JP2008061835A - 超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トリガ信号に従って異なる３次元領域をスキャンする超音波診断装置であって、トリガ信号間の時間間隔で各３次元領域を走査可能な回数を求めることで、スキャンのやり直しの回数を削減することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】間隔予測部９２は、過去に取得されたＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波間）の時間間隔に基づいて、所定時間後のＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を求める。走査時間算出部９４は、３次元の走査範囲であるサブボリュームの大きさを含むスキャン条件に基づいて、そのサブボリュームの１回の走査に要する時間を求める。ボリューム数算出部９５は、間隔予測部９２で求められた時間間隔を、走査時間算出部９４で求められた時間で除算することで、その時間間隔内でサブボリュームを走査可能な回数（ボリューム数）を求める。
【選択図】図２

Description

この発明は、被検体内に超音波を３次元的に送信し、被検体内からの反射波を受信することにより被検体内の診断情報を得る超音波診断装置に関し、特に、心電波形（ＥＣＧ信号）を利用して走査を行う超音波診断装置に関する。

近年、超音波振動子を２次元的に配列することにより超音波ビームを被検体内に３次元的に送受信できる、いわゆる２次元超音波プローブの開発が進められており、実用段階に入っている。

２次元超音波プローブを用いた超音波診断装置では、超音波ビームを３次元的に送信及び受信することができるため、超音波振動子が１次元的に配列してなるいわゆる１次元超音波プローブを用いた超音波診断装置に比べて、短時間（リアルタイム）で関心領域全体の走査が可能となる。特に、拍動がある循環器分野では、その有用性が顕著となっている。

３次元的に走査が行われることによって収集されたボリュームデータは、ボリュームレンダリング処理（以下、ＶＲ処理と称する場合がある）やＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理が施されることにより、３次元画像データや任意断面における画像データなどが生成される。

しかしながら、上記２次元超音波プローブによる走査においては、１次元超音波プローブによる走査に比べて、単位時間当たりのデータ発生量が飛躍的に増加する。例えば、６０°×６０°という広範囲の走査を行うには、超音波ビーム（受信ビーム）の並列同時受信数が１６程度のビームフォーマを備えることが不可欠であり、併せて、１６程度の並列同時受信数によって発生するデータの処理が可能なハードウェアが必要になる。このようなハードウェアの大規模化は超音波診断装置のコストを大幅に上昇させるため、装置の普及の大きな障害となる。

従って、コスト対効果を向上させるため、従来の３次元超音波診断装置では、超音波ビーム（受信ビーム）の並列同時受信数が４程度のハードウェアが採用されている。このような３次元超音波診断装置を用いてリアルタイム性を損なわずに診断に耐えうるレベルの画質の画像を得るためには、走査範囲を狭くして走査（スキャン）を行う必要がある。

上記のようなハードウェアの規模による送受信の制約を克服する手法として、全体の走査範囲を複数の領域に分割して走査を行う手法が提案されている（例えば特許文献１）。以下、この手法を利用した走査方法について図８を参照して説明する。図８は、分割された走査範囲を説明するための模式図である。

図８（ａ）に示すように、３次元の走査範囲Ｓを複数の領域に分割する。図８（ａ）に示す例においては、３次元の走査範囲Ｓを４つの３次元領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割する。以下、分割された個々の３次元領域Ａ〜Ｄを、サブボリュームと称することにする。図８（ａ）に示す例においては、４つのサブボリュームを、それぞれ、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤとする。ここでは、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲を分割している。そして、超音波診断装置は、図８（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で走査を行い、その走査で取得したデータを結合することで、走査範囲Ｓの全体の画像データを生成する。例えば、超音波診断装置は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤの順番で、順次、各サブボリュームを走査し、その走査で取得した各サブボリュームのデータを結合することで、走査範囲Ｓの全体の画像データを生成する。

また、全体の走査範囲を複数の３次元領域に分割した上で、被検体の心電波形を取得し、ＥＣＧ信号をトリガ信号として用いる走査手法が提案されている。以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について図９を参照しつつ説明する。図９は、ＥＣＧ信号に基づいて各時相において取得された走査データと、その走査データの合成を説明するための模式図である。

心電波形を用いて走査を行う場合、心電計により被検体の心電波形を取得し、例えば、心電波形のＲ波が検出された時にＥＣＧトリガ信号を生成して超音波診断装置に出力する。超音波診断装置がそのＥＣＧトリガ信号を受けると、超音波プローブにより被検体に対して超音波を送信し、サブボリューム単位で走査を行うことで、各サブボリュームの走査データを取得する。

例えば図９に示すように、超音波診断装置が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１を受けると、その信号に従って超音波プローブにより走査を開始する。そして、ＥＣＧトリガ信号Ｉ_１に対応した心拍では、サブボリュームＡの走査を行う。例えば、１心拍中に同じサブボリュームの走査を４回行い、時相が異なる走査データを取得する。

ここで、サブボリュームを１回走査するために必要な走査時間をΔｔとする。１つのサブボリューム内で走査が４回行われる場合、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１を受けた時相をｔ_０とし、その時相ｔ_０でスキャンが開始されて取得された走査データを走査データＡ１とする。その走査データＡ１を取得した後、時相ｔ_１でスキャンが開始されて取得された走査データを走査データＡ２とする。その走査データＡ２を取得した後、時相ｔ_２でスキャンが開始されて取得された走査データを走査データＡ３とする。その走査データＡ３を取得した後、時相ｔ_３でスキャンが開始されて取得された走査データを走査データＡ４とする。つまり、時相ｔ_０〜時相ｔ_１の間（＝Δｔ）で走査データＡ１が取得され、時相ｔ_１〜時相ｔ_２の間（Δｔ）で走査データＡ２が取得され、時相ｔ_２〜時相ｔ_３の間で走査データＡ３が取得され、時相ｔ_３〜時相ｔ_４の間（Δｔ）で走査データＡ４が取得される。以上のように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１に対応した１心拍中では、走査データＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４が取得される。

