JP2009045252A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】予備撮影モード及び本撮影モードの画像データを連続的に表示する。
【解決手段】被検体に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期法を適用して広範囲な３次元走査領域に対するボリュームデータを収集する際、画像データ生成部８は、予備撮影モードの基準走査断面において２次元画像データを生成する。一方、サブ領域設定部１１は、ボリュームデータの収集を目的とする本撮影モードにおいて３次元走査領域を基準走査断面に垂直な方向に分割して複数の３次元サブ領域を設定し、走査制御部１２は、基準走査断面を含む３次元サブ領域に対する３次元走査を優先的に行なう。そして、このとき得られたサブボリュームデータに基づいて基準走査断面のＭＰＲ画像データを生成することにより基準走査断面において収集された予備撮影モードの２次元画像データと本撮影モードのＭＰＲ画像データを連続的に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波診断装置に係り、特に、本撮影モードにおいて画像データの収集が行なわれる３次元走査領域を予備撮影モードにおいて設定することが可能な超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、複数の振動素子が配列された超音波プローブを用いて被検体の複数方向に対し超音波送受信を行ない、このとき得られた反射波に基づいて生成した画像データをモニタ上に表示するものである。この装置は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作で体内の２次元画像データや３次元画像データをリアルタイムで観測することができるため各種臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。

３次元画像データの収集を目的とした従来の３次元走査では、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブをその配列方向に対して垂直な方向に移動あるいは回動させながら被検体の３次元領域に対し超音波を送受信し、このとき収集したボリュームデータをレンダリング処理することにより３次元画像データの生成を行なってきた。又、近年では、複数の振動素子が２次元配列された超音波プローブ（２次元アレイ超音波プローブ）が実用化されている。この超音波プローブを用いることにより３次元領域に対する超音波の送受信は全て電子的な制御で行なうことができるため、３次元走査に要する時間は大幅に短縮され、検査における操作性は著しく向上した。

しかしながら、所望の３次元領域に対する超音波の送受信によって３次元データ（ボリュームデータ）を収集する場合、極めて多くの送受信を繰り返す必要があり、しかも夫々の送受信に要する時間は、被検体の体内を伝播する超音波の音速と最大撮影深度によって略決定されるため空間分解能に優れたボリュームデータの収集に多くの時間が要求される。

一方、被検体内の複数方向からの反射波を同時に受信する、所謂、並列同時受信法によって画像データのリアルタイム性を向上させる方法が開発され、この方法を上述の３次元走査に適用することによりボリュームデータの収集に要する時間を短縮することが可能となる。しかしながら、心臓等の拍動性移動の有る臓器に対する３次元走査では多くの並列受信数が要求され、これを実現するためには装置の回路構成が極めて複雑になるという問題点を有していた。

このような問題点を解決するために、被検体の診断対象部位に対する３次元領域（以下では、３次元走査領域と呼ぶ。）を複数からなる小さな領域（以下では、３次元サブ領域と呼ぶ。）に分割し、これらの３次元サブ領域から収集された時系列的なボリュームデータ（以下では、サブボリュームデータと呼ぶ。）を心拍時相に基づいて合成する心拍同期３次元走査法（Triggered Volume Scan）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上述の方法では、３次元走査領域を構成する複数の３次元サブ領域の各々に対し所定期間（例えば、１心拍期間）の３次元走査を順次行ない、このとき得られたサブボリュームデータに心拍時相情報を付加して一旦保存する。そして、複数の３次元サブ領域に対するサブボリュームデータの収集が完了したならば、同一の心拍時相において収集された各３次元サブ領域のサブボリュームデータを合成することによって各心拍時相における３次元走査領域のボリュームデータを生成し、更に、これらのボリュームデータを処理して時系列的なボリュームレンダリング画像データ等の３次元画像データや所望スライス断面におけるＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成することにより、前記診断対象部位の３次元的な情報を動画像として観察することが可能となる。
米国特許第６５４４１７５号明細書

従来の心拍同期３次元走査法では、３次元走査領域におけるボリュームデータの収集を目的とする本撮影モードに先立って行なわれる予備撮影モードにおいて、前記診断対象部位に対するシングルプレーン走査あるいはバイプレーン走査等のマルチプレーン走査によって収集した２次元画像データに基づいて基準走査断面と３次元走査領域を設定する。次いで行なわれる本撮影モードでは、上述の３次元走査領域と予め設定されたサブ領域間隔に基づいて複数の３次元サブ領域を設定し、これら３次元サブ領域の各々に対する３次元走査によって収集したサブボリュームデータを合成することにより基準走査断面における２次元画像データ（ＭＰＲ画像データ）の生成及びその表示と３次元画像データの生成を行なう。そして、表示部に表示される上述のＭＰＲ画像データをモニタリングすることにより３次元走査領域に対するボリュームデータの収集状況（即ち、ボリュームデータの収集が正常に行なわれているか否か）を判定し、不具合が認められた場合には、その時点でボリュームデータの収集をやり直す。

上述の基準走査断面におけるＭＰＲ画像データに基づいて３次元走査領域におけるボリュームデータの収集状況をモニタリングする場合、診断対象部位に対する３次元走査領域は、通常、基準走査断面に基づいて設定されるため、この３次元走査領域の端部あるいはその近傍に形成された３次元サブ領域からサブボリュームデータの収集が開始された場合、基準走査断面を含む３次元サブ領域のサブボリュームデータが収集されるまでの期間、最も有効な診断情報を提供してくれる前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを表示することが不可能となる。即ち、予備撮影モードから本撮影モードへ切り替わる際、予備撮影モードにおいて収集された基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードにおいて収集された前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを連続して表示することが困難となる。このため、ボリュームデータの収集に対するモニタリング精度が劣化するのみならずこのモニタリングを担当する操作者の負担を増大させるという問題点を有していた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して広範囲な３次元走査領域に対するボリュームデータを時系列的に収集する場合等において、予備撮影モードの３次元走査領域に対して生成される基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードの前記３次元走査領域から収集されるボリュームデータに基づいて生成される前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを連続して表示することが可能な超音波診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体の診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して広範囲な３次元走査領域に対する時系列的なボリュームデータを収集する超音波診断装置において、前記診断対象部位に対して基準走査断面を設定する基準走査断面設定手段と、前記基準走査断面及びこの基準走査断面と交叉する補助走査断面から収集された受信信号に基づいて時系列的な２次元画像データを生成する２次元画像データ生成手段と、前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対して生成された前記２次元画像データに基づいて前記３次元走査領域を設定する３次元走査領域設定手段と、前記基準走査断面を基準に前記３次元走査領域を所定方向に分割して複数の３次元サブ領域を設定するサブ領域設定手段と、前記３次元サブ領域に対する３次元走査によって収集されたサブボリュームデータに基づいて時系列的なＭＰＲ画像データを生成するＭＰＲ画像データ生成手段と、前記基準走査断面が含まれた３次元サブ領域あるいは前記基準走査断面に最も近接した３次元サブ領域に対する３次元走査を優先して行なう走査制御手段と、前記２次元画像データ及び前記ＭＰＲ画像データを表示する表示手段とを備え、予備撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面あるいはその近傍のＭＰＲ画像データを略連続して表示することを特徴としている。

