JP2003325512A

JP2003325512A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2003325512A
Application number: JP2002141188A
Authority: JP
Inventors: Mutsuhiro Akaha; 睦弘赤羽; Hiroyuki Umezaki; 博之梅崎; Ichiro Shigemori; 一郎重森
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-05-16
Filing date: 2002-05-16
Publication date: 2003-11-18
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: JP3927859B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被検体内の組織の空間的状況と組織内部の状
態の多面的な観察を容易にする。【解決手段】３Ｄプローブにより被検体内を三次元的
に走査し、三次元領域のエコー情報を獲得する。このエ
コー情報から、三次元領域の３つの直交断面の断層像２
０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを形成すると共に、その三
次元領域をそれら各直交断面のいずれかの法線方向から
見た場合の三次元画像２０４をボリュームレンダリング
演算で形成し、それら各断層像及び三次元画像を並べた
四面表示画面２００を形成する。各断層像２０２ａ，２
０２ｂ，２０２ｃの外枠２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ
はそれぞれ異なる色で表示する。そして、三次元画像２
０４の外枠２０５を、その三次元画像２０４の視線方向
に対応する断層像の外枠２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ
と同じ色で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に関
し、特にレンダリング演算によって三次元画像を形成す
る超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】例えば、特開平１０−３３
５３８号公報には、超音波三次元画像を形成する装置が
開示されている。その三次元画像の形成原理について以
下に説明する。生体内に設定される三次元空間に対し
て、視線方向に沿って複数のレイ（光線）が設定され
る。各レイごとに、順番にエコーデータが参照され、各
エコーデータごとにボリュームレンダリング法に基づく
レンダリング演算（ボクセル演算）が逐次的に実行され
る。所定の終了条件を満たした時点で、そのレンダリン
グ演算は終了し、その時点での演算値が当該レイに対応
する画素値として決定される。各レイごとに画素値を決
定すれば、その集合として三次元空間を投影した三次元
画像を構築できる。

【０００３】レンダリング演算は、以下のように実行さ
れる。ここで、ｉ番目のエコーデータのエコー値（ボク
セル値）をｅ_iとし、その際のオパシティ（不透明度）
をα_i（但し、０≦α_i≦１．０）とし、Ｃ_OUTiをｉ番目
のエコー値についての演算結果（出力光量に相当）と
し、Ｃ_INiをｉ番目のエコー値についての入力値（これ
はｉ−１番目の演算結果と同じで、入力光量）とする。

【０００４】Ｃ_OUTi＝Ｃ_INi（１−α_i）＋ｅ_iα_i ・・・（１）ここで、（１−α_i）は透明度と称され、それはオパシ
ティ（不透明度）から演算される。

【０００５】レイ上に沿って逐次的に上記演算を行って
いく場合において、それと並行して各オパシティを積算
し、その値が１以上になった場合には、当該レイについ
ての演算は終了する。また、最終のエコーデータについ
ての演算が終了した場合にも当該レイについての演算は
終了する。その終了時点の出力光量が画素値に相当す
る。なお、オパシティはエコーデータの関数として定義
され、その関数形式は一般に指数関数である。この関数
は、オパシティ関数と呼ばれる。

【０００６】上記従来装置では、このような処理によ
り、視線方向から見た立体的な投影画像を形成し表示す
ることができた。

【０００７】このような投影画像は、被検体内部に存在
する組織の形状（主として表面形状）を空間的に把握す
る点では非常に有益なものであった。

【０００８】しかしながら、組織の状態をよりよく把握
するには、表面形状のみならず、組織内部の状態が分か
ることが重要であるが、上記従来装置はこの点で十分な
ものではなかった。

【０００９】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、組織の空間的把握及び組織内部状態の多面的
な観察を可能とする超音波診断装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、三次元領域に対して超音波を送受波する
ことにより、その三次元領域内の各点のエコー情報を取
り込む送受波手段と、前記三次元領域内の各点のエコー
情報に基づき、視線方向に沿ってボリュームレンダリン
グ演算を実行することにより、三次元画像を形成するボ
リュームレンダリング手段と、前記三次元領域内の各点
のエコー情報に基づき、前記三次元領域の３つの直交断
面の各々の超音波断層像を形成する直交プレーン断層像
形成手段と、前記三次元画像と、前記各直交断面の超音
波断層像とを同時表示する表示手段とを備える。

【００１１】この構成によれば、視線方向に対応する三
次元画像と３つの直交断面の超音波断層像とが同時に表
示される。したがって、三次元画像により組織の形状の
空間的把握ができると共に、３つの直交断面の超音波断
層像により、組織内部の注目部位の状態を３方向から把
握でき、組織の多面的な観察ができる。

【００１２】本発明の好適な態様では、前記ボリューム
レンダリング手段は、前記３つの直交断面の各々の法線
方向に対応した６方向の中から選択された視線方向につ
いてボリュームレンダリング演算を実行する。

【００１３】この態様では、ボリュームレンダリング演
算の視線方向をそれら６方向から選択する構成とするの
で、各直交断面の超音波断層像との関係で三次元画像の
視線方向を把握しやすく、実用上からみて分かりやすい
表示を実現することができる。

【００１４】更に好適な態様では、前記表示手段は、前
記三次元画像と、その三次元画像の視線方向に対応する
法線方向を持つ前記直交断面の超音波断層像とに、互い
に対応する表示形態の識別マークを表示する。

【００１５】この態様では、識別マークにより、三次元
画像がどの直交断面に対応する視線方向のものかが容易
に把握できる。識別マークとしては、例えば、３つの直
交断面の超音波断層像及び三次元画像の各々の表示領域
の外枠を用いることができ、一つの好適な態様として、
３つの直交断面の超音波断層像の各々の表示領域の外枠
表示をそれぞれ異なる表示形態で表示するとともに、三
次元画像の表示領域の外枠表示を、その三次元画像の視
線方向に対応する法線方向を持つ前記直交断面の表示領
域の外枠表示に対応した表示形態で表示する方式が考え
られる。

【００１６】本発明の好適な態様は、前記３つの直交断
面の超音波断層像の中の少なくとも１つに対し、ボリュ
ームレンダリング演算における視線方向を示す視線方向
表示を行う手段を備える。

【００１７】この態様では、視線方向表示を行うこと
で、三次元画像の視線方向を把握しやすくすることがで
きる。

【００１８】また本発明の好適な態様は、前記３つの直
交断面の超音波断層像の少なくとも１つに、前記送受波
手段の基点位置を示す基点表示を行う手段を備える。

【００１９】この態様では、超音波断層像に基点表示を
行うことで、送受波手段に対するその超音波断層像の位
置関係を把握しやすくすることができる。

【００２０】また本発明の好適な態様では、前記３つの
直交断面の超音波断層像の中の少なくとも１つに、当該
超音波断層像に対応する直交断面以外の直交断面の位置
を示すカーソル表示を行うカーソル表示手段を備える。