次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ_２に対応した心拍では、サブボリュームＢの走査が行われ、各時相において走査データＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４が取得される。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ_３ではサブボリュームＣの走査が行われ、各時相において走査データＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４が取得される。さらに、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ_４ではサブボリュームＤの走査が行われ、各時相において走査データＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４が取得される。

このように異なる心拍で取得された走査データは、同じ時相で取得された走査データ同士が組み合わされて、全体の走査範囲に対応する１つのボリュームデータに合成される。つまり、時相ｔ_０〜時相ｔ_１の間に収集された走査データＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して、時相ｔ_０〜時相ｔ_１における関心領域全体の走査データを得る。同様に、時相ｔ_１〜時相ｔ_２、時相ｔ_２〜時相ｔ_３、及び、時相ｔ_３〜時相ｔ_４においても、サブボリュームの走査データを合成することにより、各時相における関心領域全体の走査データを得る。

米国特許第６，５４４，１７５号明細書

しかしながら、上述した従来の走査方法によると、スキャンを行なう前やスキャンを行なっている最中に、１心拍中、つまり、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波と次のＲ波との間）で取得できるサブボリュームの走査データの数（以下、「ボリューム数」と称する場合がある）を把握することができない問題がある。換言すると、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波と次のＲ波との間）で、１つのサブボリュームを何回走査し、その１つのサブボリュームについて、何個の走査データを取得できるのかを把握できなかった。そのため、スキャンを実行した後でなければ、必要なボリューム数が取得できたか否かを確認できなかった。なお、必要なボリューム数は、例えば、ボリュームレートや、走査領域Ｓの大きさや、サブボリュームの大きさなどによって決められる。

ＥＣＧトリガ信号は、Ｒ波の検出に基づいて生成されているため、Ｒ波と次のＲ波の間隔が変化した場合、つまり、心拍数が変化した場合、スキャン条件によっては、必要なボリューム数が取得できない場合がある。また、サブボリュームの大きさを変えた場合、１心拍で取得できるボリューム数が変わってしまい、必要なボリューム数が取得できない場合がある。このような場合、サブボリュームの大きさや、超音波を送信する深さや、走査線密度などのスキャン条件を変更して、再度、スキャンを実行する必要がある。

例えば図９に示す、ＥＣＧトリガ信号Ｉ_１とＥＣＧトリガ信号Ｉ_２との間隔（Ｒ波と次のＲ波の間隔）を、スキャンの実行前に把握することができなかったため、実際にスキャンを行なってみなければ、１心拍で、必要なボリューム数が取得できたか否かを確認できなかった。図９に示す例では、１心拍でサブボリュームを４回走査して、１つのサブボリュームについて４個の走査データを取得する必要があるが、心拍数が変わって、ＥＣＧトリガ信号Ｉ_１とＥＣＧトリガ信号Ｉ_２との間隔が変わってしまうと、１心拍で取得可能なボリューム数も変化してしまう。例えば、心拍数が増えて、ＥＣＧトリガ信号の間隔（Ｒ波と次のＲ波の間隔）が短くなると、１心拍中で取得可能な走査データの数が減ってしまう。このように、心拍数が変化することで、１心拍で取得可能なボリューム数も変化してしまうため、実際にスキャンを行なってみないと、所望のボリューム数が得られたか否かを確認できなかった。そして、実際にスキャンを実行し、１つのサブボリュームについて、４個の走査データが得られない場合は、超音波を送信する深さや、走査線密度や、サブボリュームの大きさなどのスキャン条件を変更して、再度、スキャンを実行する必要があった。

ここで、従来技術に係る走査の手順について、図１０を参照して説明する。図１０は、従来技術に係る走査の手順を示すフローチャートである。

（ステップＳ２０）
まず、心電計を用いて被検体の心電波形を取得し、Ｒ波の検出を行う。

（ステップＳ２１）
次に、操作者が入力装置などを用いて、超音波を送信する深さや、走査線密度や、サブボリュームの大きさなどのスキャン条件の設定を行なう。

（ステップＳ２２）
そして、超音波診断装置は、ステップＳ２１で設定されたスキャン条件に従ってスキャンを実行する。例えば、図９に示すように、超音波診断装置はＥＣＧトリガ信号に従って、各サブボリュームを複数回走査し、各サブボリュームの走査データを取得する。

（ステップＳ２３）
そして、超音波診断装置は、サブボリュームの走査データを合成し、表示装置に３次元画像などの超音波画像を表示する。

（ステップＳ２４）
操作者は表示装置に表示されている超音波画像を観察することで、所望のボリューム数が得られたか否かを判断する。所望のボリューム数が得られた場合は（ステップＳ２４、Ｙｅｓ）、検査は終了する。しかし、所望のボリューム数が得られない場合は（ステップＳ２４、Ｎｏ）、所望のボリューム数が得られるようにスキャン条件を変更し（ステップＳ２１）、再度、スキャンを実行する（ステップＳ２２）。このように、所望のボリューム数が得られない場合は、ステップＳ２１からステップＳ２４の処理を繰り返し、スキャンをやり直す必要があるため、検査のスループットを向上させることは困難であった。

また、一度は適切なスキャン条件でスキャンを実行することができた場合であっても、診断部位や診断目的の変更に伴ってスキャン条件を変更する必要がある。スキャン条件を変更すると、１心拍で取得できるボリューム数が変わるため、スキャン条件を変更する度に、スキャンのやり直しという問題が生じるおそれがある。