又、請求項６に係る本発明の超音波診断装置は、被検体の診断対象部位に対し３次元走査を行なってボリュームデータを収集する超音波診断装置において、前記診断対象部位に対して基準走査断面を設定する基準走査断面設定手段と、前記基準走査断面及びこの基準走査断面と交叉する補助走査断面から収集された受信信号に基づいて時系列的な２次元画像データを生成する２次元画像データ生成手段と、前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対して生成された前記２次元画像データに基づいて３次元走査領域を設定する３次元走査領域設定手段と、前記３次元走査領域に対する３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて時系列的なＭＰＲ画像データを生成するＭＰＲ画像データ生成手段と、前記３次元走査領域における基準走査断面の超音波走査を優先して行なう走査制御手段と、前記２次元画像データ及び前記ＭＰＲ画像データを表示する表示手段とを備え、予備撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを略連続して表示することを特徴としている。

本発明によれば、予備撮影モードの３次元走査領域に対して生成される基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードの前記３次元走査領域から収集されるボリュームデータに基づいて生成される前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを連続して表示することが可能となる。このため、ボリュームデータの収集に対するモニタリング精度が向上し、モニタリングを担当する操作者の負担を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の実施例では、予備撮影モードにおけるバイプレーン（２断面）走査により互いに直交する２つの走査断面の各々において２次元画像データを収集し、これらの２次元画像データに基づいて当該被検体の診断対象部位に対する３次元走査領域を設定すると共に２つの走査断面の何れかを基準走査断面に設定する。

次いで、前記診断対象部位に対するボリュームデータの収集を目的とした本撮影モードにおいて、上述の３次元走査領域を基準走査断面に垂直な方向に所定間隔で分割して複数からなる３次元サブ領域を設定する。そして、先ず、基準走査断面を含む３次元サブ領域において時系列的に収集されるサブボリュームデータを心拍時相情報と共に保存すると共にこのサブボリュームデータの中から前記基準走査断面及びこの基準走査断面に直交する補助走査断面に対応したボクセルを抽出して生成した２つのＭＰＲ画像データを表示部にリアルタイム表示する。

同様にして、基準走査断面を含む３次元サブ領域に隣接した３次元サブ領域の各々から順次収集される時系列的なサブボリュームデータを心拍時相情報と共に保存すると共にこのとき収集されるサブボリュームデータと既に保存されている上述のサブボリュームデータを心拍時相情報に基づいて合成し、合成されたサブボリュームデータの前記基準走査断面及び前記補助走査断面におけるＭＰＲ画像データを生成して既に表示部に表示されているＭＰＲ画像データを更新する。そして、これらのＭＰＲ画像データをモニタリングすることにより本撮影モードにおけるボリュームデータの収集状況を判定する。

尚、以下の実施例では、予備撮影モードにおいて設定された基準走査断面とこの基準走査断面に直交する補助走査断面に基づいて本撮影モードにおけるＭＰＲ画像データの生成と表示を行なう場合について述べるが、これに限定されるものではなく、基準走査断面と補助走査断面との交叉角度は任意に設定することが可能である。但し、基準走査断面あるいは補助走査断面の何れかは、通常、後述の超音波プローブにおける振動素子配列方向によって決定される。

（装置の構成）
本発明の実施例における超音波診断装置の構成と基本的な動作につき図１乃至図８を用いて説明する。尚、図１は、超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備えた送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図である。

図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の診断対象部位に対する２次元領域及び３次元領域に対し超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が２次元配列された超音波プローブ３と、前記被検体の所定方向に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、この振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部４と、予備撮影モードの当該被検体に対して設定された基準走査断面及びこの基準走査断面に直交する走査断面（以下では、補助走査断面と呼ぶ。）から収集されるＢモードデータを超音波の送受信方向に対応させて一旦保存する２次元データ記憶部５と、本撮影モードにおいて後述のサブ領域設定部１１が前記被検体の３次元走査領域に対して設定した複数の３次元サブ領域から収集されるＢモードデータをサブ領域情報及び心拍時相情報と共に超音波の送受信方向に対応させて保存しサブボリュームデータを生成するサブボリュームデータ生成部６と、サブボリュームデータ生成部６において生成された複数のサブボリュームデータをその付帯情報である心拍時相情報及びサブ領域情報に基づいて合成するサブボリュームデータ合成部７と、２次元データ記憶部５から供給される２次元データ及びサブボリュームデータ合成部７から供給される合成後のサブボリュームデータに基づいて診断対象部位の基準走査断面及び補助走査断面における２次元画像データ及びＭＰＲ画像データと前記診断対象部位の３次元走査領域における３次元画像データを生成する画像データ生成部８を備えている。

又、超音波診断装置１００は、画像データ生成部８によって生成された２次元画像データ及び３次元画像データを表示する表示部９と、被検体情報の入力や画像データ生成条件の設定、基準走査断面の設定、３次元走査領域の設定、３次元サブ領域におけるサブ領域間隔の設定等を行なう入力部１０と、入力部１０から供給される３次元走査領域及びサブ領域間隔の情報に基づいて、診断対象部位に対する３次元走査領域を基準走査断面に直交する方向に分割して複数の３次元サブ領域を設定するサブ領域設定部１１と、予備撮影モードの診断対象部位に対して設定された基準走査断面及び補助走査断面に対する２次元走査や本撮影モードの診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域に対する３次元走査を行なうために送受信部２の遅延時間を制御する走査制御部１２を備え、更に、当該被検体の心電波形を計測する生体信号計測ユニット１３と、この心電波形に基づいて心拍時相を算出する心拍時相算出部１４と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１５を備えている。

