JP2010094273A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】三次元画像データにおける超音波の集束位置の把握が容易な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブ１と、超音波プローブ１を介して超音波を送受波方向に集束させて走査させる送受信部２と、送受信部２からの受信信号に基づき三次元画像データを生成する画像データ生成部４１と、画像データ生成部４１で生成された三次元画像データにおける超音波の集束位置を識別する処理を行うことにより第１乃至第４の三次元画像データ及びこの画像データの集束位置を表すマーカを生成する画像データ処理部４３とを備え、表示部６にデータ画像データ処理部４３で生成された各第１乃至第４の三次元画像データ及びこの画像データのマーカを表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波により被検体の体内を三次元画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、被検体に対して超音波を放射し、被検体内の組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波を受信してモニタ上に表示するものである。この超音波による診断方法は、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作で、リアルタイムの二次元画像データによる観察を行うことができるため、生体内の心臓、血管、腹部、泌尿器などの各種器官の診断や治療に広く用いられている。

近年、この超音波診断装置においては、三次元画像データの表示が可能になってきており、その三次元画像データによる診断も普及してきている。そして、三次元画像データを得るために超音波を走査する方法には、超音波を例えば一次元方向に電子走査させる方法と、二次元方向に電子走査させる２つの方法がある。

超音波を一元方向に電子走査させる方法では、位置及び角度を検出する位置センサを装着した超音波プローブを移動又は傾斜させて複数の位置又は角度から得られる二次元画像データ、及びこの二次元画像データに対応する超音波プローブの位置又は角度のデータを用いることにより、三次元画像データを得ることができる。また、超音波を二次元方向に電子走査させる方法では、超音波プローブの位置を固定した状態で超音波を二次元方向に電子走査させて三次元画像データを得ることができる。

このような超音波診断装置では、超音波プローブから放射される超音波を被検体内の所望の深さで集束させることにより、その深さにおける画像データの解像度を高め、鮮明な二次元画像データや三次元画像データを得ることができる。

ところで、モニタに二次元画像データを表示したときに、二次元画像データと共にこの二次元画像データにおける超音波の集束位置を表すマーカを表示する超音波診断装置が知られている（例えば、特許文献１。）。

この装置によれば、集束位置を容易に把握できるので、モニタに表示された二次元画像データを見ながら関心部位にマーカを移動させて超音波を集束させることにより、関心部位を鮮明に表示させることができるようになっている。
特開昭６３−３１７１３９号公報

しかしながら、モニタに三次元画像データを表示したときに、三次元画像データと共にこの三次元画像データにおける超音波の集束位置を表すマーカを表示させても、三次元画像データにおける集束位置の把握が困難であるため関心部位に超音波を集束させることができない問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、三次元画像データにおける超音波の集束位置の把握が容易な超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記送受波方向の所定の位置に超音波を集束させて走査を行う送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づき三次元画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの前記送受信手段により超音波を集束させた集束位置を識別する処理を行う画像データ処理手段と、前記画像データ処理手段により処理された三次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、超音波の集束位置を識別した三次元画像データを表示させることにより、超音波を関心部位に集束させることが可能となり、容易に鮮明な三次元画像データを得ることができるので超音波診断における診断効率と診断精度の向上を図ることができる。

本発明の実施例を説明する。

以下、本発明の超音波診断装置の実施例を図１乃至図１２を参照して説明する。
図１は、実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置１０は、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブ１と、超音波プローブ１を駆動して送受波方向に超音波を集束させて走査を行う送受信部２と、送受信部２からの受信信号からＢモードデータやドプラモードデータを生成するデータ生成部３と、データ生成部３で生成されたＢモードデータやドプラモードデータからＢモード画像データやドプラモード画像データの生成などを行うデータ処理部４と、データ処理部４で生成されたＢモード画像データやドプラモード画像データなどを表示する表示部５とを備えている。

また、送受波方向の所定の位置に超音波を集束させて走査させるための走査情報を含む撮像条件の設定、この撮像条件に設定された超音波の集束位置を表示部５に表示するための集束位置識別モードの設定、集束位置における被検体Ｐの画像データを表示させるための集束面表示モードの設定、表示部５に表示した集束位置を移動するための集束位置設定等の操作や、及び各種コマンド信号の入力等の操作を行う操作部６と、送受信部２、データ生成部３、データ処理部４、及び表示部５の各ユニットを統括して制御するシステム制御部７とを備えている。