この発明は上記の問題点を解決するものであり、トリガ信号に従って異なる３次元領域（サブボリューム）をスキャンする超音波診断装置であって、トリガ信号間の時間間隔で各３次元領域を走査可能な回数（ボリューム数に相当する）を求めることで、スキャンのやり直しの回数を削減することが可能な超音波診断装置、及び超音波診断装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って異なる３次元領域内を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域内を走査して、各３次元領域の走査データを取得するスキャン手段と、前記各３次元領域で取得された走査データを結合して超音波画像データを生成する画像生成手段と、前記トリガ信号と前記次のトリガ信号との間の時間間隔と、前記各３次元領域の大きさを含むスキャン条件とに基づいて、前記時間間隔内で前記各３次元領域内を走査可能な回数を求める演算手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。

請求項１１に記載の発明は、コンピュータに、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って異なる３次元領域内を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域内を走査して、各３次元領域内の走査データを取得するスキャン機能と、前記３次元領域ごとに取得された走査データを結合して超音波画像データを生成する画像生成機能と、前記トリガ信号と前記次のトリガ信号との間の時間間隔と、前記各３次元領域の大きさを含むスキャン条件とに基づいて、前記時間間隔内で前記各３次元領域内を走査可能な回数を求める演算機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。

この発明によると、トリガ信号間の時間間隔とスキャン条件に基づいて、トリガ信号間の時間間隔で各３次元領域内を走査可能な回数を求めることで、トリガ信号間の時間間隔で取得可能な走査データの数（ボリューム数）を把握できるため、スキャンのやり直しの回数を削減することが可能となる。これにより、検査のスループットを向上させることが可能となる。

（構成）
この発明の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムについて説明する。まず、この実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の演算部の構成を示すブロック図である。

超音波プローブ２は、超音波振動子がマトリックス（格子）状に配置された２次元超音波プローブからなり、３次元的に超音波を送信して反射波を受信することで、放射状に広がる形状の３次元データをエコー信号として受信する。また、２次元超音波プローブの代わりに、１次元超音波プローブを超音波プローブ２に用いてもよい。例えば、超音波振動子が所定方向（走査方向）に配列され、超音波振動子を走査方向に直交する方向に機械的に揺動可能な１次元超音波プローブを用いてもよい。

送受信部３は送信部と受信部とを備え、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ２が受信したエコー信号を受信する。

送受信部３の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ２の各超音波振動子に供給するようになっている。

送受信部３の送信部は、制御部７から出力された制御信号に従って、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波ビームを発生させる。その制御信号には、超音波プローブ２による走査範囲を示す情報などが含まれ、送信部はその情報に従って超音波プローブを駆動する。例えば、送信部は、制御部７から、走査範囲を複数に分割する分割パターンなどの情報を含む制御信号を受け、その制御信号に従って、所望の走査範囲を複数の領域に分けて、各領域を超音波プローブ２に走査させる。

また、送受信部３の受信部は、図示しないプリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ２の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信部３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（または、生データ）」と称する。

送受信部３から出力されるＲＦデータは、信号処理部４に出力される。信号処理部４は、Ｂモード処理部やＣＦＭ処理部などを備えて構成されている。

信号処理部４のＢモード処理部は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号から超音波ラスタデータを生成する。具体的には、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。なお、この超音波ラスタデータがこの発明の「走査データ」に相当する。

また、信号処理部４のＣＦＭ処理部は、動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。具体的には、ＣＦＭ処理回路５は、位相検波回路、ＭＴＩフィルタ、自己相関器、及び流速・分散演算器から構成されている。このＣＦＭ処理回路は、組織信号と血流信号とを分離するためのハイパスフィルタ処理（ＭＴＩフィルタ処理）が行われ、自己相関処理により血流の移動速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。

記憶部５はメモリやハードディスクなどの記憶装置で構成され、信号処理部４により生成された超音波ラスタデータ（走査データ）が一時的に記憶、保持される。

ＤＳＣ６（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表されるデータに変換する。超音波診断装置１に１次元超音波プローブが接続されている場合、ＤＳＣ６が記憶部５から走査線信号列で表される信号処理後の超音波ラスタデータを読み込み、空間情報に基づいた座標系のデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、Ｂモード超音波ラスタデータに基づいて２次元画像の断層像データを生成し、画像データを表示制御部１１に出力する。

画像処理部１０は、記憶部５から超音波ラスタデータ（走査データ）を読み込み、レンダリング処理やＭＰＲ処理などを施すことにより３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意の断面画像データ）などを生成し、表示制御部１１に出力する。

この実施形態では、心電計を用いて被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）を取得している場合において、制御部７が超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を受信し、その信号に従って送受信部３に制御信号を出力する。例えば、Ｒ波が検出された際にＥＣＧトリガ信号を発生する信号発生器を設け、そのＥＣＧトリガ信号を制御部７に出力する。このように、ＥＣＧトリガ信号に従って走査が開始される。また、心電波形（ＥＣＧ信号）を制御部７に入力し、制御部７がＲ波を検出した際に送受信部３に制御信号を出力してもよい。制御部７が送受信部３に出力する制御信号には、３次元の走査範囲の分割パターン、３次元領域であるサブボリュームの大きさ、超音波を送信する深さ、及び走査線密度などのスキャン条件が含まれている。

制御部７のスキャン条件記憶部８には、３次元の走査範囲の分割パターンやサブボリュームの大きさなどのスキャン条件が記憶され、制御部７は、そのスキャン条件記憶部８から分割パターンなどのスキャン条件を読み込んで上記制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３は、分割パターンなどを含んだ制御信号に従って、分割後の各領域を超音波プローブ２に走査させる。

ここで、送受信部３が走査する走査範囲、及び走査のタイミングについて説明する。送受信部３は制御部７の制御の下、ＥＣＧトリガ信号を利用して、３次元の走査領域であるサブボリューム単位で走査を行う。例えば従来技術と同様に、送受信部３は制御部７の制御の下、図８（ａ）に示すように、３次元の走査範囲Ｓを４つのサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに等分割し、図８（ｂ）に示すように、各サブボリュームを順次走査する。この実施形態では、送受信部３は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲Ｓを等分割して走査を行う。これにより、サブボリュームＡの隣がサブボリュームＢになる。また、サブボリュームＢの隣であって、サブボリュームＡの反対側がサブボリュームＣになる。また、サブボリュームＣの隣であって、サブボリュームＢの反対側がサブボリュームＤになる。