超音波プローブ３は、２次元配列されたＭ個の図示しない振動素子をその先端部に有し、この先端部を被検体の体表に接触させて超音波の送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、又、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これら振動素子の各々は、図示しないＭチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。

尚、本実施例では、Ｍ個の振動素子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ３を用いた超音波診断装置１００について述べるが、リニア走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブを用いても構わない。

次に、図２に示す送受信部２は、超音波プローブ３の振動素子に対して駆動信号を供給する送信部２１と、振動素子から得られた受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２を備えている。

送信部２１は、レートパルス発生器２１１と、送信遅延回路２１２と、駆動回路２１３を備え、レートパルス発生器２１１は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成して送信遅延回路２１２に供給する。送信遅延回路２１２は、送信に使用されるＭｔ個の振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定方向（θｐ、φｑ）に送信するための偏向用遅延時間を上記レートパルスに与えて駆動回路２１３へ供給する。駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２と同数の独立な駆動回路を有しており、超音波プローブ３にて２次元配列されたＭ個の振動素子の中から送信用として選択されたＭｔ（Ｍｔ≦Ｍ）個の振動素子を駆動し、被検体の体内に送信超音波を放射する。

一方、受信部２２は、超音波プローブ３に内蔵されたＭ個の振動素子の中から受信用として選択されたＭｒ（Ｍｒ≦Ｍ）個の振動素子に対応するＭｒチャンネルのＡ／Ｄ変換器２２１及び受信遅延回路２２２と１チャンネルの加算器２２３を備えており、受信用の振動素子から供給されたＭｒチャンネルの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２２１にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路２２２に送られる。

受信遅延回路２２２は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向（θｐ、φｑ）に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２２１から出力されるＭｒチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２３は、受信遅延回路２２２からの受信信号を加算する。即ち、受信遅延回路２２２と加算器２２３により、所定方向から得られた受信信号は整相加算される。

図３は、超音波プローブ３の中心軸をｚ軸とした直交座標（ｘ−ｙ−ｚ）における超音波の送受信方向（θｐ、φｑ）を示したものであり、この場合、振動素子はｘ軸方向及びｙ軸方向に２次元配列され、θｐ及びφｑは、ｘ−ｚ平面及びｙ−ｚ平面に投影された送受信方向のｚ軸に対する角度を示している。そして、走査制御部１２から供給される走査制御信号によって送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間が制御され、予備撮影モードの基準走査断面及び補助走査断面における２次元走査や本撮影モードの３次元サブ領域における３次元走査が行なわれる。この場合、例えば、ｘ−ｚ平面において基準走査断面が設定され、ｙ−ｚ平面において補助走査断面が設定される。

尚、受信部２２の受信遅延回路２２２及び加算器２２３は、その遅延時間の制御によって複数方向に対する受信超音波ビームを同時に形成する所謂並列同時受信が可能であり、この並列同時受信法の適用により本撮影モードの３次元走査に要する時間は大幅に短縮される。

次に、図２に示した受信信号処理部４は、包絡線検波器４１と対数変換器４２を備え、包絡線検波器４１は、受信部２２の加算器２２３から供給される整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。尚、包絡線検波器４１と対数変換器４２は順序を入れ替えて構成してもよい。

図１へ戻って、２次元データ記憶部５は、予備撮影モードにて設定された基準走査断面及び補助走査断面に対する２次元走査によって収集されたＢモードデータが超音波送受信方向の情報と共に保存される。尚、本実施例では、当該被検体の超音波検査において最も有効な情報を提供する走査断面が基準走査断面として図３のｘ−ｚ平面と一致するように当該被検体の体表面に配置された超音波プローブ３の位置や方向が調整され、基準走査断面及びこの基準走査断面に垂直な補助走査断面にて収集されたＢモードデータは２次元データ記憶部５に順次保存される。

次に、サブボリュームデータ生成部６は、図示しないＢモードデータ記憶部、補間処理部及びボリュームデータ記憶部を備えている。前記Ｂモードデータ記憶部には、当該被検体の診断対象部位に対して設定された３次元サブ領域の各々に対する３次元走査によって得られた受信信号に基づき受信信号処理部４が生成したＢモードデータが超音波の送受信方向を付帯情報として順次保存される。一方、前記補間処理部は、前記Ｂモードデータ記憶部から読み出した所定時相の３次元サブ領域における複数のＢモードデータを送受信方向に対応させて配列することにより３次元データを形成し、更に、この３次元データを構成する不等間隔のボクセルを補間処理して等方的なボクセルで構成されるサブボリュームデータを生成する。そして、得られたサブボリュームデータは、３次元サブ領域単位及び心拍時相単位で前記ボリュームデータ記憶部に一旦保存される。

サブボリュームデータ合成部７は、図示しない記憶回路と演算回路を備え、前記演算回路は、サブボリュームデータ生成部６において既に生成され前記記憶回路に保存されたサブボリュームデータとサブボリュームデータ生成部６から新たに供給されるサブボリュームデータをその付帯情報である３次元サブ領域及び心拍時相の情報に基づいて合成し、得られた合成後のサブボリュームデータ（以下では、合成サブボリュームデータと呼ぶ。）を前記記憶回路に保存する。但し、サブボリュームデータ生成部６から新たに供給されるサブボリュームデータが収集された３次元サブ領域と同一の３次元サブ領域から収集されたサブボリュームデータが前記記憶回路に保存された合成サブボリュームデータにおいて既に含まれている場合、前記演算回路は、保存されていた古いサブボリュームデータを新たに供給されたサブボリュームデータによって更新することにより合成サブボリュームデータを生成（更新）する。尚、サブボリュームデータの詳細な合成方法については後述する。