【００２１】また本発明の好適な態様では、前記三次元
画像に対し、前記３つの直交断面の中の少なくとも１つ
の位置を示すカーソル表示を行うカーソル表示手段を備
える。

【００２２】これらの態様では、カーソル表示により三
次元領域における各直交断面の位置を把握しやすくする
ことができる。

【００２３】更に好適な態様では、前記表示手段は、前
記各直交断面の超音波断層像に対して表示形態が互いに
異なる識別マークをそれぞれ表示し、前記カーソル表示
手段は、前記直交断面の位置を示すカーソル表示を、同
じ直交断面の超音波断層像に表示された識別マークに対
応する表示形態で表示する。

【００２４】この態様によれば、各超音波断層像の識別
マークと各直交断面のカーソル表示との表示形態の対応
により、各カーソル表示がどの直交断面に対応している
かを把握しやすくすることができる。

【００２５】本発明の好適な態様では、前記表示手段
は、前記各直交断面同士の位置関係を疑似立体的に示す
断面位置ガイド表示を行う手段を備える。

【００２６】この態様によれば、立体的な断面位置ガイ
ド表示を行うことで、直交断面同士の位置関係を空間的
に把握しやすくすることができる。なお立体的な断面位
置ガイド表示としては、例えば三次元領域を表す直方体
のワイヤーフレームを表示し、そのワイヤーフレームの
各直交面の辺を、当該直交面と同じ向きの直交断面の断
層像の外枠に対応する表示形態で表示したものなどが考
えられる。

【００２７】また、本発明に係る超音波診断装置は、三
次元領域に対して超音波を送受波することにより、その
三次元領域内の各点のエコー情報を取り込む送受波手段
と、前記三次元領域内の各点のエコー情報に基づき、前
記三次元領域の３つの直交断面の各々の超音波断層像を
形成する直交プレーン断層像形成手段と、前記各直交断
面の超音波断層像を同時表示すると共に、それら３つの
直交断面の超音波断層像の少なくとも１つに、前記送受
波手段の基点位置を示す基点表示を行う表示手段とを備
える。

【００２８】この構成によれば、３つの直交断面の超音
波断層像の同時表示において、基点表示を行うことで、
各直交断面の送受波手段に対する位置関係を把握しやす
くすることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

【００３０】図１には、本発明に係る超音波診断装置の
全体構成がブロック図として示されている。３Ｄ（三次
元）プローブ１０は、三次元データ取込空間としての三
次元空間を形成する超音波探触子である。具体的には超
音波ビームを電子走査することにより走査面が形成さ
れ、その走査面を電子走査あるいは機械走査することに
より三次元空間が形成される。本実施形態においては、
３Ｄプローブ１０が振動子ユニットとその振動子ユニッ
トを機械走査する走査機構とを有している。振動子ユニ
ットは１Ｄ（一次元）アレイ振動子を有し、その１Ｄア
レイ振動子は直線配列あるいは円弧状配列された複数の
振動素子によって構成される。その１Ｄアレイ振動子に
て超音波ビームが形成され、その超音波ビームを電子走
査することにより走査面が形成される。さらに、その振
動子ユニットを機械走査すれば、上述したように三次元
空間を形成できる。３Ｄプローブ１０は、コントローラ
３６の制御により、そのような電子走査及び機械走査を
行う。

【００３１】もちろん、いわゆる２Ｄアレイ振動子を用
いて三次元空間を形成してもよいし、振動子ユニットを
手によって走査し、これによって三次元空間を形成する
ようにしてもよい。

【００３２】送受信部１２は、３Ｄプローブ１０に対し
て送信信号を供給すると共に、３Ｄプローブ１０から出
力される受信信号（エコー信号）に対して所定の処理を
実行する。送受信部１２は送信ビームフォーマー及び受
信ビームフォーマーとして機能する。

【００３３】信号処理部１４は、送受信部１２から出力
されるエコー信号に対してＢモード画像（二次元断層
像）等の超音波画像を形成するための信号処理を実行す
る。

【００３４】ボリューム変換部１６は、例えばデジタル
スキャンコンバータ（ＤＳＣ）などによって構成されて
おり、信号処理部１４で処理されたエコー信号に対し、
座標変換処理を施す。すなわち、エコー信号は電子走査
及び機械走査による超音波ビームの三次元走査に従って
取り込まれるが、このエコー信号上の各点の信号データ
（エコーデータ）を後の表示処理等のためにＸＹＺ座標
系（三次元デカルト座標系）アドレスにマッピングする
のが、このボリューム変換部１６である。このＸＹＺ座
標系での空間の分割単位がボクセルである。ボリューム
変換部１６により得られた各ボクセルのエコーデータ
は、ボリュームメモリ１８に格納される。ボリュームメ
モリ１８は、３Ｄプローブ１０による三次元走査１回分
以上のエコーデータを格納可能であり、三次元デカルト
座標系に従ったアドレス指定によりデータの読み書きが
可能である。このボリュームメモリ１８は、３Ｄプロー
ブ１０が走査する立体領域を内包する、直方体等の形状
の三次元領域のボクセルデータを格納することができ
る。

【００３５】ＸＹ断面断層像形成部２０は、ボリューム
メモリ１８に格納されたエコーデータの情報をもとに、
被検体のＸＹ断面（すなわちＸＹ平面に平行な断面）の
超音波断層像（例えばＢモード画像）（以下単に断層像
という）を形成する。このＸＹ断面の断層像（ＸＹ断層
像と呼ぶ）の形成は、ボリュームメモリ１８から、その
ＸＹ断面上の各ボクセルのエコーデータを読み出し、表
示領域にプロットすることで実行できる。

【００３６】同様にして、ＹＺ断面断層像形成部２２は
ＹＺ平面に平行な断面（ＹＺ断面）の断層像（ＹＺ断層
像と呼ぶ）を、ＺＸ断面断層像形成部２４はＺＸ平面に
平行な断面（ＺＸ断面）の断層像（ＺＸ断層像と呼ぶ）
を、それぞれ形成する。

【００３７】このように、この超音波診断装置では、Ｘ
Ｙ断層像形成部２０、ＹＺ断層像形成部２２、及びＺＸ
断層像形成部２４により、ＸＹ断面、ＹＺ断面、及びＺ
Ｘ断面という互いに直交した３つの断面についての断層
像を実質的に並列的に形成することができる。

