動信号の
遅延時間制御と受信信号の遅延時間制御を行う送受信部
２と、受信信号を加算しモニタ２５に表示するための信
号処理を行う信号処理部３と、探触子１の位置や角度の
信号を発生するセンサ部４と、予め記憶された複数の３
次元参照画像データから使用するデータを選択し２次元
画像を再構成する参照画像生成部５と、装置全体の制御
を行うシステム制御回路２９と、表示部６および操作パ
ネル２８の各ユニットを備える。

【００１１】なお以下では実際の超音波検査によって得
られる画像を診断画像、３次元参照画像データバンクの
データに基づいて生成した２次元画像を参照画像と呼
ぶ。

【００１２】超音波探触子１は生体３０にその前面を接
触させ超音波の送受信を行うものであり、配列された複
数個の超音波振動子１０を内蔵している。この超音波振
動子１０は電気音響変換素子であり、送信時には電気パ
ルスを超音波パルスに変換し、又、受信時には超音波信
号を電気信号に変換する機能を有している。超音波画像
の解像度や感度に大きな影響を与える超音波周波数はこ
の振動子１０の厚みによってほぼ決定される。この超音
波探触子１は小型、軽量に構成されており、ケーブル３
１によって後述する超音波診断装置本体内の送受信部２
と接続されている。

【００１３】送受信部２はレート信号発生器７と、送信
遅延回路８と、超音波振動子駆動回路（パルサ）９と、
プリアンプ１１と、受信遅延回路１２と走査制御回路１
３とから構成されている。レート信号発生器７は生体３
０の内部に放射する超音波パルスの繰り返し周期を決定
するレートパルスを放射する。送信遅延回路８は送信時
における超音波ビームの収束距離や偏向角度を決定する
ための遅延回路であり、複数個の振動子１０を駆動する
タイミングを決定する。

【００１４】パルサ９は振動子１０を駆動するための高
圧パルスを生成する駆動回路である。プリアンプ１１は
受信信号のＳ／Ｎを確保するための増幅器であり、イン
ピーダンス変換の機能をも有している。受信遅延回路１
２は受信時の超音波ビームの収束距離や偏向角度を決定
するための遅延回路であり、複数個の超音波振動子１０
からの受信信号に所定の遅延時間を与える。走査制御回
路１３は送信遅延回路８および受信遅延回路１２におけ
る遅延時間を設定し生体３０での超音波走査の制御を行
うための制御回路である。

【００１５】信号処理部３は加算器１４と対数変換器１
５と包絡線検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７と診断画像記
憶回路１８とを備える。加算器１４は複数の超音波振動
子１０からの受信信号を加算合成するためのものであ
る。対数変換器１５は受信信号の振幅を対数変換する振
幅圧縮回路であり、弱い信号を相対的に強調する働きを
している。一般に生体３０からの受信信号は８０ｄＢ以
上の広いダイナミックレンジをもった振幅を有してお
り、これを３０ｄＢ程度のダイナミックレンジをもつ通
常のテレビモニタに表示するためには振幅圧縮が必要と
なる。包絡線検波器１６は受信信号の超音波周波数成分
を除去し、その振幅のみを検出して信号を形成する。診
断画像記憶回路１８には超音波走査によって得られる１
フレーム分の診断画像が一旦記憶される。なお、診断画
像はリアルタイムの動画像として生成される。

【００１６】センサ部４は診断時に被検者の体表に置か
れた超音波探触子１の位置や角度あるいは走査断面の方
向などを検出するものであり、磁気発信器１９と位置セ
ンサ２０を備える。この位置センサ２０にはいくつかの
方式があるが検出精度や価格あるいはサイズの面から超
音波センサあるいは磁気センサが適しており、ここでは
磁気センサを用いている。この場合、磁気センサの近傍
には磁気を発する磁気発信器１９が必要となる。

【００１７】参照画像生成部５は２次元画像生成制御回
路２１と３次元画像記憶回路２２と参照画像記憶回路２
３とを備える。３次元画像記憶回路２２には超音波診断
時に参照用として用いる人体の３次元画像データが予め
格納されている。この３次元の参照用データは正常例あ
るいは典型的な各種症例の代表的な画像データであり、
具体的にはＭＲＩ画像、あるいはヘリカルスキャンによ
って得られるＸ線ＣＴ画像、さらには超音波画像の３次
元データを用いることができる。さらに３次元画像記憶
回路２２には、３次元参照画像データに対して、症例
名、臓器名、キャリブレーション用の基準点又は基準面
の位置情報等の情報が関連付けられて記憶されている。
又、臓器名と共に、その臓器の３次元画像データ中での
位置を表す位置情報を合わせて記憶しても良い。