次に、画像データ生成部８は、２次元画像データ生成部８１と３次元画像データ生成部８２を備えている。予備撮影モードにおける２次元画像データ生成部８１は、２次元データ記憶部５から供給される基準走査断面及び補助走査断面の２次元データをその付帯情報である超音波送受信方向に対応させて配列し、更に、必要に応じて、輪郭抽出や平滑化等の画像処理を行なって時系列的な２次元画像データを生成する。更に、本撮影モードにおける２次元画像データ生成部８１は、サブボリュームデータ合成部７の記憶回路に保存された合成サブボリュームデータを読み出し、この合成サブボリュームデータの中から基準走査断面及び補助走査断面に対応するボクセルを抽出して時系列的な２つのＭＰＲ画像データを生成する。

一方、３次元画像データ生成部８２は、サブボリュームデータ合成部７から供給される合成サブボリュームデータをレンダリング処理してボリュームレンダリング画像データやサーフィスレンダリング画像データ等の３次元画像データを生成する機能を有している。例えば、３次元画像データ生成部８２は図示しない不透明度・色調設定部とレンダリング処理部を備えている。そして、前記不透明度・色調設定部は、合成サブボリュームデータのボクセル値に基づいて各ボクセルの不透明度や色調を設定し、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部によって設定された不透明度や色調の情報に基づいて合成サブボリュームデータをレンダリング処理し３次元画像データを生成する。

次に、表示部９は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、予備撮影モードにおける前記表示データ生成部は、画像データ生成部８の２次元画像データ生成部８１において生成された基準走査断面及び補助走査断面の２次元画像データを並列配置して表示データを生成し、本撮影モードにおける前記表示データ生成部は、画像データ生成部８の２次元画像データ生成部８１において生成された合成サブボリュームデータの基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データを並列配置して表示データを生成する。そして、前記データ変換部は、前記表示データ生成部によって生成された表示データに対しＤ／Ａ変換と表示フォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。

図４（ａ）は、予備撮影モードにおいて設定される基準走査断面Ｓｐ１及びこの基準走査断面Ｓｐ１に垂直な補助走査断面Ｓｐ２を、又、図４（ｂ）は、表示部９に表示される基準走査断面Ｓｐ１の２次元画像データＩｄ１及び補助走査断面Ｓｐ２の２次元画像データＩｄ２を示したものであり、上述の走査断面から収集される２つの２次元画像データに基づいて本撮影モードにおける３次元走査領域が設定される。即ち、診断に最も有効な情報を提供する走査断面が基準走査断面Ｓｐ１となるように超音波プローブ３の位置や方向が調整され、このとき基準走査断面Ｓｐ１及び補助走査断面Ｓｐ２にて収集され表示部９に表示された２次元画像データＩｄ１及びＩｄ２の各々に対して図４（ｂ）の破線で示す境界ラインを設定することにより本撮影モードにおける３次元走査領域が設定される。

更に、本撮影モードにおいて生成された合成サブボリュームデータの前記基準走査断面及び補助走査断面における時系列的な２つのＭＰＲ画像データも同様にして表示部９に表示されるが、その詳細については後述する。

次に、図１の入力部１０は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン、入力ボタン等の入力デバイスを備え、基準走査断面を設定する基準走査断面設定部１０１、基準走査断面及び補助走査断面において収集される２次元画像データに基づいて本撮影モードにおける３次元走査領域を設定する３次元走査領域設定部１０２及びサブ領域の間隔を設定するサブ領域間隔設定部１０３を有している。又、被検体情報の入力、予備撮影モード及び本撮影モードの選択、ボリュームデータ生成条件の設定、２次元画像データ、ＭＰＲ画像データ及び３次元画像データの生成条件や表示条件の設定、更には、種々のコマンド信号の入力等も上述の表示パネルや入力デバイスを用いて行なわれる。

一方、サブ領域設定部１１は、入力部１０の基準走査断面設定部１０１、３次元走査領域設定部１０２及びサブ領域間隔設定部１０３からシステム制御部１５を介して供給される基準走査断面情報、３次元走査領域情報及びサブ領域間隔情報に基づき、本撮影モードの診断対象部位に対して３次元走査領域設定部１０２が設定した３次元走査領域を基準走査断面に垂直な方向に所定のサブ領域間隔で分割して複数の３次元サブ領域を設定する。更に、サブ領域設定部１１は、設定した複数の３次元サブ領域の中から基準走査断面が含まれる３次元サブ領域を検索する。

走査制御部１２は、予備撮影モードの診断対象部位に対して設定された基準走査断面及び補助走査断面に対する２次元走査や本撮影モードの診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域の各々に対する３次元走査を行なうために送受信部２の遅延時間を制御する。特に、本撮影モードにおいて基準走査断面に垂直な方向に設定された複数の３次元サブ領域に対して３次元走査を行なう場合、サブ領域設定部１１から供給される検索結果に基づいて基準走査断面が含まれた３次元サブ領域に対する３次元走査を最初に行ない、次いで、この３次元サブ領域に隣接した３次元サブ領域に対する３次元走査を順次行なう。

次に、３次元走査領域に対する３次元サブ領域の設定と基準走査断面が含まれた３次元サブ領域から収集されるＭＰＲ画像データにつき図５乃至図６を用いて説明する。図５は、予備撮影モードにて収集された基準走査断面及び補助走査断面の２次元画像データに基づいて設定される３次元走査領域Ｓ０に対してサブ領域設定部１１が設定する４つの３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４を示しており、この３次元走査領域Ｓ０は、図４（ｂ）に示した基準走査断面Ｓｐ１の２次元画像データＩｄ１及び補助走査断面Ｓｐ２の２次元画像データＩｄ２において設定される走査範囲Ｒ１及びＲ２に基づいて形成される。そして、この３次元走査領域Ｓ０を、ｘ−ｚ平面内に設定された図示しない基準走査断面に垂直な方向（ｙ方向）に所定のサブ領域間隔ΔＲで分割することにより３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４が形成される。