超音波プローブ１は、被検体Ｐの体表面にその先端面を接触させた状態で超音波の送受波を行なうものであり、例えば、二次元のマトリックス状に配列された複数個（Ｐ×Ｑ個）の圧電振動子をその先端部分に有している。この圧電振動子は電気音響変換素子であり、送波時には電気パルス（超音波駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、また受波時には被検体Ｐからの超音波反射波（受信超音波）を電気信号（超音波受信信号）に変換する機能を有している。

送受信部２は、超音波プローブ１から送信超音波を発生させるための超音波駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ１の圧電振動子から得られる複数チャンネルの超音波受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備えている。そして、操作部６からの撮像条件の設定操作によりシステム制御部７から供給される撮像条件に含まれる第１の集束位置情報や、集束位置設定操作によりシステム制御部７から供給される第１の集束位置から変更された第２の集束位置情報に基づいて超音波を集束させる。

送信部２１は、繰返し周期を発生するパルス発生器２３と、超音波プローブ１から送信する送信超音波の遅延時間を設定する送信遅延回路２４と、送信超音波を放射するための電圧パルスを発生するパルサ２５とを備えている。

パルス発生器２３は、被検体Ｐ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送信遅延回路２４に出力する。

送信遅延回路２４は、超音波プローブ１において送信に使用される圧電振動子と同数（Ｐ×Ｑチャンネル）の独立な遅延回路から構成される。そして、システム制御部７から指示されたタイミング信号に基づいて、送信において超音波の送受波方向の設定された位置に超音波を集束させるための集束用遅延時間と、設定された方向に超音波を走査させるための偏向用遅延時間とを、パルス発生器２３から出力されたレートパルスに与えてパルサ２５に出力する。なお、図２に示すように超音波を集束させた集束位置では、超音波は送受波方向に対して例えば線分に集束される。

パルサ２５は、送信に使用される超音波プローブ１の圧電振動子と同数（Ｐ×Ｑチャンネル）の独立な駆動回路を有しており、レートパルスを受けたタイミングで超音波プローブ１に内蔵されたＰ×Ｑ個の圧電振動子を駆動し、被検体Ｐに対して送信超音波を放射するための電圧パルスを発生する。

受信部２２は、超音波プローブ１から出力された超音波受信信号を増幅するプリアンプ２６と、プリアンプ２６から出力された受信信号の遅延時間を設定する受信遅延回路２７と、受信遅延回路２７から出力された受信信号を加算する加算器２８とを備えている。

プリアンプ２６は、圧電振動子と同数のＰ×Ｑチャンネルのプリアンプを備えている。そして、圧電振動子によって電気信号に変換された微小な超音波プローブ１からの超音波受信信号を、所定の信号レベルに増幅して十分なＳ／Ｎを確保した後、受信遅延回路２７に出力する。

受信遅延回路２７は、圧電振動子と同数（Ｐ×Ｑチャンネル）の独立な遅延回路から構成される。そして、システム制御部７から指示されたタイミング信号に基づいて、所定の深さからの受信超音波を集束させるための集束用遅延時間と、所定の方向に受信超音波の指向性を設定するための偏向用遅延時間とを、プリアンプ２６から出力された受信信号に与えて加算器２８に出力する。

加算器２８は、受信遅延回路２７からのＰ×Ｑチャンネルの受信信号を加算して１つにまとめた後、データ生成部３に出力する。

データ生成部３は、システム制御部７から供給される第１の集束位置情報を含む撮像条件や第２の集束位置情報に基づいて送受信部２の受信部２２から出力された受信信号からＢモードデータを生成するＢモードデータ生成部３１と、前記受信信号からドプラモードデータを生成するドプラモードデータ生成部３２と、Ｂモードデータ生成部３１で生成されたＢモードデータやドプラモードデータ生成部３２で生成されたドプラモードデータを保存するデータ記憶部３３とを備えている。