【００１８】２次元画像生成制御回路２１は、３次元画
像記憶回路２２から所定の２次元画像データを抽出する
ためのアドレス演算とアドレス指定を行う回路であり、
アドレス演算は位置センサ２０からの信号に基づいて診
断画像と同一面の参照画像が生成されるようになされ
る。参照画像記憶回路２３は3次元画像記憶回路２２の
３次元画像データから抽出された２次元画像データを一
旦記憶するための記憶回路である。又、２次元画像生成
部２１は、抽出した２次元画像データに、症例名、臓器
名等の情報を重畳する。臓器名は、臓器の位置情報を用
いて２次元画像データ中の対応する位置に表示するよう
にしても良い。

【００１９】表示部６は第１の表示回路２４およびモニ
タ２５と第２の表示回路２６およびモニタ２７とから構
成され、表示回路２４は診断画像記憶回路１８に一旦記
憶された画像情報をＤ／Ａ変換し、さらにテレビフォー
マットに変換してモニタ２５に表示する。同様に表示回
路２６は参照画像記憶回路２３に一旦記憶された画像情
報をＤ／Ａ変換し、さらにテレビフォーマットに変換し
てモニタ２７に表示する。

【００２０】操作パネル２８はキーボード、トラックボ
ール、マウス等を備え、装置操作者が患者情報や装置の
撮影条件を入力するために用いられる。又、参照画像表
示の有無や各種参照画像の選択、モニタ上の参照画像表
示方法の選択などの情報を入力する場合にも用いられ
る。

【００２１】システム制御回路２９は操作パネル２８か
らの信号に基づいて送受信部２、信号処理部３、参照画
像生成部５などの各ユニットの制御を行う。

【００２２】次に上述した各構成要素の機能をもとに装
置全体の動作を説明する。ただしここでは、Ｎチャンネ
ルの超音波振動子１０を備える超音波探触子１を用いた
セクタ電子走査装置において本発明を適用した場合につ
いて述べる。

【００２３】超音波を生体３０の内部に送信する場合に
は、まず送受信部２におけるレート信号発生器７より超
音波パルスの繰返し周期を決定するレートパルスが出力
される。このレートパルスはＮチャンネルで構成される
送信遅延回路８に送られ、送信時の超音波ビ−ムの収束
距離とセクタ偏向角を決定する遅延時間が与えられ、Ｎ
チャンネルのパルサ９に供給される。このパルサ９では
超音波探触子１の構成要素である超音波振動子１０を駆
動して超音波を生体３０の内部に放射するための高電圧
駆動パルスが形成される。このパルサ９の出力はＮ個の
超音波振動子１０をそれぞれ駆動し、生体３０の内部の
第1の方向に超音波を放射する。

【００２４】なおこのときの駆動タイミングは送信遅延
回路８によって各チャンネルに対して独立に設定され、
その設定値によって送信超音波ビームの進行方向（すな
わち走査方向）が決定される。超音波振動子１０から生
体３０に放射された超音波の一部は臓器の境界面あるい
は生体組織の音響散乱体にて反射され、再び超音波振動
子１０によって受信されて電気信号に変換される。この
受信信号は送受信部２におけるＮチャンネルのプリアン
プ１１を介し、同じくＮチャンネルで構成される受信遅
延回路１２に送られ、ここで受信ビームの収束距離と偏
向角が決定される。ただしこの場合の偏向角は一般に送
信ビームと同じ角度がとられる。

【００２５】図２は超音波探触子１および超音波振動子
１０の配列方向に対する走査方向を示したものである。
図面左に示した座標系に対して超音波振動子１０はＸ方
向にＮ本配列されており、この超音波振動子１０による
超音波の送受信はＸ−Ｚ平面内でＭ回行われる。上記第
１の方向とはこのＸ−Ｚ平面内での扇状走査の左端を示
し、右端の第Ｍの走査が終了した時点で１フレーム分の
画像信号が得られる。