【００３８】なお、各断層像形成部２０，２２，２４に
よる断層像形成対象の断面の位置は、当該断面に垂直な
方向に移動可能である。これら各断面の位置は、入力装
置３８を用いてユーザから指定することができ、指定さ
れた断面位置は、コントローラ３６を介して、対応する
断層像形成部２０，２２，２４に供給される。

【００３９】三次元画像形成部２６には、ボリュームメ
モリ１８に格納された各ボクセルのエコーデータｅi を
もとに、上述した（１）式を基礎としたボリュームレン
ダリング演算を行うことにより、被検体の三次元画像を
形成する。このボリュームレンダリング演算による三次
元画像形成処理には、前述した特開平１０−３３５３８
号公報などに開示されている技術を利用すればよい。ボ
リュームレンダリング演算の演算条件は、コントローラ
３６によって設定される。また、ボリュームレンダリン
グ演算において必要な各ボクセルのオパシティ値は、あ
らかじめ記憶されているオパシティ関数から求められ
る。

【００４０】ここで、ボリュームレンダリング演算の際
のレイの方向、すなわち視線方向は、入力装置３８から
ユーザ選択可能である。入力装置３８によりユーザが指
定した視線方向は、コントローラ３６を介して三次元画
像形成部２６に指示され、三次元画像形成部２６はこの
視線方向についてボリュームレンダリング演算を行う。

【００４１】任意断面断層像形成部２８は、ユーザが任
意に指定した方向及び位置を持つ断面（任意断面とい
う）の断層像を形成する。すなわち、前述の各断層像形
成部２０，２２，２４が、ＸＹ断面、ＹＺ断面及びＺＸ
断面という、方向があらかじめ規定された断面の断層像
を形成するのに対し、この任意断面断層像形成部２８は
任意方向の断面の断層像を形成する。ユーザは、入力装
置３８を介して、断層像表示対象の任意断面を指定する
ことができる。指定された任意断面を特定する情報は、
コントローラ３６を介して任意断面断層像形成部２８に
供給され、任意断面断層像形成部２８は、その情報に基
づいて任意断面を特定し、その断層像を形成する。

【００４２】グラフィック画像形成部３０は、表示画面
上で断層像や三次元画像とともに表示する、カーソルや
文字などのグラフィック画像を形成する。

【００４３】画像合成部３２は、各断層像形成部２０，
２２，２４，及び２８で形成された各断層像と、三次元
画像形成部２６で形成された三次元画像と、グラフィッ
ク画像形成部３０で形成されたグラフィック画像との中
から、指定された表示モードで必要なものを取捨選択
し、それらを１つの表示画面上に合成する。この画像合
成部３２により合成された表示画面の画像が、表示装置
３４に表示される。

【００４４】コントローラ３６は、超音波診断装置全体
の制御を司る制御部である。上述した超音波診断装置の
各構成要素は、直接的、あるいは間接的にこのコントロ
ーラ３６からの制御を受けて各自の動作を行っている。

【００４５】入力装置３８は操作パネルなどによって構
成される。ユーザが入力装置３８に対して行った入力を
示す信号はコントローラ３６に入力され、コントローラ
３６はその入力に対応して各構成要素を制御する。

【００４６】以上、実施形態の超音波診断装置の構成に
ついて概説した。この構成において、各断層像形成部２
０，２２，２４，２８、三次元画像形成部２６、画像合
成部３２は、ソフトウエア的に実現することもできる
が、ハードウエア回路化することも可能である。

【００４７】図２は、３Ｄプローブ１０と、これが走査
する走査領域１１０及びボリュームメモリ１８がカバー
する三次元領域１１５との関係を示す図である。（ａ）
は３Ｄプローブ１０の外観を示し、（ｂ）は走査領域１
１０及び三次元領域１１５を示している。

【００４８】（ａ）に示した例では、３Ｄプローブ１０
の振動子収容部１０２には、コンベックス電子走査を行
う１Ｄアレイ振動子が収容されている。ユーザは、把持
部１０４を手で持って、振動子収容部１０２の下面を被
検体表面に当接し、画像診断を行う。制御信号や送受信
信号は、コード１０６を介して装置本体との間でやりと
りされる。３Ｄプローブ１０には、電子走査及び機械走
査の基点を示すインデックスマーク１０８が設けられて
いる。

【００４９】（ｂ）に示すように、ボリュームメモリ１
８にデータ格納可能な直方体状の三次元領域１１５は、
３Ｄプローブ１０により超音波ビームが走査される走査
領域１１０を内包する。コンベックス走査の１Ｄアレイ
振動子が機械走査により所定の角度範囲で揺動されるの
で、走査領域１１０は、扇がその面に垂直な方向に、扇
の要を中心に回転揺動されたときに掃引する領域に似た
形状となる。この例では、三次元領域１１５のＹ軸の正
方向は、３Ｄプローブ１０の正面方向、すなわち１Ｄア
レイ振動子が機械走査範囲の中央位置にあるときの、電
子走査の中央位置の超音波ビームの送信方向に定めてい
る。そして、このＹ軸方向を基準に、電子走査の方向に
対応してＸ軸の正方向を、機械走査の方向に対応してＺ
軸の正方向を、それぞれ規定している。ＸＹＺ座標系の
原点は、三次元領域１１５の頂点のうちインデックスマ
ーク１０８に最も近い頂点の位置に定めている。

【００５０】この例では、Ｚ軸の正方向を正面視方向、
Ｘ軸の負方向を側面視方向、Ｙ軸の正方向を上面視方向
と呼び、これら三方向とその逆方向の合計６方向をボリ
ュームレンダリング演算の視線方向として選択可能とし
ている。

【００５１】図３は、画像合成部３２が生成可能な表示
画面の１つである四面表示画面２００の画面構成を示し
た図である。この四面表示画面２００には、４つの表示
領域が２×２のマトリクス状に配列されており、そのう
ちの３つの領域にＸＹ断層像２０２ａ，ＹＺ断層像２０
２ｂ，ＺＸ断層像２０２ｃが表示される。この例では、
これら互いに直交する断面の断層像２０２ａ，２０２
ｂ，２０２ｃが、正投影図法の第三角法での投影図配置
構成と同様の構成で配置されている。残りの１つの表示
領域には、三次元画像形成部２６による三次元画像２０
４が表示される。

【００５２】図４は、三次元領域１１５と、ＸＹ断層像
２０２ａ，ＹＺ断層像２０２ｂ，ＺＸ断層像２０２ｃと
の関係を説明するための図である。ＸＹ断層像２０２ａ
は、正面視方向に垂直なＸＹ断面１４０（外周（三次元
領域１１５の外周面との交線）を一点鎖線で示す）の断
層像である。ＹＺ断層像２０２ｂは、側面視方向に垂直
なＹＺ断面１４２（外周を破線で示す）の断層像であ
り，ＺＸ断層像２０２ｃは、上面視方向に垂直なＺＸ断
面（外周を二点鎖線で示す）の断層像である。