Ｂモードデータ生成部３１は、加算器２８からの整相加算された受信信号に対して包絡線検波を行った後、対数変換する。その後、デジタル信号に変換してＢモードデータを生成し、生成したＢモードデータをデータ記憶部３３に出力する。

ドプラモードデータ生成部３２は、加算器２８からの整相加算された受信信号に対してドプラ偏移周波数を検出しデジタル信号に変換した後、血流情報のみを抽出する。その抽出したドプラ信号に対して自己相関処理を行い、この自己相関処理結果に基づいて血流の平均流速値、分散値などを算出してドプラモードデータを生成する。そして、生成したドプラモードデータをデータ記憶部３３に出力する。

データ記憶部３３は、Ｂモードデータ生成部３１から出力されたＢモードデータやドプラモードデータ生成部３２から出力されたドプラモードデータを順次保存する。また、システム制御部７から供給される第１の集束位置や第２の集束位置の情報を含む撮像条件を保存する。

図３は、データ記憶部３３に保存されたＢモードデータの構成の一例を示した図である。このＢモードデータは、図４に示すように、横軸は超音波の送受波方向に対応し、縦軸はＸ方向及びＹ方向に対応している。そして、Ｘ方向への超音波の走査により１フレーム分のＢモードデータを生成した後、Ｙ方向へ移動する。Ｙ方向へ移動した後、同様にしてＸ方向への超音波の走査により次の１フレーム分のＢモードデータを生成する。このようにして生成されたＢモードデータＤａ乃至Ｄｍが保存されている。

１フレーム分であるＢモードデータＤａには、Ｘ方向への図４に矢印で示した各走査線（θａ１乃至θａＫ）の走査により生成された各画素データａ１１乃至ａＫＬが保存されている。そして、走査線（θａ１）には、この矢印の方向に対する超音波の送受波により生成された画素データａ１１乃至ａ１Ｌが保存されている。また、この画素データの先頭部分には、走査線θａ１に関する走査線の方向や走査線の長さに対応する視野深度などの走査情報ａ１０ａ、及び第１又は第２の集束位置情報ａ１０ｂが保存されている。

また、各走査線θａ２乃至θａＫには、画素データａ２１乃至ａ２Ｌ、・・・、画素データａＫ１乃至ａＫＬが保存され、各画素データの先頭部分には各走査情報ａ２０ａ，・・・，ａＫ０ａが保存されている。また、各第１又は第２の集束位置情報ａ２０ｂ，・・・，ａＫ０ｂが保存されている。

ＢモードデータＤｂには、各走査線（θｂ１乃至θｂＫ）に対応する各画素データｂ１１乃至ｂＫＬが保存され、各画素データの先頭部分には、各走査線に関する走査情報ｂ１０ａ乃至ｂＫ０ａ、及び各第１又は第２の集束位置情報ｂ１０ｂ乃至ｂＫ０ｂが保存されている。

そして、ＢモードデータＤｍには、各走査線（θｍ１乃至θｍＫ）に対応する各画素データｍ１１乃至ｍＫＬが保存され、各画素データの先頭部分には、各走査線に関する走査情報ｍ１０ａ乃至ｍＫ０ａ、及び第１又は第２の集束位置情報ｍ１０ｂ乃至ｍＫ０ｂが保存されている。

なお、データ記憶部３３には、ＢモードデータＤａ乃至Ｄｍに後続して次以降のＢモードデータの生成に用いられるＢモードデータが繰り返し保存される。

図１に戻り、データ処理部４は、システム制御部７から供給された撮像条件や第２の集束位置の情報に基づいて、データ生成部３のデータ記憶部３３に保存されたＢモードデータから二次元画像データであるＢモード画像データの生成や、生成した複数のＢモード画像データから三次元画像データの生成を行う画像データ生成部４１を備えている。

また、画像データ生成部４１で生成された三次元画像データにおける集束位置の位置データを生成する集束位置データ生成部４２と、集束位置データ生成部４２で生成された位置データに基づいて、画像データ生成部４１から出力された三次元画像データの集束位置を識別する処理を行う画像データ処理部４３とを備えている。