【００２６】図１において受信遅延回路１２から得られ
るＮチャンネルの受信信号は信号処理部３の加算器１４
にて加算合成され、さらに対数変換器１５、包絡線検波
器１６、Ａ／Ｄ変換器１７にて対数圧縮、包絡線検波、
Ａ／Ｄ変換がなされた後診断画像記憶回路１８に一旦記
憶される。

【００２７】次に図２に示すように超音波ビームを第1
の方向と隣接した第２の方向に送受信すべく送信遅延回
路８および受信遅延回路１２の遅延時間が走査制御回路
１３によって設定される。この状態で第１の方向の超音
波送受信の場合と同様な動作を繰り返し、このとき得ら
れた受信信号も信号処理部３における診断画像記憶回路
１８に記憶される。同様にして第３、第４・・・第Ｍの
方向においても順次超音波による送受信が行われ、その
受信信号は診断画像記憶回路１８に記憶される。

【００２８】一方、図２に示すように超音波探触子１の
ケース上には位置センサ２０が装着されており、これに
対向して磁気発信器１９が置かれている。この磁気発信
器１９から放射される磁気は位置センサ２０によって検
知され、これと一体化した超音波探触子１の位置や傾き
が検出される。

【００２９】３次元画像記憶回路２２は大容量のＩＣメ
モリで構成されＲＯＭやＲＡＭが用いられる。ＲＡＭが
使用される場合は検査前の参照画像選択の段階でシステ
ム制御回路２９内の大容量ハードデスクに格納された参
照画像データをＲＡＭに転送する必要がある。ＩＣメモ
リを使用することで３次元画像データを高速にアクセス
でき、参照画像のリアルタイム表示を可能とする。

【００３０】この３次元画像記憶回路２２にはＸ線ＣＴ
装置やＭＲＩ装置、さらには超音波診断装置などによっ
て得られた３次元画像データが予め格納されている。位
置センサ２０からは超音波探触子１の位置や傾きに関す
るデータが２次元画像生成制御回路２１に送られ、超音
波振動子１０の配列方向や超音波の送受信ビームの走査
方向などが計算され、さらにはこの走査によって得られ
る２次元画像のアドレスが算出される。この算出された
アドレスデータは３次元画像記憶回路２２に送られ、こ
の３次元画像記憶回路２２に格納されている３次元の参
照画像データの中からアドレスに対応した２次元画像が
呼び出され参照画像記憶回路２３に記憶される。

【００３１】このようにして診断画像記憶回路１８と参
照画像記憶回路２３に一旦記憶された診断画像データと
参照画像データはそれぞれ表示回路２４および表示回路
２６においてＤ／Ａ変換され、さらにテレビフォーマッ
トに変換された後第1のモニタ２５および第２のモニタ
２７にて表示される。なお位置センサ２０によって検出
される超音波探触子１の位置および角度（向き）の数値
は予め設定した基準の位置や角度に対する相対的な値で
あるため、超音波探触子１の体表上での基準となる位置
を予め設定し、これと参照画像の基準点あるいは基準面
とを一致させるキャリブレーション作業が超音波診断の
開始前に必要となる。

【００３２】その具体的な方法としては、参照画像の特
定の場所（例えば臍部）に大きな画像コントラストが得
られる金属製マーカを装着して３次元画像データを収集
し、得られた参照画像上に表示されるマーカの位置を基
準点とし、又、この基準点を含み体軸方向に直角な面を
基準面とする。

【００３３】一方超音波検査では、超音波振動子１０の
配列方向が臍部において体軸に直角でしかも体表に対し
て水平になるように超音波探触子１を設置し、このとき
位置センサ２０によって得られる位置信号を検出する。
この位置信号及び３次元参照画像データ中の基準点又は
基準面の位置情報に基づいて、このとき得られる診断画
像が参照画像の基準点、基準面の位置と一致するように
キャリブレーションする。

【００３４】このようなキャリブレーションを診断前に
実施することによって参照画像と診断画像の位置関係を
自動的に対応させることができるため、超音波の臨床検
査中に得られる診断画像に対応した参照画像を３次元画
像記憶回路２２からほぼリアルタイムで選択し、表示す
ることが可能となる。