一方、図６は、基準走査断面が例えば３次元サブ領域Ｓ３に含まれる場合、この３次元サブ領域Ｓ３に対し最初の３次元走査を行なって収集したサブボリュームデータＶｄ３に基づいて生成された２つのＭＰＲ画像データを示している。即ち、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す３次元サブ領域Ｓ３から収集されたサブボリュームデータＶｄ３における基準走査断面のボクセルを抽出して生成したＭＰＲ画像データＩｍ１を示し、図６（ｃ）は、サブボリュームデータＶｄ３における補助走査断面のボクセルを抽出して生成したＭＰＲ画像データＩｍ２を示している。この場合、図６（ｂ）のＭＰＲ画像データＩｍ２は、３次元走査領域におけるｙ方向の走査範囲に対し１／４の画像情報のみ有している。そして、所定心拍周期（例えば、１心拍周期）の期間内にて収集されたＭＰＲ画像データＩｍ１及びＩｍ２は動画像として表示部９のモニタにリアルタイム表示される。

次に、３次元サブ領域Ｓ３に対するサブボリュームデータの収集に後続して行なわれる３次元サブ領域Ｓ４，Ｓ１及びＳ２に対するサブボリュームデータの収集とこれらサブボリュームデータの合成方法につき図７を用いて説明する。

図７（ａ）は、予備撮影モードから本撮影モードへの切り替えタイミングを基準とした心電波形におけるＲ波の計測時刻ｔ０、ｔ１、ｔ２、・・・とこれらの計測時刻に基づいて設定される心拍期間を示しており、図７（ｂ）は、前記心拍期間の各々において新たに収集／保存されるサブボリュームデータを示している。又、図７（ｃ）は、前記心拍期間の各々において新たに収集／保存されるサブボリュームデータと既に収集／保存されているサブボリュームデータとの合成によって生成される合成サブボリュームデータの構成を示している。

即ち、予備撮影モードから本撮影モードへの切り替えが行なわれた直後の心拍期間［ｔ０−ｔ１］において３次元サブ領域Ｓ３に対する時系列的なサブボリュームデータＶｄ３１が収集され、このサブボリュームデータＶｄ３１の供給を受けたサブボリュームデータ合成部７は、得られたサブボリュームデータＶｄ３１を、３次元サブ領域情報及び心拍時相情報（例えば、Ｒ波からの経過時間）を付帯情報として自己の記憶回路に保存すると共に画像データ生成部８の２次元画像データ生成部８１へ供給する。そして、２次元画像データ生成部８１は、このサブボリュームデータＶｄ３１における基準走査断面及び補助走査断面のＭＰＲ画像データを生成して表示部９に表示する。

次に、心拍期間［ｔ０−ｔ１］に後続する心拍期間［ｔ１−ｔ２］において３次元サブ領域Ｓ４に対する時系列的なサブボリュームデータＶｄ４１が収集される。そして、サブボリュームデータ合成部７は、新たに供給されたサブボリュームデータＶｄ４１と自己の記憶回路に保存されているサブボリュームデータＶｄ３１とを３次元サブ領域情報及び心拍時相情報に基づいて合成し、２次元画像データ生成部８１は、このとき得られた合成サブボリュームデータにおける基準走査断面及び補助走査断面のＭＰＲ画像データを生成して表示部９に表示する。

以下同様にして、心拍期間［ｔ２−ｔ３］では、３次元サブ領域Ｓ１から収集されたサブボリュームデータＶｄ１１が新たに追加された合成サブボリュームデータを用いてＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれ、心拍周期［ｔ３−ｔ４］では、３次元サブ領域Ｓ２から収集されたサブボリュームデータＶｄ２１が新たに追加された合成ボリュームデータ（即ち、３次元走査領域のボリュームデータ）を用いてＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれる。

更に、サブボリュームデータ合成部７は、心拍期間［ｔ３−ｔ４］に後続する心拍期間［ｔ４−ｔ５］において３次元サブ領域Ｓ３から新たに収集されるサブボリュームデータＶｄ３２により合成サブボリュームデータを構成するサブボリュームデータＶｄ３１を更新し、心拍期間［ｔ５−ｔ６］、［ｔ６−ｔ７］、［ｔ７−ｔ８］・・・において３次元サブ領域Ｓ４、Ｓ１、Ｓ２・・・から新たに収集されるサブボリュームデータＶｄ４２、Ｖｄ１２、Ｖｄ２２、・・・により合成サブボリュームデータを構成するサブボリュームデータＶｄ４１、Ｖｄ１１，Ｖｄ２１・・・を順次更新する。そして、更新後の合成サブボリュームデータに基づいて基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれる。

次に、上述の心拍期間［ｔ０−ｔ１］乃至心拍期間［ｔ３−ｔ４］において表示されるＭＰＲ画像データＩｍ１及びＩｍ２の具体例を図８に示す。

図８において、心拍期間［ｔ０−ｔ１］にて収集されたサブボリュームデータＶｄ３１に基づくＭＰＲ画像データＩｍ１が心拍期間［ｔ０−ｔ１］乃至心拍期間［ｔ３−ｔ４］において反復表示される。更に、図示しない心拍期間［ｔ４−ｔ５］にて収集されたサブボリュームデータＶｄ３２に基づくＭＰＲ画像データＩｍ１が心拍期間［ｔ４−ｔ５］乃至心拍期間［ｔ７−ｔ８］において反復表示され、同様な表示が図示しない心拍期間［ｔ８−ｔ９］以降においても繰り返される。一方、心拍期間［ｔ０−ｔ１］乃至心拍期間［ｔ３−ｔ４］におけるＭＰＲ画像データＩｍ２では、各々の心拍期間において新たに収集されたサブボリュームデータに基づいて画像情報が追加表示され、心拍期間［ｔ４−ｔ５］以降では新たに収集されたサブボリュームデータに基づいて上述の画像情報の一部が更新される。

再び図１へ戻って、生体信号計測ユニット１３は、当該被検体の心電波形を計測する機能を有し、被検体体表面に装着され心電波形を検出する計測用電極と、この計測用電極が検出した心電波形を所定の振幅に増幅する増幅回路と、増幅された心電波形をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（何れも図示せず）を備えている。

一方、心拍時相算出部１４は、生体信号計測ユニット１３から供給される心電波形に基づいて心拍時相を算出する。具体的には、先ず、心電波形のピーク値を計測することによってＲ波の位置を検出し、次いで、時間方向に隣接する２つのＲ波の間隔（Ｒ−Ｒ間隔）を所定の時間間隔で分割することによって心拍時相を算出する。そして、このとき算出された心拍時相の情報は、サブボリュームデータ生成部６において生成されるサブボリュームデータに付帯情報として付加される。