画像データ生成部４１は、データ記憶部３３から１フレーム毎にＢモードデータ、走査情報、及び第１又は第２の集束位置情報等を読み出した後、読み出したＢモードデータを走査変換してＢモード画像データを生成する。そして、生成したＢモード画像データを画像データ処理部４３に出力する。

また、読み出した走査情報に基づいて複数フレームのＢモード画像データから例えばボリュームレンダリング法による処理を行った三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを画像データ処理部４３に出力すると共に、その三次元画像データに対応する走査情報、及び第１又は第２の集束位置情報を集束位置データ生成部４２に出力する。

更に、データ記憶部３３からドプラモードデータを読み出した後、走査変換してドプラモード画像データを生成し、生成したドプラモード画像データを画像データ処理部４３に出力する。

更にまた、読み出した各Ｂモードデータの走査情報に基づいて複数フレームのＢモード画像データから三次元画像データを生成すると共に、第１又は第２の集束位置情報に基づいて複数フレームのＢモード画像データの集束位置の線分の例えば図２に示した中央点の集合により形成される断層像データを生成する。そして、生成した三次元画像データ及び断層像データを画像データ処理部４３に出力すると共に、その三次元画像データに対応する走査情報、及び第１又は第２の集束位置情報を集束位置データ生成部４２に出力する。

集束位置データ生成部４２は、画像データ生成部４１から出力された走査情報、第１又は第２の集束位置情報、及びシステム制御部７から供給される集束位置識別モードの情報に基づいて、位置データを生成して画像データ処理部４３に出力する。

ここで、集束位置識別モードが輪郭表示モードである場合、三次元画像データを生成するためのＢモード画像データの集束位置おける線分の中央点の集合により形成される三次元画像データの集束面の輪郭の位置を表す第１の位置データを生成する。また、集束面表示モードである場合、三次元画像データの集束面の位置を表す第２の位置データを生成する。更に、切断面表示モードである場合、三次元画像データの集束面を切断する切断面の位置を表す第３の位置データを生成する。更にまた、集束ボリューム表示モードである場合、三次元画像データを生成するためのＢモード画像データの集束位置おける例えば線分の集合により形成される三次元画像データの集束位置である集束ボリュームの位置を表す第４の位置データを生成する。なお、超音波の集束位置が点である場合、その点を中心として送受波方向に拡張して集束ボリュームを形成するようにする。

画像データ処理部４３は、画像データ生成部４１から出力されたＢモード画像データ、三次元画像データ、ドプラモード画像データを表示部５に出力する。また、集束位置データ生成部４２から出力された位置データに基づいて、画像データ生成部４１から出力された三次元画像データの集束位置を識別する処理を行うと共に、その集束位置を表すマーカを生成する。そして、集束位置を識別した画像データ及びマーカを表示部５に出力する。

ここで、第１の位置データに基づいて、三次元画像データの集束面の輪郭を例えば色付けして識別する処理を行うことにより第１の三次元画像データを生成し、その輪郭の位置を表すマーカを生成する。

また、第２の位置データに基づいて、三次元画像データの集束面を識別する処理を行うことにより第２の三次元画像データを生成し、その集束面の位置を表すマーカを生成する。なお、画像データ生成部４１から出力される断層像データを三次元画像データと同じ方向から見た集束面の方向に設定し、設定した断層像データを三次元画像データの集束面の部分に合成する。そして、合成した三次元画像データの断層像データ以外の部分を半透明にして断層像データを識別する処理を行うことにより第２の三次元画像データを生成するようにしてもよい。

更に、第３の位置データに基づいて、三次元画像データの集束面を切断するマーカとしても機能する切断面を識別する処理を行うことにより第３の三次元画像データを生成する。

更にまた、第４の位置データに基づいて、三次元画像データの集束ボリュームを、例えば色付けして集束面に相当する位置から送受波方向に色を変化させて識別する処理を行うことにより第４の三次元画像データを生成し、その集束ボリュームの位置を表すマーカを生成する。

なお、操作部６から集束面表示モード設定操作に応じて画像データ生成部４１から出力される集束位置の断層像データ、及び生成した第１乃至第４の三次元画像データのいずれかを表示部５に出力する。