【００３５】図３は診断画像と参照画像の位置関係につ
いて示したものであり、図３（Ａ）の超音波探触子１の
傾きに伴い図３（Ｂ）に示した３次元画像記憶回路２２
でも同じ位置でしかも同じ傾きをもった画像データが自
動的に選択され表示される。このとき表示される診断画
像４０の表示範囲は図３（Ｃ）に示すように扇状となる
が、この診断画像４０と並べて表示される参照画像４１
には扇状領域のみならず、その周辺領域の画像情報も表
示される。したがって狭い表示領域ゆえに観察中の領域
（関心領域３５）とその周囲臓器との位置関係の把握が
困難であるという従来の診断画像の問題点は参照画像の
同時表示によって改善される。さらに図３（Ｃ）に示す
ように診断画像の表示範囲を参照画像上でマ−カ３７を
表示することによって診断画像との対応がより一層容易
となる。又、参照画像４１には臓器名や症例名など診断
に有効な情報を表示することもできる。

【００３６】以上述べた第1の実施の形態では独立した
２つのモニタに診断画像４０と参照画像４１をそれぞれ
表示する方法について示した。この方法は参照画像の表
示機能を従来の超音波診断装置の構成から切り離した、
いわゆるスタンドアローン構成にする場合には有効であ
る。すなわち本発明による参照画像が必要になるのは臨
床経験の浅い医師や検査技士であることを考慮すれば参
照画像表示機能は従来の超音波診断装置本体とは独立し
た構成であることが望ましい。しかしながら、同一モニ
タ上に診断画像１４と参照画像１５を並べて表示する方
式は両画像をより接近させて観察でき、さらに必要に応
じて重ねて表示することも可能となる利点をもってい
る。

【００３７】（第２の実施の形態）このような点を改善
する第２の実施の形態につき図４および図５を用いて説
明する。

【００３８】この実施の形態では同一モニタ上に診断画
像４０と参照画像４１を表示する方法について述べる。
図４のブロック図における探触子１と送受信部２の構成
およびその動作は第1の実施の形態と同じである。すな
わち超音波探触子１を構成するＮチャンネルの超音波振
動子１０には送受信部２より駆動パルスが与えられ生体
３０の内部の第1の方向に超音波を放射する。この超音
波は生体３０の組織の境界面あるいは腫瘍の境界面で反
射し再び超音波振動子１０によって受信される。超音波
振動子１０によって超音波から電気信号に変換されたＮ
チャンネルの受信信号は送受信部２を介して信号処理部
３の加算器１４に送られる。加算器１４でＮチャンネル
の受信信号は加算合成され、対数変換器１５、包絡線検
波器１６、Ａ／Ｄ変換器１７にて対数圧縮、検波、Ａ／
Ｄ変換がなされ診断画像記憶回路１８に一旦記憶され
る。次に超音波の送受信方向が第1の方向と隣接した第
２、第３.…第Ｍの方向においても同様な動作を順次繰
り返すことによって診断画像記憶回路１８には１フレー
ム分の画像データが蓄積される。

【００３９】一方、超音波探触子１のケース上には位置
センサ２０が装着されており、これと一体化した超音波
探触子１の位置や傾きが検出される。又、３次元画像記
憶回路２２には３次元画像データが予め格納されてい
る。位置センサ２０からは超音波探触子１の位置や傾き
に関するデータが２次元画像生成制御回路２１に送ら
れ、超音波振動子１０の配列方向や超音波ビームの走査
方向などが計算され、さらにはこの走査によって得られ
る２次元画像のアドレスが算出される。算出されたアド
レスデータは３次元画像記憶回路２２に送られ、この３
次元画像記憶回路２２に格納されている３次元の参照画
像データの中からアドレスに対応した２次元画像が呼び
出され、この画像データは信号処理部３の診断画像記憶
回路１８において診断画像データともに記憶される。さ
らにこの参照画像データと診断画像データは表示部６の
表示回路２４でＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換がな
された後第1のモニタ２５で表示される。

【００４０】次にモニタ２５において診断画像４０と参
照画像４１とを並べて表示する時の表示方法を図５に示
す。図５（Ａ）は被検者を仰向けにして超音波探触子１
を体表中心部に配置し、体軸に直交する断面内で超音波
走査する場合について示している。この場合の診断画像
４０と参照画像４１は図５（Ｃ）に示すようにその表示
方向は一致する。これに対して図５（Ｂ）に示すように
被検者を図５（Ａ）同様に仰向けにし、超音波探触子１
を斜め側方（例えば４５度）に配置して超音波走査を行
った場合、参照画像４１の表示方法には図５（Ｄ）と図
５（Ｅ）に示す２つの方法がある。すなわち図５（Ｄ）
は超音波探触子１の置かれている位置が常にモニタ２５
の上方になる表示方法であり、参照画像は約４５度左回
転させた表示となっている。