【００５３】図５は、四面表示画面２００の表示例を模
式的に示した図であり、図３と同様の符号を用いてい
る。この四面表示画面２００は、心臓を対象としたもの
であり、三次元画像２０４として正面視方向の三次元画
像を示している。各直交断面の断層像２０２ａ，２０２
ｂ，２０２ｃについては、繁雑さをさけるために線画で
示している。

【００５４】この四面表示画面２００では、各直交断面
の断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃに対し、インデ
ックスマーク２１０を表示している。このインデックス
マーク２１０は、３Ｄプローブ１０のインデックスマー
ク１０８の位置に対応しており、三次元走査の基点を示
している。ユーザは、このインデックスマーク２１０の
表示により、各断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃに
対する３Ｄプローブ１０の位置や、それら各断層像相互
の位置関係を把握しやすくなる。

【００５５】また、この四面表示画面２００では、直交
断面の断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃのうちの２
つの断層像に対し、三次元画像２０４の視線方向を示す
視線方向マーク２２０を表示する。図５の例では、三次
元画像２０４は正面視方向の画像であるため、側面視及
び上面視の断層像２０２ｂ，２０２ｃに視線方向マーク
２２０が示されている。なお、この例では、矢印の視線
方向マーク２２０を用いているが、ユーザが方向を理解
できるものであればどのような表示形態のものでも視線
方向の表示として用いることができる。なお、三次元画
像２０４に上面視方向の画像を表示した場合の視線方向
マーク２２０の表示例を図６に示す。図６の例では、正
面視方向及び側面視方向の断層像２０２ａ，２０２ｂに
視線方向マーク２２０が示されている。

【００５６】また、各断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０
２ｃの表示領域の外枠２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃを
それぞれ異なる色で表示すると共に、三次元画像２０４
の表示領域の外枠２０５を、その視線方向と同じ法線方
向を持つ断層像の外枠２０３ａ，２０３ｂ，又は２０３
ｃと同じ色で表示することも好適である。これにより、
三次元画像２０４の視線方向に対応する断層像が直感的
に分かりやすくなる。なお、色以外の表示形態でこのよ
うな対応付けを行うことももちろん可能である。また、
三次元画像２０４の視線方向に対応する断層像の外枠
を、強調表示（例えば太く表示するなど）することも好
適である。

【００５７】また、この四面表示画面２００では、各直
交断面の断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃに対し、
それぞれ自分以外の２つの直交断面の位置を示す断面位
置カーソル２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃが表示され
る。例えば、ＸＹ断層像２０２ａには、ＹＺ断層像２０
２ｂの断面位置を示す断面位置カーソル２３０ｂ（破線
で示す）と、ＺＸ断層像２０２ｃの断面位置を示す断面
位置カーソル２３０ｃ（二点鎖線で示す）とが表示され
る。同様にＹＺ断層像２０２ｂにはＸＹ断層像２０２ａ
の断面位置を示す断面位置カーソル２３０ａ（一点鎖線
で示す）と、ＺＸ断層像２０２ｃの断面位置の断面位置
カーソル２３０ｃとが表示される。

【００５８】各断面位置カーソル２３０ａ，２３０ｂ，
及び２３０ｃは、互いに異なる表示形態で表示する。例
えば、各断面位置カーソルを異なる色で表示したり、異
なる線種で表示したりするなどである。これにより、各
断面位置カーソルが区別しやすくなる。

【００５９】ここで、各断層像２０２ａ、２０２ｂ，２
０２ｃの表示領域の外枠２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ
の表示と、それら各断面位置カーソル２３０ａ，２３０
ｂ，及び２３０ｃと、を互いに対応した表示形態とする
ことも好適である。例えば、ＸＹ断層像２０２ａの外枠
２０３ａを赤色で表示した場合、ＸＹ断面の位置を示す
断面位置カーソル２３０ａも同じ赤色の線で表示する、
などである。このほかにも、断層像の表示領域の外枠
と、この断層像の断面位置を示す断面位置カーソルと
を、互いに類似した模様で表示するなど、様々なバリエ
ーションが考えられる。このように表示形態による対応
付けを行うことで、各断面位置カーソルがどの断層像の
断面に対応しているかがユーザにとって把握しやすくな
る。

【００６０】入力装置３８からのユーザ入力により、断
層像２０２ａ，２０２ｂ，及び２０２ｃのいずれかの位
置が変更された場合、位置変更された断層像に対応する
断面位置カーソル２３０ａ，２３０ｂ，又は２３０ｃ
は、その位置変更に応じた位置に移動して表示される。
なお、位置変更された断層像については、その断層像の
形成を担当する断層像形成部２０，２２，又は２４が、
変更された断面位置に対応する断面上の各点のエコーデ
ータをボリュームメモリ１８から読み出し、これに基づ
き新たな断層像を形成する。

【００６１】なお、四面表示画面２００を利用した直交
断面の位置変更指示のためのユーザインタフェース方式
としては、例えば、次のような方式が可能である。この
方式では、まず３つの断層像２０２ａ、２０２ｂまたは
２０２ｃのうち１つをユーザが選択する。次に、選択さ
れた断層像の中で、位置変更したい断面に対応する断面
位置カーソル２３０ａ，２３０ｂ又は２３０ｃを選択す
る。そして、選択した断面位置カーソルを、トラックボ
ールやマウス等を用いて所望の位置まで移動する。な
お、断層像や断面位置カーソルの選択は、押すごとに選
択対象が順番に循環的に切り替わるトグル方式ボタン
や、マウス等のポインティングデバイス等を用いて行う
ことができる。

【００６２】また、図５には示していないが、三次元画
像２０４にも、同様の断面位置カーソルを表示すること
も可能である。図５の例の場合、三次元画像２０４は正
面視方向のものなので、ＹＺ断面に対応する断面位置カ
ーソル２３０ｂと、ＺＸ断面に対応する断面位置カーソ
ル２３０ｃが表示されることになる。

【００６３】以上に説明した断面位置カーソル２３０
ａ，２３０ｂ，２３０ｃ、インデックスマーク２１０，
視線方向マーカ２２０、四面表示の各表示領域の外枠２
０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０５などは、グラフィ
ック画像形成部３０にて形成され、画像合成部３２によ
り各断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃに合成され、
表示される。