表示部５は、ＣＲＴや液晶パネルなどのカラーモニタを備え、データ処理部４の画像データ処理部４３から出力されたＢモード画像データ、三次元画像データ、ドプラモード画像データ、第１の三次元画像データ及びマーカ、第２の三次元画像データ及びマーカ、第３の三次元画像データ、第４の三次元画像データ及びマーカ、第１乃至第４の三次元画像データのいずれかの画像データ及び断層像データ等の表示を行う。

操作部６は、スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスと、タッチコマンドスクリーンを備えている。そして、これらを用いて検査開始及び検査終了、被検体Ｐの被検体情報、視野深度、集束位置、走査線の方向、及び走査線密度、画像データ表示モード等の撮像条件の設定操作を行う。また、画像データ表示モードが三次元画像データである場合に、集束位置識別モード設定、集束位置設定、集束面表示モード設定等の操作を行う。

システム制御部７は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、操作部６から供給される入力情報に基づいて送受信部２、データ生成部３、データ処理部４、及び表示部５の各ユニットの制御や、システム全体の制御を統括して行う。

以下、図１乃至図１２を参照して、実施例に係る超音波診断装置１０の動作の一例を説明する。
図５は、超音波診断装置１０の動作を示したフローチャートである。被検体Ｐの検査を行うために超音波診断装置１０の操作者により、被検体Ｐの被検体情報、画像データ生成モードである「三次元画像データ」等の撮像条件の設定や、集束位置識別モードである「輪郭表示モード」等の設定が行われる。そして、検査開始操作を行うことにより、超音波診断装置１０は検査を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部７は、操作部６からの入力情報に基づいて、送受信部２、データ生成部３、データ処理部４、及び表示部５を制御する。そして、操作者が超音波プローブ１を被検体Ｐの体表面に当てることにより、送受信部２は、システム制御部７から供給される撮像条件に基づいて、超音波プローブ１を介して例えば図４に示した走査線θａ１乃至θｍＫを被検体Ｐ内に走査する。

データ生成部３のＢモードデータ生成部３１は、送受信部２の受信部２２から出力された受信信号に基づいて、Ｂモードデータを生成してデータ記憶部３３に出力する。データ記憶部３３は、Ｂモードデータ生成部３１から出力されたＢモードデータ、及びシステム制御部７から供給されるこのＢモードデータの走査情報及び第１の集束位置情報を保存する。

データ処理部４の画像データ生成部４１は、データ記憶部３３から複数フレーム分のＢモードデータを読み出した後、各Ｂモードデータの走査情報に基づいて三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを画像データ処理部４３に出力すると共に、前記複数のＢモードデータの走査情報及び第１の集束位置情報を集束位置データ生成部４２に出力する。

集束位置データ生成部４２は、画像データ生成部４１から出力された走査情報及び第１の集束位置情報に基づいて第１の位置データを生成し、画像データ処理部４３に出力する。画像データ処理部４３は、集束位置データ生成部４２から出力された第１の位置データに基づいて、画像データ生成部４１から出力された三次元画像データから第１の三次元画像データ及マーカを生成し、表示部５に表示する（ステップＳ２）。

図６は、表示部５に表示された第１の三次元画像データ及びマーカの画面の一例を示した図である。この画面５０には、被検体Ｐ内に走査された走査線θａ１乃至θｍＫにより形成される走査範囲に対応する第１の三次元画像データ５１、及びこの第１の三次元画像データ５１の集束位置を表す２つのマーカ５２Ｌ，５２Ｒが表示されている。

第１の三次元画像データ５１には、マーカ５２Ｌ，５２Ｒの位置に対応し、この第１の三次元画像データ５１の集束面における輪郭５３が識別して表示されている。また、輪郭５３で表される集束面の下方に関心部位である例えば被検体Ｐの患部に当たる患部データ５４が含まれている。

マーカ５２Ｌは、第１の三次元画像データ５１の左側端部に沿って上方の矢印ＬＬＵ方向及び下方のＬＬＤ方向に移動可能に表示されている。また、マーカ５２Ｒは、第１の三次元画像データ５１の右側端部に沿って上方の矢印ＬＲＵ方向及び下方のＬＲＤ方向に移動可能に表示されている。