【００４１】一方、図５（Ｅ）における参照画像４１は
被検者の体表中心が真上に位置する通常の表示法であ
り、超音波探触子１が体表に沿って４５度右回転した分
だけ参照画像４１は診断画像４０に対して４５度右回転
して表示される。全体のオリエンテーションを知るため
には図５（Ｅ）の表示法が適しているが５（Ｄ）の表示
法は両画像の細部の比較に有効である。したがってこれ
らの表示方法を装置の操作者によって選択可能なような
切り替え機能を操作パネル２８にもたせる。

【００４２】なお本発明に係る超音波診断装置を熟練し
た臨床医が利用することも考慮し参照画像の表示／非表
示についても装置の操作者による選択使用が可能なよう
に操作パネル２８には参照画像表示／非表示選択ボタン
を設ける。

【００４３】次に本発明の第１および第２の実施の形態
における検査の手順を図６のフローチャートを用いて説
明する。ステップＳ１では検査の開始時点でまず診断画
像と並行して参照画像の表示をするか否かを操作パネル
２８の参照画像表示／非表示選択ボタンで決定する。非
表示の場合は従来の診断画像のみの表示が行われる。ス
テップＳ２では参照画像表示／非表示選択ボタンで参照
画像表示の決定がなされた場合は、図５にて述べたよう
な参照画像の表示方法を選択し、さらに３次元画像記憶
回路２２において予め格納されているＭＲＩ画像、ＣＴ
画像、超音波画像あるいはコンピュータ画像などの３次
元画像データの中から参照画像として使用する画像を選
択する。ステップＳ３では探触子１の位置情報をもとに
診断画像と参照画像の位置を一致させるためのキャリブ
レーションを第１の実施の形態の説明の中で述べた方法
に基づいて行う。ステップＳ４で超音波走査を開始す
る。ステップＳ５〜ステップＳ６では従来の超音波診断
装置での方法と同様な方法で診断画像を収集し表示部６
にて表示する。ステップＳ７〜ステップＳ１０では診断
画像データ収集中の超音波探触子１から送られてくる位
置信号を２次元画像生成制御回路２１にて受け、この信
号に基づいて診断画像と同一部位の参照画像を３次元画
像記憶回路２２より選択して表示部６にて表示する。ス
テップＳ１１では表示部６の独立したモニタあるいは同
一モニタに表示された診断画像および参照画像は必要に
応じて記録され検査を終了する。

【００４４】以上述べた第２の実施の形態によれば診断
画像と参照画像とを接近させて観察できるため装置の操
作者は効率のよい診断行為を行うことができる。

【００４５】なお、上記の第１の実施の形態および第２
の実施の形態はいずれも超音波探触子１の位置情報を位
置センサ２０を用いて検出し、その位置情報を自動的に
参照画像生成部５に送ることによって参照画像と診断画
像の同時表示を可能にするものである。 （第３の実施の形態）この第１の実施の形態および第２
の実施の形態では正確な位置情報がリアルタイムで得ら
れるが位置センサ２０を超音波探触子１に装着する必要
があるため、体表面上での移動の際に自由度が損なわれ
ることがある。この点を改善した第３の実施の形態を図
７のブロック図を用い説明する。

【００４６】この実施の形態では超音波探触子１の位置
情報を２次元画像生成制御回路２１にマニュアル入力す
る方法について述べる。図７のブロック図における探触
子１と送受信部２の構成およびその動作は第1の実施の
形態および第２の実施の形態と同様である。すなわち超
音波探触子１を構成するＮチャンネルの超音波振動子１
０には送受信部２より駆動パルスが与えられ生体３０の
内部の第1の方向に超音波を放射する。この超音波は生
体３０の組織の境界面あるいは腫瘍の境界面で反射し再
び超音波振動子１０によって受信される。超音波振動子
１０によって超音波から電気信号に変換されたＮチャン
ネルの受信信号は送受信部２を介して信号処理部３の加
算器１４に送られる。加算器１４でＮチャンネルの受信
信号は加算合成され、対数変換器１５、包絡線検波器１
６、Ａ／Ｄ変換器１７にて対数圧縮、検波、Ａ／Ｄ変換
がなされ診断画像記憶回路１８に一旦記憶される。次に
超音波の送受信方向が第1の方向と隣接した第２、第３.
…第Ｍの方向においても同様な動作を順次繰り返すこと
によって診断画像記憶回路１８には１フレーム分の画像
データが蓄積される。