【００６４】なお、図７に示すように、表示装置３４の
画面において、四面表示画面２００の隣に断面位置ガイ
ド表示２６０を表示することも好適である。この断面位
置ガイド表示２６０は、直方体を表すワイヤーフレーム
を斜め上方から見た状態を示しており、その正面、側
面、上面の辺が、各断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２
ｃの外枠２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃの表示形態と同
じ表示形態で表示されている。図示の例では、断層像の
外枠とワイヤーフレームの辺とが、同じ色分けで表示さ
れる。このような断面位置ガイド表示２６０を用いるこ
とで、各断層像の位置関係をユーザにより分かりやすく
することができる。なお、断面位置ガイド表示２６０
は、図７に例示した形態に限られるものではなく、例え
ば図４に示したように三次元領域１１５の中に各断面を
示すような形態のものを用いることもできる。

【００６５】次に、三次元画像形成部２６による三次元
画像２０４の形成処理について説明する。本実施形態で
は、正面視、側面視及び上面視の各方向と、それら各々
の逆方向の中から三次元画像形成の視線方向を選択する
ことができる。図８は、それら各視線方向の場合のボリ
ュームレンダリング演算の演算方向を示している。視線
方向が正面視方向の場合、（ａ）に示すようにボリュー
ムレンダリング演算はＺ軸の正方向に沿って行われる。
同様に、視線方向が側面視方向の場合は（ｂ）に示すよ
うに演算方向はＸ軸の負方向となり、視線方向が上面視
方向の場合は（ｃ）に示すように演算方向はＹ軸の正方
向となる。図８には、（ａ），（ｂ），（ｃ）の各ケー
スについて、三次元画像を表示する表示領域２５０の座
標系（Ｘs ,Ｙs）と、三次元領域１１５の座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）との関係を示している。なお、正面視、側面
視、上面視の各々の逆方向については、図示を省略す
る。

【００６６】視線方向として上面視方向が選択された場
合を例にとって、三次元画像形成部２６の画像形成処理
手順を説明する。図９は、この場合の演算処理の手順を
示すフローチャートである。

【００６７】ここでは、図１０に示すように、三次元領
域１１５内の各ボクセルについて、Ｘ軸方向については
ｉ（＝０，１，２，・・・，ｌ（エル））、Ｙ軸方向に
ついてはｊ（＝０，１，２，・・・，ｍ）、Ｚ軸方向に
ついてはｋ（＝０，１，２，・・・，ｎ）のインデック
スをそれぞれ割り当てる。（Ｘi,Ｙj,Ｚk）と書いた場
合、Ｘ軸方向がｉ番目、Ｙ軸方向がｊ番目、Ｚ軸方向が
ｋ番目のボクセルを示すこととする。同様に、表示領域
２５０のピクセルについても、Ｘs 軸方向にはインデッ
クスｉ、Ｙs 軸方向にはインデックスｊを割り当てる。

【００６８】図９に示した上面視方向の三次元画像形成
処理では、まずインデックスｋ，ｉを０に初期化する
（Ｓ１０，Ｓ１２）。これにより、演算対象のレイが特
定される。次に、インデックスｊを０に初期化する（Ｓ
１４）。ｊは、そのレイの沿ったボクセルの順番を示
す。次に、入力エコー値Ｃinとオパシティの累積値αac
umを０に初期化する（Ｓ１６）。次にインデックスの組
（ｉ，ｊ，ｋ）が指すボクセル（Ｘi,Ｙj,Ｚk）のエコ
ーデータをボリュームメモリ１８から取得し、変数ｅに
代入する（Ｓ１８）。そして、このボクセル（Ｘi,Ｙj,
Ｚk）について次式で示される計算を行う（Ｓ２０）。

【００６９】α＝ｆ（ｅ）・・・（２） αacum＝Σα ・・・（３）Ｃout ＝Ｃin（１−α）＋ｅα ・・・（４）ここで、αは当該ボクセルのオパシティであり、これは
装置に登録されているオパシティ関数ｆを用いて、その
ボクセルのエコー値ｅに対応する値を求めることができ
る。αacumは、当該レイ上で０番目からｊ番目までの各
ボクセルのオパシティ値を累積した値となる。（４）式
は、当該ボクセルに対する入力エコー値Ｃinと当該ボク
セルのオパシティから、当該ボクセルの出力エコー値Ｃ
outを求める計算であり、従来技術の（１）式と同じ計
算である。

【００７０】この計算（Ｓ２０）のあと、レイに沿って
の計算処理の終了条件の判断を行う。終了条件は、オパ
シティ累積値αacumが１．０を超えるか、又は計算対象
のボクセルの位置が三次元領域１１５の視線方向につい
ての終点位置（ｊ＝ｍ）に達するか、のいずれかであ
り、ステップＳ２２，Ｓ２４ではこれら各条件の判断を
行っている。それら２つの条件が両方とも満足されなか
った場合は、インデックスｊの値を１つインクリメント
して次のボクセルを計算対象とし、今回のボクセルの出
力エコー値Ｃout を次のボクセルの入力エコー値Ｃinに
セットし（ｓ２６）、ステップＳ１８以下の処理を繰り
返す。

【００７１】ステップＳ２２及びＳ２４に示した終了条
件のいずれかが満足された場合は、この時点での出力エ
コー値Ｃout を、当該ボクセル（Ｘi,Ｙj,Ｚk）に対応
する表示領域２５０上のピクセル（Ｘsi,Ｙsk）の値と
してセットする（Ｓ２８）。

【００７２】これで１つのレイについての処理が終わ
る。以上の処理を、インデックスｉ，ｋをインクリメン
トしながら繰り返すことで（Ｓ３０，Ｓ３２，Ｓ３４，
Ｓ３６）、ＸＺ面の全面にわたってレイを走査し、三次
元領域１１５を上面から見た三次元画像を形成すること
ができる。

【００７３】以上、上面視方向の三次元画像の形成処理
を説明したが、この逆方向を視線方向とする場合は、Ｙ
方向（インデックスｊ）について逆順に演算を行えばよ
い。また、正面視方向、側面視方向、及びそれらの逆方
向についても同様の処理手順で三次元画像を形成するこ
とができる。

【００７４】ユーザが入力装置３８を用いて視線方向を
指定すると、以上のような処理手順でその視線方向の三
次元画像が形成され、画像合成部３２で他の画像と合成
されて、例えば四面表示画面２００に表示されることに
なる。

【００７５】次に、本実施形態の超音波診断装置の任意
断面モード機能について説明する。任意断面とは方向及
び位置をユーザが自由に指定できる断面であり、任意断
面モードとは、任意断面の断層像や、三次元領域１１５
を任意断面で切り取った状態での三次元画像を表示する
モードである。