このように、第１の三次元画像データ５１には輪郭５３が表示されているので、第１の三次元画像データ５１における超音波の集束位置を容易に把握することができる。

次に、表示部５の画面５０に表示された第１の三次元画像データ５１の患部データ５４の位置に輪郭５３を設定するために、例えばマーカ５２Ｌ，５２ＲをＬＬＤ及びＬＲＤ方向に移動する集束位置設定操作が操作部６から行われると、送受信部２は、システム制御部７から供給される第２の集束位置情報に基づいて、超音波プローブ１を介して被検体Ｐ内の患部を含む位置に超音波を集束する。

Ｂモードデータ生成部３１は、システム制御部７から供給された第２の集束位置情報に基づき受信部２２から出力された受信信号により、Ｂモードデータを生成してデータ記憶部３３に出力する。データ記憶部３３は、Ｂモードデータ生成部３１から出力されたＢモードデータ、及びこのＢモードデータに対応するシステム制御部７から供給される走査情報及び第２の集束位置情報などを保存する。

画像データ生成部４１は、データ記憶部３３からＢモードデータ、走査情報、第２の集束位置情報を読み出して三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを画像データ処理部４３に出力すると共に走査情報及び第２の集束位置情報を集束位置データ生成部４２に出力する。

集束位置データ生成部４２は、画像データ生成部４１から出力された走査情報及び第２の集束位置情報に基づいて第１の位置データを生成し、画像データ処理部４３に出力する。画像データ処理部４３は、集束位置データ生成部４２から出力された第１の位置データに基づいて、画像データ生成部４１から出力された三次元画像データの集束面の輪郭を識別する処理を行うことにより第１の三次元画像データ及びその輪郭の位置を表すマーカを生成し、表示部５に表示する（図５のステップＳ３）。

図７は、表示部５に表示された第１の三次元画像データ及びマーカの画面の一例を示した図である。この画面５０ａには、ステップＳ３で生成された第１の三次元画像データ５１ａ、及び図６の画面５０におけるマーカ５２Ｌ，５２ＲがＬＬＤ及びＬＲＤ方向へ移動した位置におけるマーカ５２Ｌａ，５２Ｒａが表示されている。第１の三次元画像データ５１ａには、マーカ５２Ｌａ，５２Ｒａの位置に対応する輪郭５３ａが表示されている。

なお、図８の画面５０ｂに示すように、画面５０のマーカ５２Ｒだけをマーカ５２Ｒａの位置よりも下方のマーカ５２Ｒｂの位置に移動し、輪郭５３を右下がりに傾斜させた輪郭５３ｂの位置に設定することにより、傾斜した集束面が患部データ５４の一部を含む第１の三次元画像データ５１ｂを表示させことができる。

このように、第１の三次元画像データ５１の関心部位に集束位置を設定することにより、関心部位である患部データ５４を鮮明に表示部５に表示することができる。

次に、表示部５に画面５０ａが表示されたときに、操作部６から例えば集束面表示モード設定操作が行われると、画像データ生成部４１は、データ記憶部３３からＢモードデータ、走査情報、及び第２の集束位置情報を読み出して、三次元画像データ及びこの三次元画像データの集束位置における断層像データを生成する。そして、生成した三次元画像データ及び断層像データを画像データ処理部４３に出力すると共に、走査情報及び第２の集束位置情報を集束位置データ生成部４２に出力する。

集束位置データ生成部４２は、画像データ生成部４１から出力された走査情報及び第２の集束位置情報に基づいて第１の位置データを生成し、画像データ処理部４３に出力する。

画像データ処理部４３は、集束位置データ生成部４２から出力された第１の位置データに基づいて、画像データ生成部４１から出力された三次元画像データから第１の三次元画像データ及びマーカを生成する。そして、生成した第１の三次元画像データ及びマーカと共に、画像データ生成部４１から出力された断層像データを表示する（図５のステップＳ４）。