【００４７】このとき、装置の操作者は被検者の体表に
置かれている超音波探触子１の位置および方向を観察
し、その状態に基づいて操作パネル２８に表示されてい
るボデイマーク上に探触子１の位置および方向をマーキ
ングする。超音波探触子１の位置情報は操作パネル２８
から２次元画像生成制御回路２１に送られ、超音波振動
子１０の配列方向や超音波ビームの走査方向などが計算
され、さらにはこの走査によって得られる２次元画像の
アドレスが算出される。

【００４８】一方、３次元画像記憶回路２２には３次元
画像データが予め格納されている。操作パネル２８で入
力された超音波探触子１の位置情報から算出されたアド
レスデータは３次元画像記憶回路２２に送られ、この３
次元画像記憶回路２２に格納されている３次元の参照画
像データの中からアドレスに対応した２次元画像が呼び
出され、この画像データは信号処理部３の診断画像記憶
回路１８において診断画像データともに記憶される。さ
らにこの参照画像データと診断画像データは表示部６の
表示回路２４でＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換がな
された後第1のモニタ２５で表示される。

【００４９】次に本発明の第３の実施の形態における検
査の手順を図８のフローチャートを用いて説明する。

【００５０】ステップＳ２１では検査の開始時点でまず
診断画像と並行して参照画像の表示をするか否かを操作
パネル２８の参照画像表示／非表示選択ボタンで決定す
る。非表示の場合は従来の診断画像のみの表示が行われ
る。ステップＳ２２では参照画像表示／非表示選択ボタ
ンで参照画像表示の決定がなされた場合は、図５にて述
べたような参照画像の表示方法を選択し、さらに３次元
画像記憶回路２２において予め格納されているＭＲＩ画
像、ＣＴ画像、超音波画像あるいはコンピュータ画像な
どの３次元画像データの中から参照画像として使用する
画像を選択する。

【００５１】ステップＳ２３〜Ｓ２５では従来の超音波
診断装置での方法と同様な方法で診断画像を収集し表示
部６にて表示する。ステップＳ２６では診断画像データ
収集中の超音波探触子１の状態を観察し、操作パネル２
８から位置情報をマニュアルで入力する。ステップＳ２
７〜Ｓ２９では操作パネル２８から送られてくる位置信
号を２次元画像生成制御回路２１にて受け、この信号に
基づいて診断画像と同一部位の参照画像を３次元画像記
憶回路２２より選択して表示部６にて表示する。ステッ
プＳ３０表示部６の独立したモニタあるいは同一モニタ
に表示された診断画像および参照画像は必要に応じて記
録され検査を終了する。

【００５２】以上、参照画像の同時表示機能を有した超
音波診断装置の実施の形態について述べてきたが、発明
は上記実施の形態に限定されるものでは無く、変形して
使用することが可能である。

【００５３】例えば参照画像を再構成する３次元画像記
憶回路２２に予め格納される３次元画像データはＣＴ装
置やＭＲＩ装置による実際の生体データに限定されるも
のではなく、コンピュータグラフィックスで作成した生
体内の３次元データなど他の方法によって生成されたも
のであってもよい。

【００５４】又、上述の本発明の実施の形態では、３次
元参照データから診断画像と同一面のデータを切り出し
て表示するものであったが、ボリュームレンダリング、
サーフェースレンダリング等を用い、診断画像の断面の
向きの移動に応じてレンダリング時の投影方向を変更し
て３次元参照データから参照画像を生成するようにして
も良い。又、３次元参照データから診断画像近傍のデー
タを抽出し、この抽出したデータに基づいてレンダリン
グ処理を行うことにより参照画像を生成するようにして
も良い。