次に、走査開始のタイミングについて説明する。心電計により被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）が取得され、例えば、Ｒ波が検出されると、ＥＣＧトリガ信号が生成されて制御部７に出力される。例えば図９に示すように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１が制御部７に出力され、制御部７がそのＥＣＧトリガ信号Ｉ_１を受信すると、送受信部３に対してビームフォーミングに必要な遅延パターンなどの制御信号を出力する。その制御信号には、３次元の走査範囲の分割パターンや、サブボリュームの大きさなどの情報が含まれている。

具体的には、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１に対応する心拍では、制御部７は、サブボリュームＡを走査するため、サブボリュームＡの領域を示す情報を上記制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３はその制御信号を受信し、その制御信号に従って超音波ビームの送受信を行い、各サブボリュームにおける走査データを取得する。取得された走査データは、記憶部５に一時的に記憶、保持される。

ここでは、上述した従来技術と同様に、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１に対応した心拍で、送受信部３はサブボリュームＡを４回走査し、図９に示すように、１心拍で走査データＡ１、Ａ１、Ａ３及びＡ４を取得する。そして、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ_２に対応した心拍で、送受信部３はサブボリュームＢを４回走査し、１心拍で走査データＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を取得する。さらに、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ_３及び第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ_４に対応した心拍においても同様に、それぞれ、サブボリュームＣ、Ｄを４回走査して走査データを取得する。

そして、画像処理部１０は、記憶部５に格納されている走査データであって、同じ時相で取得された走査データを読み出して結合することで、全体の走査範囲Ｓに対応する１つの走査データを生成する。そして、画像処理部１０は、その走査データに対してレンダリング処理などの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。

例えば図９に示すように、画像処理部１０は、時相ｔ_０〜時相ｔ_１の間に取得された走査データＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合することで、時相ｔ_０〜時相ｔ_１における走査範囲Ｓの全体の走査データを生成する。他の時相において取得された走査データについても同様に結合され、走査範囲Ｓ全体の走査データが生成される。

生成された超音波画像データは表示制御部１１に出力され、表示部１３に３次元画像などの超音波画像が表示される。

なお、画像処理部１０は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、レンダリング処理やＭＰＲ処理を行うための画像生成プログラムが記憶されている。ＣＰＵがその画像生成プログラムを実行することにより、記憶部５から超音波ラスタデータ（走査データ）を読み込んで画像処理を実行することで超音波画像データを生成する。なお、この画像処理部１０がこの発明の「画像生成手段」に相当する。また、超音波プローブ２、送受信部３、信号処理部４、及び制御部７が、この発明の「スキャン手段」に相当する。

制御部７は、スキャン条件記憶部８と演算部９を備えて構成され、超音波診断装置１の各部に接続されて、各部の制御を行なう。

スキャン条件記憶部８には、入力部１４にて入力されたスキャン条件が記憶されている。スキャン条件には、例えば、３次元の走査範囲Ｓの分割パターンや、３次元領域としてのサブボリュームの大きさや、超音波を送信する深さや、走査線密度や、並列同時送受信数などが含まれる。

演算部９は、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波と次のＲ波との間）で取得可能なサブボリュームの走査データの数（ボリューム数）を求める。換言すると、演算部９は、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波間）で、１つのサブボリュームを走査可能な回数を求めることになる。演算部９の詳細な構成について図２を参照して説明する。

時間間隔算出部９１は、超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を順次受け付けると、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を求める。ＥＣＧトリガ信号がＲ波の検出に基づいて生成されている場合、時間間隔算出部９１は、Ｒ波と次のＲ波との間の時間間隔を求めていることになる。

また、制御部７が、超音波診断装置１の外部から心電波形（ＥＣＧ信号）を受け付けて、その心電波形からＲ波を検出した場合、時間間隔算出部９１は、そのＲ波間の時間間隔を求めてもよい。

例えば、時間間隔算出部９１は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１を受け付け、その後、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ_２を受け付けると、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１と第２のトリガ信号Ｉ_２との時間間隔を求める。つまり、時間間隔算出部９１は、１心拍の時間を求めることになる。そして、時間間隔算出部９１は、時間間隔を示す情報を時間間隔予測部９２に出力する。また、時間間隔算出部９１で求められた時間間隔を示す情報は時間間隔記憶部９３に記憶される。

その後、時間間隔算出部９１は、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ_３を受け付けると、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ_２と第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ_３との時間間隔を求め、その時間間隔を示す情報を時間間隔予測部９２に出力する。以後、時間間隔算出部９１は、ＥＣＧトリガ信号を受け付ける度に、１つ前に受け付けたＥＣＧトリガ信号との時間間隔を求める。

時間間隔予測部９２は、時間間隔記憶部９３に記憶されている、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）に基づいて、現時点から所定時間後におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を推定する。そして、時間間隔予測部９２は、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔をボリューム数算出部９５に出力する。この所定時間は、操作者が入力部１４を用いて入力した時間であってもよく、予め設定された時間であってもよい。例えば、現時点から、スキャンを実際に開始するまでの時間を所定時間として設定することで、時間間隔予測部９２は、スキャン開始時におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を推定することになる。

時間間隔予測部９２は、例えば、時間間隔記憶部９３に記憶されている、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）の平均値を算出して、その平均値を所定時間後のＥＣＧトリガ信号間の時間間隔とする。