次に、システム制御部１５は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部１０にて入力／設定された上述の各種情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の入力／設定情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを制御し、診断対象部位に設定した基準走査断面及び補助走査断面における２次元画像データの生成、前記２次元画像データに基づく３次元走査領域の設定、前記３次元走査領域に対する３次元サブ領域の設定、前記３次元サブ領域におけるサブボリュームデータの収集及び合成、更には、合成サブボリュームデータの基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成と表示を行なう。

（ＭＰＲ画像データの生成／表示手順）
次に、当該被検体の診断対象部位に設定された複数の３次元サブ領域から収集されるサブボリュームデータのモニタリングを目的として前記サブボリュームデータに基づいて生成されるＭＰＲ画像データの生成／表示手順につき図９のフローチャートを用いて説明する。

前記診断対象部位に対する３次元走査領域及び基準走査断面の設定を目的とした予備撮影に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部１０において被検体情報の入力、ボリュームデータ生成条件の設定、２次元画像データ、ＭＰＲ画像データ及び３次元画像データの生成条件や表示条件の設定、３次元サブ領域に対するサブ領域間隔の設定等を行なう。そして、これらの入力情報や設定情報は、システム制御部１５の記憶回路に保存される（図９のステップＳ１）。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、入力部１０においてバイプレーン走査を適用した予備撮影モードを選択し（図９のステップＳ２）、次いで、超音波プローブ３の先端部を被検体体表面の好適な位置に固定した状態で入力部１０より画像データ生成開始コマンドを入力する。そして、このコマンド信号がシステム制御部１５へ供給されることによりバイプレーン走査による２次元画像データの生成と表示が開始される（図９のステップＳ３）。

そして、このバイプレーン走査によって生成された２つの２次元画像データを表示部９において観察した操作者は、入力部１０の基準走査断面設定部１０１を用いて最も有効な臨床情報を有する２次元画像データが収集されている走査断面を基準走査断面に、又、この基準走査断面に直交するもう一つの走査断面を補助走査断面に設定する（図９のステップＳ４）。次いで、操作者は、入力部１０の３次元走査領域設定部１０２を用いて上述の基準走査断面及び補助走査断面から収集された２次元画像データに対して本撮影モードにおける３次元走査領域を設定する（図９のステップＳ５）。

更に、操作者は、表示部９に表示された基準走査断面及び補助走査断面における２次元画像データの観察下にて基準走査断面が所望の撮影対象部位に対応するように超音波プローブ３の位置や方向を調整した後、入力部１０において本撮影モードに対する選択指示信号を入力する（図９のステップＳ６）。

入力部１０からシステム制御部１５を介して上述の選択指示信号を受信したサブ領域設定部１１は、入力部１０の基準走査断面設定部１０１、３次元走査領域設定部１０２及びサブ領域間隔設定部１０３から供給された基準走査断面情報、３次元走査領域情報及びサブ領域間隔情報に基づき、当該被検体の診断対象部位に対して３次元走査領域設定部１０２が設定した３次元走査領域を基準走査断面に垂直な方向に所定のサブ領域間隔で分割して複数の３次元サブ領域を設定する（図９のステップＳ７）。

次に、基準走査断面が含まれる３次元サブ領域の検索（図９のステップＳ８）、３次元走査領域に対して設定された複数の３次元サブ領域におけるサブボリュームデータの収集（図９のステップＳ９）、前記３次元サブ領域において収集された複数からなるサブボリュームデータの合成（図９のステップＳ１０）、更には、合成後のサブボリュームデータ（合成サブボリュームデータ）の基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成と表示（図９のステップＳ１１）の手順につき既に示した図６及び図７を参照して説明する。

上述のステップＳ７において、当該被検体の３次元走査領域に対し複数の３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４を設定したサブ領域設定部１１は、これら３次元サブ領域の中から基準走査断面が含まれる３次元サブ領域Ｓ３を夫々の位置座標情報に基づいて検索し、その検索結果を走査制御部１２へ供給する（図９のステップＳ８）。

一方、走査制御部１２は、本撮影モードへの切り替えタイミング（即ち、本撮影モードに対する選択指示信号の入力タイミング）に後続する心拍期間［ｔ０−ｔ１］において基準走査断面を含む３次元サブ領域Ｓ３に対し３次元走査を行ない、サブボリュームデータ生成部６は、このとき得られた受信信号に基づいてサブボリュームデータＶｄ３１を生成する（図９のステップＳ９）。そして、サブボリュームデータ合成部７は、生成されたサブボリュームデータＶｄ３１を、心拍時相情報及び３次元サブ領域情報を付帯情報として自己の記憶回路に保存すると共に画像データ生成部８の２次元画像データ生成部８１へ供給し、２次元画像データ生成部８１は、サブボリュームデータ合成部７から供給されたサブボリュームデータＶｄ３１の基準走査断面及び補助走査断面における時系列的なＭＰＲ画像データを生成して表示部９に表示する（図９のステップＳ１１）。

次いで、走査制御部１２は、心拍期間［ｔ０−ｔ１］に後続する心拍期間［ｔ１−ｔ２］において上述の３次元サブ領域Ｓ３に隣接する３次元サブ領域Ｓ４に対して３次元走査を行ない、サブボリュームデータ生成部６は、このとき得られた受信信号に基づいて新たなサブボリュームデータＶｄ４１を生成する（図９のステップＳ９）。そして、サブボリュームデータ合成部７は、サブボリュームデータ生成部６から新たに供給されたサブボリュームデータＶｄ４１と自己の記憶回路に保存されている上述のサブボリュームデータＶｄ３１を心拍時相情報及び３次元サブ領域情報に基づいて合成し２次元画像データ生成部８１へ供給する（図９のステップＳ１０）。次いで、２次元画像データ生成部８１は、サブボリュームデータ合成部７から供給された合成サブボリュームデータの基準走査断面及び補助走査断面における時系列的なＭＰＲ画像データを生成して表示部９に表示する（図９のステップＳ１１）。