図９は、表示部５に表示された第１の三次元画像データ、マーカ、及び断層像データの画面の一例を示した図である。この画面５０ｃには、ステップＳ４で生成された第１の三次元画像データ５１ｃ、画面５１ａと同じ位置における輪郭５３ａ及びマーカ５２Ｌａ，５２Ｒａ、及び第１の三次元画像データ５１ｃの集束面における断層像データ５１１ｃが表示されている。

断層像データ５１１ｃには、患部データ５４の集束面における患部断面データ５４ａが含まれている。

このように、第１の三次元画像データ５１ｃと共にこの第１の三次元画像データ５１ｃの集束面における断層像データ５１１ｃを表示部５に表示することができる。これにより、患部の断面データを詳細に観察することができる。

ここで、例えば操作部６から表示部５の画面５０ｃに表示されたマーカ５２Ｌａ，５２Ｒａを移動して集束位置設定操作が行われると、この操作により設定された輪郭の位置における集束面の断層像データが表示部５に表示される。

そして、表示部５の画面５０ｃに表示された第１の三次元画像データ５１ｃ、及び断層像データ５１１ｃを見て診断に必要な画像データが得られたときに、操作部６から検査終了操作が行われる。この操作により、システム制御部７は、送受信部２、データ生成部３、データ処理部４、及び表示部５の各ユニットに動作停止を指示し、超音波診断装置１０は検査を終了する（図５のステップＳ５）。

次に、図１０乃至図１３を参照して、集束位置識別モードが集束面表示モード、切断面表示モード、及び集束ボリューム表示モードである場合に表示部５に表示される画面の一例を説明する。

図１０は、表示部５に表示される第２の三次元画像データ及びこの第２の三次元画像データの集束面の位置を表すマーカの画面の一例を示した図である。この画面５０ｄには、例えば図５のステップＳ２の後に操作部６から集束面表示モード設定操作を行うことにより、第２の三次元画像データ５６、及び第２の三次元画像データ５６の集束面の位置を表す２つのマーカ５２Ｌｄ，５２Ｒｄが表示される。

第２の三次元画像データ５６には、第２の三次元画像データ５６の集束面を識別した集束面データ５７が表示される。

マーカ５２Ｌｄは、第２の三次元画像データ５６の左側端部に沿って上方の矢印ＬＬＵ方向及び下方のＬＬＤ方向に移動可能に表示される。また、マーカ５２Ｒｄは、第２の三次元画像データ５６の右側端部に沿って上方の矢印ＬＲＵ方向及び下方のＬＲＤ方向に移動可能に表示される。そして、マーカ５２Ｌｄ，５２Ｒｄを夫々移動することにより、第２の三次元画像データ５６の各マーカ５２Ｌｄ，５２Ｒｄを移動した位置における集束面データが表示される。

図１１は、表示部５に表示される第３の三次元画像データの画面の一例を示した図である。この画面５０ｅには、図５のステップＳ２の後に操作部６から切断面表示モード設定操作を行うことにより、第３の三次元画像データ５８が表示される。第３の三次元画像データ５８には、この第３の三次元画像データ５８の集束面を切断する切断面５９が表示される。そして、操作部６から切断面設定操作を行うことにより、第３の三次元画像データ５８の集束面を任意の位置に設定することができる。

図１２は、表示部５に表示される第４の三次元画像データ及びこの第４の三次元画像データの集束ボリュームの位置を表すマーカの画面の一例を示した図である。この画面５０ｆには、例えば図５のステップＳ２の後に操作部６から集束ボリューム表示モード設定操作を行うことにより、第４の三次元画像データ６０及びマーカ５２Ｌｆ，５２Ｒｆが表示される。第４の三次元画像データ６０には、マーカ５２Ｌｆ，５２Ｒｆの位置に対応する集束ボリューム６１が識別して表示される。

マーカ５２Ｌｆは、第４の三次元画像データ６０の左側端部に沿って上方の矢印ＬＬＵ方向及び下方のＬＬＤ方向に移動可能に表示される。また、マーカ５２Ｒｆは、第４の三次元画像データ６０の右側端部に沿って上方の矢印ＬＲＵ方向及び下方のＬＲＤ方向に移動可能に表示される。そして、マーカ５２Ｌｆ，５２Ｒｆを夫々移動することにより、第４の三次元画像データ６０の各マーカ５２Ｌｆ，５２Ｒｆにより移動した集束位置における集束ボリュームが表示される。