また、時間間隔予測部９２は、時間間隔記憶部９３に記憶されているＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）に基づいて、実時間に対するＥＣＧトリガ信号間の時間間隔の変化量を求め、その変化量に従って、所定時間後のＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を推定してもよい。実時間として、例えば、制御部７がＥＣＧトリガ信号を受け付けた時間、又は、制御部７が心電波形を受け付けてＲ波を検出した時間が該当する。この予測処理の１例について、図３を参照して説明する。図３は、実時間に対するＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を示すグラフである。横軸が実時間、つまり、制御部７がＥＣＧトリガ信号を受け付けた時間、又は、制御部７がＲ波を検出した時間であり、縦軸がＥＣＧトリガ信号間の時間間隔である。

時間間隔予測部９２は、時間間隔算出部９１にて求められたＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を示す実測値１００に基づいて、実時間に対するＥＣＧトリガ信号間の時間間隔の変化量を推定する。図３に示す例では、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔は、直線の関数で表されている。そして、時間間隔予測部９２は、その変化を表す関数に従って、所定時間後における時間間隔の予測値１０１を推定する。例えば、現在の時間Ｔ_０を基準として、時間間隔予測部９２は、時間Ｔ_０から所定時間後の時間Ｔ_１や時間Ｔ_２におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を推定する。なお、所定時間後の時間Ｔ_１や時間Ｔ_２は、操作者によって任意に指定することができる。これにより、操作者にとって所望する時間におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を求めることができる。例えば、時間Ｔ_１や時間Ｔ_２にスキャンを開始する場合、その時間Ｔ_１や時間Ｔ_２を操作者が指定することで、スキャン開始時におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を推定することができる。

時間間隔記憶部９３には、過去において求められたＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）が記憶されている。この時間間隔は、実際に時間間隔算出部９１にて求められた時間間隔であってもよく、時間間隔予測部９２にて推定された時間間隔であってもよい。

走査時間算出部９４は、スキャン条件記憶部８に記憶されているスキャン条件に基づいて、送受信部３が１つのサブボリュームを走査して、そのサブボリュームのデータを取得するまでに要する時間（以下、「１つのサブボリュームの走査に要する時間」と称する場合がある）を求める。スキャン条件には、サブボリュームの大きさ、超音波を送信する深さ、走査線密度、並列同時送受信数などが含まれている。走査時間算出部９４は、そのスキャン条件に含まれる情報に基づいて、１つのサブボリュームの走査に要する時間を求める。

ボリューム数算出部９５は、時間間隔予測部９２によって求められた、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）と、走査時間算出部９４によって求められた、１つのサブボリュームの走査に要する時間とに基づいて、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波と次のＲ波との間の時間間隔）で取得できるサブボリュームの走査データの数（ボリューム数）を求める。換言すると、ボリューム数算出部９５は、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔と、１つのサブボリュームの走査に要する時間とに基づいて、１つのサブボリュームの走査可能な回数を求める。

例えば、ボリューム数算出部９５は、次式に基づいて、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数を求める。
ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数＝
（ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔）／（１つのサブボリュームの走査に要する時間）
つまり、ボリューム数算出部９５は、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を、１つのサブボリュームの走査に要する時間で除算することで、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数（＝１つのサブボリュームの走査可能な回数）を求める。

また、ボリューム数算出部９５は、時間間隔予測部９２が求めたＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を用いず、操作者が入力部１４を用いて入力したＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を用いて、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数を求めてもよい。この場合、操作者が入力部１４を用いてＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を入力すると、ボリューム数算出部９５は、そのＥＣＧトリガ信号間の時間間隔と、走査時間算出部９４によって求められた、１つのサブボリュームの走査に要する時間とに基づき、上記の式に従って、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波間の時間間隔）で取得可能なボリューム数を求める。

そして、ボリューム数算出部９５は、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数を示す情報を表示制御部１１に出力する。表示制御部１１は、そのボリューム数に応じて、線分や文字や数字などの画像データを生成し、その画像データを表示部１３に表示させる。ボリューム数の表示例について図４から図６を参照して説明する。図４から図６は、ボリューム数の表示例を示す図である。また、図４から図６に示す例では、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数を「４」とする。つまり、１心拍中でサブボリュームを４回走査して、４つの走査データを取得することができるものとする。

例えば、表示制御部１１は心電波形（ＥＣＧ信号）を受け付けて、その心電波形に、ボリューム数を表す画像を重ねて表示部１３に表示させる。図４に示す例では、表示制御部１１は、心電波形２００に、サブボリュームを走査するタイミングを示す線状のマーカ２０１〜２０５を重ねて表示部１３に表示させている。このとき、表示制御部１１は、心電波形２００の２つのＲ波の間にマーカ２０１〜２０５を重ねて表示させる。各マーカ間の時間間隔Δｔは、走査時間算出部９４によって求められた、１つのサブボリュームの走査に要する時間である。つまり、送受信部３が１つのサブボリュームを走査して、そのサブボリュームのデータを取得するまでに要する時間である。表示制御部１１は、その時間間隔Δｔに応じた距離を置いて、心電波形２００に沿って各線状のマーカ２０１〜２０５を表示部１３に表示させる。例えば、表示制御部１１は、心電波形のうちＲ波が検出される時点を始点として、時間間隔Δｔごとにマーカ２０１〜２０５を表示させる。なお、図４に示す例では、線状のマーカを表示したが、他の形状のマーカを表示してもよい。

例えばサブボリュームＡを走査する場合、マーカ２０１が示すタイミングで、送受信部３はサブボリュームＡを走査して走査データＡ１を取得する。同様に、送受信部３は、マーカ２０２が示すタイミングで走査データＡ２を取得し、マーカ２０３が示すタイミングで走査データＡ３を取得し、マーカ２０４が示すタイミングで走査データＡ４を取得する。つまり、各マーカ２０１〜２０４は、サブボリュームを走査する開始時点に表示されている。

但し、マーカ２０５が示すタイミングでサブボリュームの走査を開始しても、サブボリュームの走査完了前に次のＲ波が検出されてしまうため、このタイミングでは走査は行われない。従って、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能な走査データの数は、「Ｒ波間に表示された線状のマーカの数−１」となる。