以下同様にして、心拍期間［ｔ２−ｔ３］では、３次元サブ領域Ｓ１から収集されたサブボリュームデータＶｄ１１が追加された合成サブボリュームデータに基づいて基準走査断面及び補助走査断面における時系列的なＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれ（図９のステップＳ９乃至Ｓ１１）、心拍周期［ｔ３−ｔ４］では、３次元サブ領域Ｓ２から収集されたサブボリュームデータＶｄ２１が新たに追加された合成ボリュームデータに基づいて基準走査断面及び補助走査断面における時系列的なＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれる（図９のステップＳ９乃至Ｓ１１）。

更に、サブボリュームデータ合成部７は、心拍期間［ｔ３−ｔ４］に後続する心拍期間［ｔ４−ｔ５］において３次元サブ領域Ｓ３から新たに収集されるサブボリュームデータＶｄ３２により合成サブボリュームデータを構成するサブボリュームデータＶｄ３１を更新し、心拍期間［ｔ５−ｔ６］、［ｔ６−ｔ７］、［ｔ７−ｔ８］・・・において３次元サブ領域Ｓ４、Ｓ１、Ｓ２・・・から新たに収集されるサブボリュームデータＶｄ４２、Ｖｄ１２、Ｖｄ２２、・・・により合成サブボリュームデータを構成するサブボリュームデータＶｄ４１、Ｖｄ１１，Ｖｄ２１・・・を順次更新する。そして、更新後の合成サブボリュームデータに基づいて基準走査断面及び補助走査断面における時系列的なＭＰＲ画像データの生成と表示が行なわれる（図９のステップＳ９乃至Ｓ１１）。

（変形例）
次に、本実施例の変形例につき図１０を用いて説明する。上述の実施例では、被検体の診断対象部位に対する基準走査断面及び３次元走査領域に基づいて設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して前記３次元走査領域の基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データを生成する場合について述べたが、本変形例では、被検体の診断対象部位に対する基準走査断面に基づいて所定領域幅を有する３次元走査領域を設定し、この３次元領域から収集されるボリュームデータの基準走査断面及び補助走査断面におけるＭＰＲ画像データを生成する。

図１０（ａ）は、予備撮影モードにおいて任意の方向に設定された基準走査断面Ｓｐｘ１を示しており、図１０（ｂ）は、この基準走査断面Ｓｐｘ１に基づき診断対象部位の３次元領域に設定された領域幅ΔＲｘを有する３次元走査領域Ｓｘを示している。この場合、３次元走査領域Ｓｘは、その端部表面が基準走査断面Ｓｐｘ１と一致するように設定される。３次元走査領域Ｓｘに対して設定した図示しない走査断面を基準走査断面に垂直な方向に移動させながらこの走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成と表示を行なう場合、基準走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成を他の走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成より優先して行なうことにより、予備撮影モードの基準走査断面における２次元画像データと本撮影モードの基準走査断面におけるＭＰＲ画像データを連続して観察することが可能となる。

以上述べた本発明の実施例によれば、被検体の診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して広範囲な３次元走査領域に対するボリュームデータを時系列的に収集する際、予備撮影モードにおいて生成される基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードの前記３次元サブ領域の各々から収集されるサブボリュームデータに基づいて生成される前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを連続して表示することが可能となる。このため、前記ボリュームデータの収集に対するモニタリング精度が向上し、モニタリングを担当する操作者の負担を低減することができる。

又、上述の実施例では、被検体の診断対象部位に対して基準走査断面と補助走査断面を設定し、これら２つの走査断面から収集された２次元画像データに基づいて本撮影モードにおける３次元走査領域を設定しているため、診断に好適な３次元走査領域の設定が可能となる。更に、本撮影モードにて生成される合成サブボリュームデータの基準走査断面及び補助走査断面において生成した２つのＭＰＲ画像データに基づいてボリュームデータの収集に対するモニタリングを行なっているため、モニタリング精度を更に向上させることができる。

一方、上述の変形例によれば、３次元走査領域に含まれる走査断面を基準走査断面に垂直な方向に移動させながらこの走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成と表示を行なう場合、基準走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成を他の走査断面におけるＭＰＲ画像データの生成より優先させることにより、予備撮影モードの基準走査断面における２次元画像データと本撮影モードの基準走査断面におけるＭＰＲ画像データを連続して観察することができる。

以上、本発明の実施例及びその変形例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例及びその変形例に限定されるものではなく、更に変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、振動素子の配列方向（例えば、図４のｘ軸方向）に基づいて基準走査断面を設定する場合について述べたが、図１１（ａ）に示すように振動子配列方向に対し任意の方向に基準走査断面Ｓｐ１０を設定してもよい。この場合、基準走査断面Ｓｐ１０及びこの基準走査断面Ｓｐ１０に直交する図示しない補助走査断面に基づいて図１１（ｂ）に示す本撮影モードの３次元走査領域Ｓ１０及び３次元サブ領域Ｓ１１乃至Ｓ１４が設定される。又、基準走査断面と補助走査断面は直交する場合について述べたが、３次元的な情報が得られる程度に配置されていれば必ずしも直交させる必要はない。更に、３つ以上の走査断面を有するマルチプレーン走査を適用して予備撮影モードを行なう場合、２つ以上の走査断面を補助走査断面として設定しても構わない。

又、３次元走査領域の基準走査断面においてサブボリュームデータの収集が困難な場合には、基準走査断面に最も近接する３次元サブ領域にて収集されたサブボリュームデータを用いてＭＰＲ画像データの生成を行なってもよい。

更に、本撮影モードにおけるＭＰＲ画像データは、常に、予備撮影モードにおいて設定された基準走査断面及び補助走査断面において収集される場合について述べたが、ＭＰＲ画像データが収集される走査断面は、例えば、上述の変形例において述べたように基準走査断面から他の走査断面へ移動させても構わない。

一方、上述の実施例では、Ｂモードデータに基づいて予備撮影モードにおける２次元画像データや本撮影モードにおけるボリュームデータ、ＭＰＲ画像データ及び３次元画像データを生成する場合について述べたが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいてこれらのデータを生成してもよい。

又、上述の実施例における３次元走査領域Ｓ０は４つの３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４から構成され３次元サブ領域Ｓ３に基準走査断面が含まれる場合について述べたが、３次元サブ領域の数や基準走査断面が含まれる３次元サブ領域の位置はこれらに限定されない。