【００７６】まず図１１を参照して、任意断面モードで
の処理の概略の手順を説明する。任意断面モードに移行
するには、まずユーザが入力装置３８からデータのフリ
ーズ指示を入力することにより、ボリュームメモリ１８
内のボクセルデータの内容を固定させる。そして、任意
断面モードへのモード切換指示を入力すると、任意断面
の指定が可能になる。この任意断面の指定は、四面表示
画面２００の各断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃで
３つの基準点を指定することにより行う（Ｓ４０）。す
なわち、平面は同一直線上にない３点を決めると特定す
ることができるので、本実施形態では、そのような３点
の指定を３つの直交断面の断層像を用いて行う。

【００７７】この基準点指定の方法を、図１２を参照し
て説明する。この指定処理では、各断層像２０２ａ，２
０２ｂ，２０２ｃのうち、基準点指定対象として選択さ
れた断層像（図示例では断層像２０２ａ）に、第１基準
点マーク２４０ａが表示される。ここで断層像の選択
は、入力装置３８から行うことができる。入力装置３８
からの操作入力により、この第１基準点マーク２４０ａ
を移動させることができる。そして、第１基準点マーク
２４０ａを所望の位置まで移動させると、入力装置３８
から位置確定指示を入力する。これにより、コントロー
ラ３６は、第１基準点マーク２４０ａの位置を確定状態
とし、第２基準点マーク２４０ｂを同じ断層像上に表示
する。この第２基準点マーク２４０ｂの位置も、同様に
移動させ、確定することができる。これら２つの基準点
マーク２４０ａ，２４０ｂの位置を決めることで、選択
している断層像と任意断面との交線を規定することがで
きる。

【００７８】２つの基準点マーク２４０ａ，２４０ｂの
位置が確定されると、選択されている断層像上に第３基
準点マーク２４２が表示される。ここで、選択対象の断
層像を変更することで、所望の断層像上に第３基準点マ
ーク２４２を指定可能となる。図１２の例では、ＹＺ断
面の断層像２０２ｂが選択されている。そして、入力装
置３８の操作により第３基準点マーク２４２をその断層
像上の所望の位置まで移動させ、確定指示を入力する
と、第３基準点マーク２４２の位置が確定される。

【００７９】このように３つの基準点２４０ａ，２４０
ｂ，２４２の位置が決まると、それら３点を通る平面、
すなわち任意断面を一意に特定することができる（Ｓ４
２）。例えば、次の平面の方程式、ａＸ＋ｂＹ＋ｃＺ＋ｄ＝０・・・（５）の変数Ｘ，Ｙ，Ｚにそれら３つの基準点の座標を代入
し、その結果得られる三元連立方程式を解くことで、そ
の方程式の係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求めることができる。

【００８０】このように任意断面をいったん設定した後
でも、各基準点マーク２４０ａ，２４０ｂ，２４２をそ
れぞれ選択し、その位置を変更することで、任意断面の
方向や位置を変更することも可能である。

【００８１】以上説明した３直交断面上での３点指定の
処理を、直交断面の断面位置の変更処理と組み合わせる
ことで、様々な方向、位置の任意断面を指定することが
できる。

【００８２】本実施形態では、このように、互いに直交
する３つの断層像上で３つの基準点を指定することで任
意断面が指定できるので、被検体の組織内部の構造との
関係において任意断面をより適切に設定できるという利
点がある。例えば、断層像で心臓の弁の位置を確認し、
その弁を横切るように任意断面を設定するという操作を
容易に行うことができる。特に、上に例示した、１つの
断層像上で２点を指定し別の断層像で残りの１点を指定
するという方式は、最初の断層面上で任意断面との交線
を指定できるので、任意断面と被検体組織との関係がユ
ーザにとって分かりやすいものとなる。

【００８３】このようにして任意断面が設定されると、
超音波診断装置は、任意断面断層像を表示するか、と任
意断面三次元画像の表示をするか、の指示を受付可能な
状態となる（Ｓ４４）。

【００８４】ここで、任意断面断層像の表示が指示され
た場合の処理手順の一例を図１３〜図１５を参照して説
明する。この場合、設定された任意断面を特定するパラ
メータ（例えば平面の方程式の係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）
が、コントローラ３６から任意断面断層像形成部２８に
提供され、任意断面断層像形成部２８が以下のような処
理を行う。

【００８５】断層像の表示領域の座標系を仮にＸＹ座標
系とすると、三次元領域１１５の任意断面１５０の断層
像を表示する処理は、図１３に示すように、任意断面
１５０上の各点を回転と平行移動により、ＸＹ平面であ
る基準面１６０に移動させる処理と捉えることができ
る。この回転と平行移動は、アフィン変換行列で記述す
ることができる。実際の表示処理では、表示領域のピク
セルを基準に考える方が処理が簡単になるので、表示領
域のピクセル位置に対応する任意断面１５０上の点（ボ
クセル）を逆変換で求め、その点のエコー値をそのピク
セルに書き込むことになる。この表示処理の手順を示し
たのが図１４である。

【００８６】図１４に示す手順では、まず、設定された
任意断面上の各点（ボクセル）の座標を表示領域の座標
に変換するためのアフィン変換行列Ｔを計算する（Ｓ５
０）。

【００８７】ここで図１５は、アフィン変換行列Ｔの求
め方の一例を示した図である。この図を参照して行列Ｔ
の求め方を説明する。（ａ）において、ベクトルｎ＝
（ａ，ｂ，ｃ）は任意断面１５０の法線ベクトルであ
り、その成分ａ，ｂ，ｃは任意断面１５０の方程式の係
数から求めることができる。このベクトルｎを、表示領
域（ＸＹ平面）の法線ベクトルｓと平行になるように回
転させることを考える。ベクトルｎのＹＺ平面への正射
影とＸ軸とのなす角がθy であった場合、ベクトルｎを
Ｙ軸回りにθy だけ回転させることで、（ｂ）に示すＸ
Ｙ平面上のベクトルｎ1 が得られる。このベクトルｎ1
とＹ軸とのなす角がθz であるとすると、ベクトルｎ1
をＺ軸回りにθz だけ回転させることで、（ｃ）に示す
ようにＹ軸に平行なベクトルｎ2 が得られる。このベク
トルｎ2 をθx ＝９０度だけＸ軸回りに回転させると、
Ｚ軸に平行、すなわちＸＹ平面に垂直なベクトルｎ3 が
得られる。このベクトルｎ3 は、表示領域の法線ベクト
ルｓに平行である。したがって、これら３回の回転で任
意断面１５０をＸＹ平面に平行にすることができる。こ
のように回転させた面を更に平行移動させることで、任
意断面１５０をＸＹ平面に一致させることができる。こ
のような座標変換により、任意断面１５０上の各点を表
示領域のピクセルに対応付けすることができる。