なお、マーカ２０５が示すタイミングでサブボリュームの走査を開始し、その後、サブボリュームの走査完了前に次のＲ波が検出される場合であっても、マーカ２０５が示すタイミングでサブボリュームの走査を開始してもよい。この場合、サブボリュームの走査完了前に次のＲ波が検出されることになるが、次のＲ波が検出された時点でその走査を中止し、未完のまま、その走査で取得したデータを破棄するようにしてもよい。

また、各マーカ間の間隔（１つのサブボリュームの走査に要する時間）は等間隔（Δｔ）であるため、最後のマーカ２０５と次のＲ波までの距離（時間Δｕ）を観察することで、心拍数の変化に対する、取得可能なボリューム数の余裕度を把握することができる。最後のマーカ２０５と次のＲ波との間隔が短いほど、余裕が無いことを表している。

以上のように、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波間）で取得可能なボリューム数を予測して、表示することにより、操作者は、設定したスキャン条件で所望のボリューム数を取得できるか否かの判断が可能となるため、スキャンのやり直しの回数を削減することが可能となる。これにより、検査のスループットを向上させることが可能となる。特に、実際にスキャンを実行する前に、所望のボリューム数を取得できるか否かを判断することができるため、実際にスキャンを実行することなく、所望のボリューム数を取得できるスキャン条件に変更することが可能となる。

また、取得可能なボリューム数をマーカで表示し、そのマーカを心電波形に重ねて表示することで、操作者は、取得可能なボリューム数を視覚的に判断することが可能となる。

また、図５に示すように、表示制御部１１は、心電波形２００にボリューム数を表す画像（例えばマーカ２０１〜２０５）を重ねて表示部１３に表示させるとともに、ボリューム数の値２１０を表示させても良い。この実施形態では、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）で取得可能なボリューム数は「４」であるため、例えば図５に示すように、表示部１３には、「４ Ｖｏｌｕｍｅ／（Ｒ−Ｒ）」と表示する。

また、サブボリュームを走査するタイミングを示すマーカを表示する代わりに、１つのサブボリュームの走査に要する時間を画像化して表示部１３に表示してもよい。例えば図６に示すように、表示制御部１１は、走査時間算出部９４によって求めらた１つのサブボリュームの走査に要する時間を、矩形状のマーカ３０１〜３０４で表し、マーカ３０１〜３０４を心電波形２００に沿って並べて表示部１３に表示させる。マーカ３０１〜３０４の横幅は、走査時間算出部９４によって求められた１つのサブボリュームの走査に要する時間Δｔの長さを表している。このとき、表示制御部１１は、心電波形２００の２つのＲ波の間にマーカ３０１〜３０４を重ねて表示させる。この実施形態では、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能なボリューム数は「４」であるため、表示制御部１１は、４つのマーカを心電波形２００に重ねて表示させる。従って、ＥＣＧトリガ信号間で取得可能な走査データの数は、Ｒ波間に表示された矩形状のマーカの数となる。操作者は、Ｒ波間に表示された矩形状のマーカ３０１〜３０４を観察することで、そのＲ波間で取得可能な走査データを把握することが可能となる。

なお、図４から図６に示したボリューム数の表示は、スキャン条件を設定しているときなどのスキャン前に表示してもよく、スキャン中に表示してもよい。

また、表示制御部１１は、ＤＳＣ６から出力された断層像データに基づく断層像や、画像処理部１０から出力された３次元画像データに基づく３次元画像などの超音波画像を表示部１３に表示させる。

なお、制御部７は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置を備えて構成されている。記憶装置には、超音波診断装置１の各部を制御するための制御プログラムが記憶されている。この制御プログラムには、送受信部３を制御して走査データを取得するためのスキャンプログラムと、演算部９の機能を実行するための演算プログラムが含まれる。ＣＰＵがその制御プログラムを実行することにより、送受信部３を制御して走査データを取得し、また、演算部９の機能を実行して、ＥＣＧトリガ信号間（Ｒ波間）で取得可能なボリューム数を求める。

ユーザインタフェース（ＵＩ）１２は、表示部１３（報知手段の１例）と入力部１４を備えて構成されている。表示部１３は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタからなり、画面上に断層像、３次元画像又は血流情報などが表示される。入力部１４は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、キーボード又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ Ｃｏｍｍａｎｄ Ｓｃｒｅｅｎ）などで構成されて、スキャン条件などの各種設定が入力される。この入力部１４で入力されたスキャン条件は、制御部７に送られ、スキャン条件記憶部８に記憶される。そして、制御部７は、スキャン条件記憶部８に記憶されているスキャン条件に従って超音波診断装置１の各部を制御する。

（動作）
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置１による一連の動作について、図７を参照して説明する。図７は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置１による一連の動作を示すフローチャートである。

（ステップＳ０１）
まず、心電計を用いて被検体の心電波形を取得し、Ｒ波の検出を行う。例えば、心電波形（ＥＣＧ信号）を制御部７に入力し、制御部７がその心電波形からＲ波を検出する。この場合、スキャンを行なう際には、制御部７がＲ波を検出した際に送受信部３に制御信号を出力する。また、Ｒ波が検出された際にＥＣＧトリガ信号を発生する信号発生器を超音波診断装置１の外部に設け、そのＥＣＧトリガ信号を制御部７に出力してもよい。

そして、時間間隔算出部９１は、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を求める。時間間隔算出部９１は、例えば、超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を受け付けると、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔を求める。また、制御部７が心電波形（ＥＣＧ信号）を受け付けて、その心電波形からＲ波を検出している場合は、時間間隔算出部９１は、そのＲ波間の時間間隔を求める。時間間隔算出部９１によって求められたＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を示す情報は、時間間隔記憶部９３に記憶される。