更に、上述の実施例では、基準走査断面に対して垂直な方向に３次元サブ領域を設定する場合について述べたが、例えば、特許文献１の図３乃至図５において示される３次元サブ領域であってもよく、又、前記基準走査断面をそのｚ軸を中心として所定角度で回転させることによって設定される３次元サブ領域であっても構わない。

本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図。 同実施例の３次元走査における超音波の送受信方向を説明するための図。 同実施例の予備撮影モードにおいて設定される基準走査断面及び補助走査断面とこれらの走査断面にて収集される２次元画像データを示す図。 同実施例の３次元走査領域に対して設定される３次元サブ領域を示す図。 同実施例の３次元サブ領域に対する最初の３次元走査によって生成される基準走査断面及び補助走査断面のＭＰＲ画像データを示す図。 同実施例の各心拍期間において収集されるサブボリュームデータとその合成方法を説明するための図。 同実施例の各心拍期間において表示される基準走査断面及び補助走査断面のＭＰＲ画像データを示す図。 同実施例におけるＭＰＲ画像データの生成／表示手順を示すフローチャート。 同実施例の変形例を示す図。 同実施例の他の変形例を示す図。

符号の説明

２…送受信部
２１…送信部
２１１…レートパルス発生器
２１２…送信遅延回路
２１３…駆動回路
２２…受信部
２２１…Ａ／Ｄ変換器
２２２…受信遅延回路
２２３…加算器
３…超音波プローブ
４…受信信号処理部
４１…包絡線検波器
４２…対数変換器
５…２次元データ記憶部
６…サブボリュームデータ生成部
７…サブボリュームデータ合成部
８…画像データ生成部
８１…２次元画像データ生成部
８２…３次元画像データ生成部
９…表示部
１０…入力部
１０１…基準走査断面設定部
１０２…３次元走査領域設定部
１０３…サブ領域間隔設定部
１１…サブ領域設定部
１２…走査制御部
１３…生体信号計測ユニット
１４…心拍時相算出部
１５…システム制御部
１００…超音波診断装置

Claims (9)

1. 被検体の診断対象部位に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して広範囲な３次元走査領域に対する時系列的なボリュームデータを収集する超音波診断装置において、
   前記診断対象部位に対して基準走査断面を設定する基準走査断面設定手段と、
   前記基準走査断面及びこの基準走査断面と交叉する補助走査断面から収集された受信信号に基づいて時系列的な２次元画像データを生成する２次元画像データ生成手段と、
   前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対して生成された前記２次元画像データに基づいて前記３次元走査領域を設定する３次元走査領域設定手段と、
   前記基準走査断面を基準に前記３次元走査領域を所定方向に分割して複数の３次元サブ領域を設定するサブ領域設定手段と、
   前記３次元サブ領域に対する３次元走査によって収集されたサブボリュームデータに基づいて時系列的なＭＰＲ画像データを生成するＭＰＲ画像データ生成手段と、
   前記基準走査断面が含まれた３次元サブ領域あるいは前記基準走査断面に最も近接した３次元サブ領域に対する３次元走査を優先して行なう走査制御手段と、
   前記２次元画像データ及び前記ＭＰＲ画像データを表示する表示手段とを備え、
   予備撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面あるいはその近傍のＭＰＲ画像データを略連続して表示することを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記３次元サブ領域のサブ領域間隔を設定するサブ領域間隔設定手段を備え、前記サブ領域設定手段は、前記３次元走査領域設定手段によって設定された３次元走査領域を前記基準走査断面に垂直な方向に前記サブ領域間隔で分割して前記複数の３次元サブ領域を設定することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記ＭＰＲ画像データ生成手段は、前記３次元サブ領域に対する３次元走査によって収集されたサブボリュームデータに基づいて前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対するＭＰＲ画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
4. 前記複数の３次元サブ領域から収集されたサブボリュームデータを合成して合成サブボリュームデータを生成するサブボリュームデータ合成手段を備え、前記ＭＰＲ画像データ生成手段は、前記合成サブボリュームデータの前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対して前記ＭＰＲ画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
5. 前記被検体から検出される心電波形に基づいて心拍時相を算出する心拍時相算出手段を備え、前記サブボリュームデータ合成手段は、前記複数の３次元サブ領域から収集された前記サブボリュームデータを前記心拍時相に基づいて合成し前記合成サブボリュームデータを生成することを特徴とする請求項４記載の超音波診断装置。
6. 被検体の診断対象部位に対し３次元走査を行なってボリュームデータを収集する超音波診断装置において、
   前記診断対象部位に対して基準走査断面を設定する基準走査断面設定手段と、
   前記基準走査断面及びこの基準走査断面と交叉する補助走査断面から収集された受信信号に基づいて時系列的な２次元画像データを生成する２次元画像データ生成手段と、
   前記基準走査断面及び前記補助走査断面に対して生成された前記２次元画像データに基づいて３次元走査領域を設定する３次元走査領域設定手段と、
   前記３次元走査領域に対する３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて時系列的なＭＰＲ画像データを生成するＭＰＲ画像データ生成手段と、
   前記３次元走査領域における基準走査断面の超音波走査を優先して行なう走査制御手段と、
   前記２次元画像データ及び前記ＭＰＲ画像データを表示する表示手段とを備え、
   予備撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面の２次元画像データと本撮影モードにおいて生成された前記基準走査断面のＭＰＲ画像データを略連続して表示することを特徴とする超音波診断装置。
7. 振動素子が２次元配列された超音波プローブを備え、前記基準走査断面設定手段は、前記振動素子の配列方向に基づいて前記基準走査断面を設定することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載した超音波診断装置。
8. 前記３次元走査領域設定手段は、前記基準走査断面及びこの基準走査断面に対して略直交する前記補助走査断面に対して生成された前記２次元画像データに基づいて前記３次元走査領域を設定することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載した超音波診断装置。
9. 前記ＭＰＲ画像データ生成手段は、前記３次元走査領域に対する３次元走査によって収集されたボリュームデータに基づいて前記基準走査断面あるいは前記基準走査断面と前記補助走査断面に対する時系列的なＭＰＲ画像データを生成することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。

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