【００８８】ここで、３次元空間におけるＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸回りの回転はそれぞれ次の行列Ｔrx，Ｔry，Ｔrzで
表すことができ、平行移動は次の行列Ｔd で表すことが
できる。

【００８９】

【数１】これら各行列における回転角度θx,θy，θz と、Ｘ，
Ｙ，Ｚ方向の平行移動量ｌ，ｍ，ｎは、任意断面１５０
が特定されれば求めることができる。したがって、任意
断面１５０の座標を表示領域の座標に変換するアフィン
変換行列Ｔは、Ｔ＝Ｔrx・Ｔrz・Ｔry・Ｔd で求めることができる。

【００９０】アフィン変換行列Ｔが求められると、表示
領域でのピクセルのＹ方向のインデックスｊとＸ方向の
インデックスｉをそれぞれ０に初期化する（Ｓ５２，Ｓ
５４）。そして、表示領域上のピクセル（Ｘsi，Ｙsj）
に、アフィン変換行列Ｔの逆行列を乗じることにより、
そのピクセル（Ｘsi，Ｙsj）に対応する任意断面１５０
上の点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算する（Ｓ５６）。そ
して、その座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のエコー値をボリューム
メモリ１８から読み出し（Ｓ５８）、表示領域のピクセ
ル（Ｘsi，Ｙsj）の値としてセットする（Ｓ６０）。以
上の処理を、インデックス、ｉ，ｊを順にインクリメン
トしながら繰り返す（Ｓ６２，Ｓ６４，Ｓ６６，Ｓ６
８）ことで、任意断面１５０の断層像を形成することが
できる。形成された任意断面断層像は、画像合成部３２
にて他の画像と合成され、表示装置３４に表示される。

【００９１】これにより、例えば、図１６に示すよう
に、３直交断面の断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ
と共に、任意断面断層像２０６を表示する四面表示画面
２００を形成することができる。この四面表示画面２０
０の表示によれば、３Ｄプローブ１０との関係で方向が
あらかじめ規定された３つの直交断面の断層像と、ユー
ザが任意に設定できる任意断面の断層像とを同時に観察
することができ、診断上有用である。

【００９２】なお、図１６に例示した四面表示画面２０
０では、３直交断面の断層像２０２ａ，２０２ｂ，２０
２ｃに対し、ユーザが設定した任意断面の位置を示す任
意断面カーソル２４４を表示している。任意断面カーソ
ル２４４は、各直交断面と任意断面の交線として求める
ことができる。このように任意断面カーソル２４４を表
示することで、各直交断面と任意断面の位置関係の把握
を助けることができる。

【００９３】次に任意断面三次元画像モードが選択され
た時の処理を説明する。このモードでは、三次元領域の
うち、ユーザが指定した任意断面より視点に近い側のエ
コー値を省いてボリュームレンダリング演算を行う。す
なわち、任意断面がボリュームレンダリング演算の演算
開始位置を示すことになる。

【００９４】例えば、被検体内の注目対象の手前側に障
害物が存在する場合、単純にボリュームレンダリング演
算を行うと障害物の影響で注目対象が望み通りに画像化
できないことがある。このような場合に、注目対象と障
害物との間に任意断面を設定し、このモードを選択する
ことで、障害物の影響なく注目対象を画像化することが
できる。

【００９５】このモードでは、設定された任意断面を特
定するパラメータが三次元画像形成部２６に提供され
る。ここでは、一例として視線方向が上面視方向である
場合を説明する。この場合、三次元画像形成部２６は、
図１７に示す処理手順で三次元画像を形成する。図１７
の手順において、図９に示した通常の上面視の三次元画
像形成処理と同様の処理を行うステップについては同じ
符号を付すことで詳細な説明を省略する。図９の手順と
図１７の手順の相違は、ステップＳ１４とステップＳ３
８の相違のみである。すなわち、図９の手順では、Ｚ及
びＸ方向のインデックスｋ，ｉを定めてレイ（視線）を
特定したあと、Ｙ方向のインデックスｊを０から順にイ
ンクリメントしてボリュームレンダリング演算を行った
のに対し、図１７の手順では、そのレイと任意断面との
交点に対応するインデックスｊc を計算し、そのｊc を
演算開始点としてステップＳ１６以降のボリュームレン
ダリング演算を行う。これにより、任意断面より視点側
（手前側）のエコー値はボリュームレンダリング演算に
反映されなくなる。このような処理により形成された三
次元画像は、四面表示画面２００に三次元画像２０４と
して表示することができる。

【００９６】以上、上面視方向の場合を例にとって説明
したが、視線方向が変わっても、同様の考え方で、任意
断面の手前側を省いたボリュームレンダリング演算を行
うことができる。

【００９７】なお、以上は任意断面を、ボリュームレン
ダリング演算の演算開始位置を特定する面として用いた
場合の例であったが、同様の考え方で、任意断面でボリ
ュームレンダリング演算の演算終了位置を指定すること
もできる。このほか、任意断面を、ボリュームレンダリ
ング演算に関わる各種のパラメータ・演算条件の変更位
置を特定する面として用いることも可能である。例え
ば、上述の方法で、三次元領域１１５内に任意断面を複
数設定し、隣り合う任意断面で挟まれる各範囲毎に演算
条件（例えばオパシティ関数）を変えるなどの処理も可
能である。

【００９８】また、いったん設定した任意断面を、入力
装置３８に設けられたトラックボールなどの操作で、当
該断面の法線方向に沿って平行移動できるようにするこ
とも好適である。この平行移動に応じて、任意断面断層
像や任意断面の手前側を除いた状態の三次元画像をリア
ルタイムで再生成して表示するようにすれば、被検体内
部の様子の把握の助けとなる。

【００９９】以上の例では、表示装置３４に表示される
表示画面として、３つの直交断面の断層像２０２ａ，２
０２ｂ，２０２ｃと、三次元画像２０４又は任意断面断
層像２０６とを同時表示した四面表示画面２００を例示
したが、実施形態の超音波診断装置は、それら断層像又
は三次元画像の１つを選択して画面一杯に表示すること
も可能である。また、この四面同時表示は、物理的に１
つの表示装置の画面にそれら４画像を同時表示する場合
に限るものではなく、各画像をそれぞれ別々の表示装置
の画面に表示する場合も含む。