（ステップＳ０２）
次に、操作者が入力部１４を用いて、３次元の走査範囲Ｓの分割パターンや、サブボリュームの大きさや、超音波を送信する深さや、走査線密度などのスキャン条件の設定を行なう。ここで設定されたスキャン条件は、制御部７のスキャン条件記憶部８に記憶される。

（ステップＳ０３）
時間間隔予測部９２は、所定時間後におけるＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を求める。時間間隔予測部９２は、例えば、時間間隔記憶部９３に記憶されている、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）の平均値を算出して、その平均値を所定時間後のＥＣＧトリガ信号間の時間間隔とする。また、時間間隔予測部９２は、図３に示すグラフのように、実時間に対する時間間隔の実測値１００に基づいて、実時間に対する時間間隔の変化量を求め、その変化量を表す関数に従って、所定時間後における時間間隔の予測値１０１を求めてもよい。

（ステップＳ０４）
次に、走査時間算出部９４は、スキャン条件記憶部８に記憶されているスキャン条件に基づいて、送受信部３が１つのサブボリュームを走査して、そのサブボリュームのデータを取得するまでに要する時間、つまり、１つのサブボリュームの走査に要する時間を求める。

（ステップＳ０５）
そして、ボリューム数算出部９５は、時間間隔予測部９２によって求められた、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）と、走査時間算出部９４によって求められた、１つのサブボリュームの走査に要する時間とに基づいて、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）で取得できるボリューム数を求める。換言すると、ボリューム数算出部９５は、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔で、１つのサブボリュームの走査可能な回数を求める。

そして、ボリューム数算出部９５は、そのボリューム数を示す情報を表示制御部１１に出力する。また、操作者が入力部１４を用いてＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）を入力した場合、ボリューム数算出部９５は、操作者によって入力された時間間隔と、走査時間算出部９４によって求められた、１つのサブボリュームの走査に要する時間とに基づいて、取得可能なボリューム数を求めてもよい。

（ステップＳ０６）
表示制御部１１は、ボリューム数算出部９５からボリューム数を示す情報を受けると、そのボリューム数に応じて、線分や文字や数字などの画像データを生成し、画像データを表示部１３に表示させる。例えば、表示制御部１１は、超音波診断装置１の外部から心電波形（ＥＣＧ信号）を受け付けて、その心電波形（ＥＣＧ信号）にボリューム数を表す画像を重ねて表示部１３に表示させる。

例えば図４に示すように、表示制御部１１は、心電波形２００に線状のマーカ２０１〜２０５を重ねて表示部１３に表示させる。また、図５に示すように、表示制御部１１は、線状のマーカ２０１〜２０５を表示部１３に表示させるとともに、ボリューム数の値２１０を表示させてもよい。さらに、図６に示すように、表示制御部１１は、１つのサブボリュームの走査に要する時間を矩形状のマーカ３０１〜３０４で表し、心電波形２００に重ねて表示部１３に表示させてもよい。

以上のように、ＥＣＧトリガ信号間の時間間隔（Ｒ波間の時間間隔）で取得可能なボリューム数を予測して表示することにより、操作者は、設定したスキャン条件で所望のボリューム数を取得できるか否かを判断することが可能となる。これにより、スキャン条件を設定し直して、スキャンをやり直す回数を削減することが可能となり、検査のスループットを向上させることが可能となる。

（ステップＳ０７）
そして、操作者は表示部１３に表示されているボリューム数を参照することで、所望のボリューム数の取得が可能か否かを判断する。

（ステップＳ０７、ステップＳ０８）
操作者が、所望のボリューム数の取得が可能であると判断した場合（ステップＳ０７、Ｙｅｓ）、入力部１４を用いてスキャン開始の指示を与える。これにより、ＥＣＧトリガ信号（Ｒ波）に従って、送受信部３は制御部７の制御の下、サブボリュームを順次走査し、各サブボリュームの走査データを取得する。そして、画像処理部１０は、同じ時相で取得された走査データを結合し、レンダリング処理などの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。

例えば図８（ａ）、（ｂ）に示すように、送受信部３は制御部７の制御の下、走査領域Ｓを４つのサブボリュームに分割し、１心拍でサブボリュームを４回走査する。図９に示すように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ_１に対応した心拍では、送受信部３はサブボリュームＡを４回走査することで、走査データＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を取得する。そして、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ_２、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ_３、及び第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ_４に対応した心拍においても同様に、それぞれサブボリュームＢ、Ｃ、Ｄを４回走査して、各サブボリュームの走査データを取得する。そして、画像処理部１０は、同じ時相で取得された走査データを結合して画像処理を施すことで、超音波画像データを生成する。

一方、操作者が、所望のボリューム数の取得ができないと判断した場合（ステップＳ０７、Ｎｏ）、操作者が再度、スキャン条件を設定する（ステップＳ０２）。そして、演算部９は、再度設定されたスキャン条件と、順次取得されている心電波形とに基づいて、１心拍で取得可能なボリューム数を求め、表示制御部１１は演算部９によって求められたボリューム数を表示部１３に表示させる。そして、所望のボリューム数が取得可能であると操作者が判断するまで、ステップＳ０２からステップＳ０７の処理を繰り返して実行する。

（ステップＳ０９）
そして、表示制御部１１は、スキャンの結果得られた３次元画像やＭＰＲ画像などの超音波画像を表示部１３に表示させる。

（ステップＳ１０）
操作者は表示部１３に表示されている超音波画像を観察することで、所望のボリュームスが実際に取得されたか否かを判断する。操作者が、所望のボリューム数が取得できたと判断した場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）、処理は終了する。一方、操作者が、所望のボリューム数が取得できていないと判断した場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、操作者が再度、スキャン条件を設定する（ステップＳ０２）。そして、所望のボリューム数が取得できるまで、ステップＳ０２からステップＳ１０の処理を繰り返して実行する。