【００５５】又、上述の本発明の実施の形態の説明では
セクタ走査法について述べたが、走査方法はリニア走査
法やコンベックス走査法であってもよい。さらに診断画
像および参照画像についてはＢモード画像を例に述べて
きたが、ドップラ法を適用した血流イメージング（いわ
ゆるカラードップラ断層像）など超音波による他のイメ
ージング法による画像であってもよい。又、図３に示し
た画像表示方法を第２の実施の形態で適用することも可
能であり、図５で示した表示方法を第１の実施の形態で
適用することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば診断画像とこれに対応し
た参照画像とを同時に観測することが可能となるため診
断の質が向上しさらに効率的な臨床検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態を示すブロック
図。

【図２】 超音波振動子の配列方向と走査方向を示す
図。

【図３】 本発明に係る診断画像と参照画像の位置関係
を示す図。

【図４】 本発明の第２の実施の形態を示すブロック
図。

【図５】 本発明に係る参照画像の表示方法を示す図。

【図６】 本発明の第１および第２の実施の形態におけ
る検査手順を示すフローチャート。

【図７】 本発明の第３の実施の形態を示すブロック
図。

【図８】 本発明の第３の実施の形態における検査手順
を示すフローチャート。

【図９】 従来の超音波診断装置の概略構成を示すブロ
ック図。

【符号の説明】

１…超音波探触子、２…送受信部、３…信号処理部、４
…センサ部、６…表示部、２１…２次元画像生成制御回
路、２２…３次元画像記憶回路、２３…参照画像記憶回
路、２８…操作パネル

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C301 AA02 BB02 BB23 EE13 EE20 GA01 GB03 GD02 HH24 HH37 HH38 HH52 JB03 JB04 JB29 JB50 JC16 KK13 KK16 KK18 KK27 KK31 LL02 LL03 4C601 BB05 BB06 BB07 BB23 EE11 EE30 GA01 GA17 GA18 GA21 GB01 GB03 GB04 HH31 JB01 JB19 JB21 JB22 JB34 JB45 JB60 JC15 JC20 JC25 KK21 KK23 KK25 KK31 KK33 LL01 LL02 LL04 5B057 AA07 BA05 CA08 CA13 CA16 CB08 CB13 CB16 CE08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の超音波振動子を備える超音波探触
   子と、 超音波の送受波を行うように前記超音波振動子を駆動す
   る送受信手段と、 前記送受信手段の出力に基づいて超音波画像を生成する
   信号処理手段と、 ３次元参照画像データを格納する記憶手段と、 前記複数の超音波探触子の位置又は向きの少なくとも１
   つを検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の出力及び前記３次元画像データに基
   づいて表示画像を生成する表 示画像生成手段を有する
   ことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 複数の超音波振動子を備える超音波探触
   子と、 超音波の送受波を行うように前記超音波振動子を駆動す
   る送受信手段と、 前記送受信手段の出力に基づいて超音波画像を生成する
   信号処理手段と、 ３次元参照画像データを格納する記憶手段と、 前記複数の超音波探触子の位置又は向きの少なくとも１
   つを入力する入力手段と、 前記入力手段の出力及び前記３次元画像データに基づい
   て表示画像を生成する表示画像生成手段を有することを
   特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段は、異なる症例に対応する
   複数の３次元参照画像データを記憶するものであって、 前記複数の３次元参照データから、表示画像を生成する
   ための３次元参照データを選択するための入力手段を備
   えることを特徴とする請求項１又は２記載の超音波診断
   装置。
4. 【請求項４】 前記表示画像は、超音波探触子の出力に
   基づいて生成されたリアルタイムの診断画像と前記３次
   元参照画像データに基づいて生成された参照画像を同時
   表示するものであることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項記載の超音波診断装置。
5. 【請求項５】 前記参照画像には同時表示される前記診
   断画像の表示範囲を示すマーカが表示されることを特徴
   とする請求項４記載の超音波診断装置。
6. 【請求項６】 前記参照画像は、超音波探触子の位置が
   上部中央に対応するように表示されることを特徴とする
   請求項４記載の超音波診断装置。
7. 【請求項７】 前記参照画像上には臓器名や症例名を示
   す文字が表示されることを特徴とする請求項４記載の超
   音波診断装置。
8. 【請求項８】 前記位置検出手段は、磁気センサにより
   位置又は向きの少なくとも１つを検出するものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。