【０１００】また、以上の例では、エコーデータをいっ
たんボリュームメモリ１８に格納し、任意断面断層像の
形成などの際に再利用できるようにしたが、これは必ず
しも必須のことではない。例えば、ボリューム変換部１
６の処理が十分高速であるならば、ボリューム変換部１
６の前段側のいずれかの段階に、エコーデータを蓄積す
るバッファを設け、再利用の際にはそのバッファからエ
コーデータを読み出して座標変換し、上述の画像形成処
理を行うようにすることも可能である。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
３つの直交断面の超音波断層像と、三次元画像とを同時
に表示することができるため、対象組織の空間的把握と
該組織の内部状態の把握という多面的な観察を同時に行
うことができる。また本発明では、識別マークにより、
三次元画像がどの超音波断層像の直交断面に対応する方
向のものなのかを容易に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示
す機能ブロック図である。

【図２】３Ｄプローブと、これが走査する走査領域及
びボリュームメモリがカバーする三次元領域との関係を
示す図である。

【図３】四面表示画面の画面構成を示した図である。

【図４】三次元領域と、ＸＹ断層像，ＹＺ断層像，Ｚ
Ｘ断層像との関係を説明するための図である。

【図５】四面表示画面の表示例を模式的に示す図であ
る。

【図６】上面視方向の三次元画像を表示した場合の視
線方向マークの表示例を示す図である。

【図７】断面位置ガイド表示の一例を示す図である。

【図８】各視線方向についてのボリュームレンダリン
グ演算の演算方向を説明するための図である。

【図９】上面視方向の場合のボリュームレンダリング
演算の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図１０】三次元領域のボクセルと表示領域のピクセ
ルの関係を説明するための図である。

【図１１】任意断面モードでの処理の全体的な手順を
示す図である。

【図１２】任意断面設定のための基準点指定の操作を
説明するための図である。

【図１３】任意断面と表示領域との関係を示す図であ
る。

【図１４】任意断面断層像を表示するための処理手順
の一例を示すフローチャートである。

【図１５】任意断面と表示領域との間の座標変換の考
え方を説明するための図である。

【図１６】任意断面断層像を表示した四面表示画面の
表示例を模式的に示す図である。

【図１７】任意断面より視点側の領域を除いた状態で
三次元画像を形成する場合の処理手順の一例を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１０３Ｄプローブ、１２送受信部、１４信号処理
部、１６ボリューム変換部、１８ボリュームメモ
リ、２０ＸＹ断面断層像形成部、２２ＹＺ断面断層
像形成部、２４ＺＸ断面断層像形成部、２６三次元
画像形成部、２８任意断面断層像形成部、３０グラフ
ィック画像形成部、３２画像合成部、３４表示装
置、３６コントローラ、３８入力装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重森一郎東京都三鷹市牟礼６丁目22番１号アロカ株式会社内Ｆターム(参考） 4C301 BB13 EE09 EE11 JC14 JC16 KK13 KK17 KK18 KK27 LL03 4C601 BB03 EE06 EE09 JC15 JC20 JC21 JC25 JC26 KK21 KK22 KK23 KK25 KK31 LL01 LL02 LL04 5B050 AA02 BA03 CA07 DA02 EA27 FA02 5B057 AA09 BA05 CA08 CA13 CA16 CB08 CB12 CB16 CD01 5B080 AA17 BA02 FA02 FA17 GA00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三次元領域に対して超音波を送受波する
ことにより、その三次元領域内の各点のエコー情報を取
り込む送受波手段と、前記三次元領域内の各点のエコー情報に基づき、視線方
向に沿ってボリュームレンダリング演算を実行すること
により、三次元画像を形成するボリュームレンダリング
手段と、前記三次元領域内の各点のエコー情報に基づき、前記三
次元領域の３つの直交断面の各々の超音波断層像を形成
する直交プレーン断層像形成手段と、前記三次元画像と、前記各直交断面の超音波断層像とを
同時表示する表示手段と、を備える超音波診断装置。
【請求項２】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記ボリュームレンダリング手段は、前記３つの直交断
面の各々の法線方向に対応した６方向の中から選択され
た視線方向についてボリュームレンダリング演算を実行
することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】請求項２に記載の超音波診断装置であっ
て、前記表示手段は、前記三次元画像と、その三次元画像の
視線方向に対応する法線方向を持つ前記直交断面の超音
波断層像とに、互いに対応する表示形態の識別マークを
表示することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】請求項３に記載の超音波診断装置であっ
て、前記識別マークは、前記各超音波断層像及び三次元画像
の各々の表示領域の外枠表示であり、前記表示手段は、
前記３つの直交断面の超音波断層像の各々の表示領域の
外枠表示をそれぞれ異なる表示形態で表示するととも
に、前記三次元画像の表示領域の外枠表示を、その三次
元画像の視線方向に対応する法線方向を持つ前記直交断
面の表示領域の外枠表示に対応した表示形態で表示する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記３つの直交断面の超音波断層像の中の少なくとも１
つに対し、ボリュームレンダリング演算における視線方
向を示す視線方向表示を行う手段をさらに備えることを
特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記３つの直交断面の超音波断層像の少なくとも１つ
に、前記送受波手段の基点位置を示す基点表示を行う手
段をさらに備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記３つの直交断面の超音波断層像の中の少なくとも１
つに、当該超音波断層像に対応する直交断面以外の直交
断面の位置を示すカーソル表示を行うカーソル表示手段
をさらに備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記三次元画像に対し、前記３つの直交断面の中の少な
くとも１つの位置を示すカーソル表示を行うカーソル表
示手段をさらに備えることを特徴とする超音波診断装
置。
【請求項９】請求項７又は８に記載の超音波診断装置
であって、前記表示手段は、前記各直交断面の超音波断層像に対し
て表示形態が互いに異なる識別マークをそれぞれ表示
し、前記カーソル表示手段は、前記直交断面の位置を示すカ
ーソル表示を、直交断面の超音波断層像に表示された識
別マークに対応する表示形態とし、かつ、同じ直交断面
に対しては同じ表示形態で表示することを特徴とする超
音波診断装置。
【請求項１０】請求項１記載の超音波診断装置であっ
て、前記表示手段は、前記各直交断面同士の位置関係を立体
的に示す断面位置ガイド表示を行う手段を備えることを
特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】三次元領域に対して超音波を送受波す
ることにより、その三次元領域内の各点のエコー情報を
取り込む送受波手段と、前記三次元領域内の各点のエコー情報に基づき、前記三
次元領域の３つの直交断面の各々の超音波断層像を形成
する直交プレーン断層像形成手段と、前記各直交断面の超音波断層像を同時表示すると共に、
それら３つの直交断面の超音波断層像の少なくとも１つ
に、前記送受波手段の基点位置を示す基点表示を行う表
示手段と、を備えることを特徴とする超音波診断装置。