（変形例）
次に、上記実施形態に係る超音波診断装置１の変形例について説明する。上記実施形態に係る超音波診断装置１では、図７のフローチャートに示すように、１心拍で取得可能なボリューム数を求め（ステップＳ０５）、そのボリューム数を表示部１３に表示し（ステップＳ０６）、操作者がその表示されたボリューム数を参照することで、所望のボリューム数が取得できるか否かを判断している（ステップＳ０７）。そして、操作者が、所望のボリューム数が取得できないと判断した場合（ステップＳ０７、Ｎｏ）、入力部１４を用いて、再度スキャン条件の設定を行なっている（ステップＳ０２）。このように、上記実施形態に係る超音波診断装置１では、操作者が、所望のボリューム数が取得できるか否かを判断し、取得できないと判断した場合は、操作者が、入力部１４を用いてスキャン条件を再設定している。

これに対して変形例に係る超音波診断装置は、例えば、制御部７が、予め設定された基準値に基づいて所望のボリューム数が取得できるか否かを判断する。この基準値は、操作者が設定する値であって、所望のボリューム数を表している。

演算部９によって求められた１心拍で取得可能なボリューム数がその基準値以上であれば、制御部７は、所望のボリューム数が取得できると判断する。この場合、図７のフローチャートに示すように、ステップＳ０８以降の処理を実行して、被検体の超音波画像を取得する。

一方、演算部９によって求められた１心拍で取得可能なボリューム数が基準値未満であれば、制御部７は、所望のボリューム数を取得できないと判断する。この場合、制御部７は、スキャン条件記憶部８に記憶されているスキャン条件を自動的に変更する。例えば、制御部７は、スキャン条件のうち、サブボリュームの大きさや走査線密度などを変更する。そして、図７に示すステップＳ０３からステップＳ０７の処理を実行し、再び、制御部７は、基準値に基づいて所望のボリューム数が取得できるか否かを判断する。制御部７が、所望のボリューム数が取得できると判断した場合は、ステップＳ０８以降の処理を実行して被検体の超音波画像を取得し、取得できないと判断した場合は、制御部７は、スキャン条件を変更する。そして、所望のボリューム数が取得できると判断するまで、ステップＳ０２からステップＳ０７の処理を繰り返して実行する。

以上のように、制御部７が、所望のボリューム数が取得できるか否かを自動的に判断した場合であっても、スキャンをやり直す回数を削減することができるため、検査のスループットを向上させることが可能となる。

この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。 この発明の実施形態に係る超音波診断装置の演算部の構成を示すブロック図である。 実時間に対するＥＣＧトリガ信号の時間間隔を示すグラフである。 ボリューム数の表示例を示す図である。 ボリューム数の表示例を示す図である。 ボリューム数の表示例を示す図である。 この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。 分割された走査範囲を説明するための模式図である。 ＥＣＧ信号に基づいて各時相において収集された走査データと、その走査データの合成を説明するための模式図である。 従来技術に係る走査の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 超音波診断装置
８ スキャン条件記憶部
９ 演算部
９１ 時間間隔算出部
９２ 時間間隔予測部
９３ 時間間隔記憶部
９４ 走査時間算出部
９５ ボリューム数算出部

Claims (11)

1. 心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って異なる３次元領域内を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域内を走査して、各３次元領域の走査データを取得するスキャン手段と、
   前記各３次元領域で取得された走査データを結合して超音波画像データを生成する画像生成手段と、
   前記トリガ信号と前記次のトリガ信号との間の時間間隔と、前記各３次元領域の大きさを含むスキャン条件とに基づいて、前記時間間隔内で前記各３次元領域内を走査可能な回数を求める演算手段と、
   を有することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記演算手段によって求められた走査可能な回数を、操作者に報知する報知手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記報知手段は表示手段であり、
   前記心電波形を受け付けて、前記走査可能な回数に応じた数のマーカを、前記受け付けた心電波形に重ねて前記表示手段に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 前記演算手段は、前記スキャン条件に基づいて、前記３次元領域の１回の走査に要する時間を算出し、
   前記表示制御手段は、前記マーカとして線状の形状を有するマーカを生成し、前記走査に要する時間に応じた距離を置いて、前記回数分のマーカを前記受け付けた心電波形に沿って前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
5. 前記演算手段は、前記スキャン条件に基づいて、前記３次元領域の１回の走査に要する時間を算出し、
   前記表示制御手段は、前記マーカとして、前記走査に要する時間に応じた幅を有する矩形状のマーカを生成し、前記回数分のマーカを前記受け付けた心電波形に沿って並べて、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
6. 前記演算手段は、
   過去に取得されたトリガ信号間の時間間隔の変化量に基づいて、トリガ信号間の時間間隔を推定し、前記推定した時間間隔と前記スキャン条件とに基づいて、前記推定した時間間隔内で、前記各３次元領域内を走査可能な回数を求めることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
7. 前記演算手段は、
   前記過去に取得されたトリガ信号間の時間間隔の平均値を求め、前記時間間隔の平均値と前記スキャン条件とに基づいて、前記平均値の時間間隔内で、前記３次元領域内を走査可能な回数を求めることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
8. 前記演算手段によって求められた走査可能な回数が、予め設定された走査回数未満の場合に、前記スキャン条件を変える制御手段を更に有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の超音波診断装置。
9. 前記トリガ信号は、前記心電波形のＲ波に応じて生成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置。
10. 前記画像生成手段は、前記各３次元領域を走査して取得された走査データであって、同じ時相で走査が開始された走査データを結合して前記超音波画像データを生成することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の超音波診断装置。
11. コンピュータに、
    心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って異なる３次元領域内を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域内を走査して、各３次元領域内の走査データを取得するスキャン機能と、
    前記３次元領域ごとに取得された走査データを結合して超音波画像データを生成する画像生成機能と、
    前記トリガ信号と前記次のトリガ信号との間の時間間隔と、前記各３次元領域の大きさを含むスキャン条件とに基づいて、前記時間間隔内で前記各３次元領域内を走査可能な回数を求める演算機能と、
    を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

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