以上述べた本発明の実施例によれば、被検体Ｐ内の送受波方向の所定の位置に超音波を集束させて走査を行うことにより得られる三次元画像データの集束面の輪郭を識別する処理を行うことにより第１の三次元画像データ及びその輪郭の位置を表すマーカを生成することができる。また、三次元画像データの集束面を識別する処理を行うことにより第２の三次元画像データ及びその集束面の位置を表すマーカを生成することができる。更に、三次元画像データの切断面を識別する処理を行うことにより第３の三次元画像データを生成することができる。更にまた、三次元画像データの集束ボリュームを識別する処理を行うことにより第４の三次元画像データ及びその集束ボリュームの位置を表すマーカを生成することができる。

そして、生成した各第１乃至第４の三次元画像データ及びこの画像データに対応するマーカを表示部５に表示することができる。また、各第１乃至第４の三次元画像データと共に、各画像データの集束面における断層像データを表示部５に表示することができる。

これにより、表示部５に表示された各第１乃至第４の三次元画像データの集束位置を容易に把握することができる。

また、表示部５に表示されたマーカを移動することにより、三次元画像データの移動したマーカの位置に超音波の集束位置を移動することができる。また、第３の三次元画像データにおいては切断面を移動することにより、第３の三次元画像データの移動した切断面の位置に超音波の集束位置を移動することができる。また、各第１乃至第４の三次元画像データと共に、各画像データの移動した集束面における断層像データを表示部５に表示することができる。

これにより、各第１乃至第４の三次元画像データの所望の部分を鮮明に表示することができる。

以上のことから、三次元画像データの関心部分を簡単な操作で鮮明に表示部５に表示させことが可能となり、超音波診断に要する時間を短縮し、診断効率と診断精度の向上を図ることができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば超音波プローブに位置及び角度を検出する位置センサを装着し、超音波プローブからの超音波の送受波により生成される複数の二次元画像データ、及び各二次元画像データの位置又は角度に対応した位置センサからの位置データの情報を用いて生成される三次元画像データの集束位置を識別して表示部５に表示させるようにしてもよい。

本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。 本発明の実施例に係る超音波の集束位置を示す図。 本発明の実施例に係るデータ記憶部に保存されたＢモードデータの構成の一例を示す図。 本発明の実施例に係る三次元画像データを生成するための超音波を集束させて走査する超音波プローブを示す図。 本発明の実施例に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。 本発明の実施例に係る表示部に表示された第１の三次元画像データ及びこの第１の三次元画像データの輪郭の位置を表すマーカの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示された第１の三次元画像データ及びこの第１の三次元画像データの輪郭の位置を表すマーカの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示された第１の三次元画像データ及びこの第１の三次元画像データの輪郭の位置を表すマーカの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示された第１の三次元画像データ、この第１の三次元画像データの輪郭の位置を表すマーカ、及び断層像データの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示される第２の三次元画像データ及びこの第２の三次元画像データの集束面の位置を表すマーカの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示される第３の三次元画像データの画面の一例を示す図。 本発明の実施例に係る表示部に表示される第４の三次元画像データ及びこの第４の三次元画像データの集束ボリュームの位置を表すマーカの画面の一例を示す図。

符号の説明

Ｐ 被検体
１ 超音波プローブ
２ 送受信部
３ データ生成部
４ データ処理部
５ 表示部
６ 操作部
７ システム制御部
１０ 超音波診断装置
２１ 送信部
２２ 受信部
３１ Ｂモードデータ生成部
３２ ドプラモードデータ生成部
３３ データ記憶部
４１ 画像データ生成部
４２ 集束位置データ生成部
４３ 画像データ処理部

Claims (8)

1. 被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
   前記超音波プローブを駆動して前記送受波方向の所定の位置に超音波を集束させて走査を行う送受信手段と、
   前記送受信手段からの受信信号に基づき三次元画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの前記送受信手段により超音波を集束させた集束位置を識別する処理を行う画像データ処理手段と、
   前記画像データ処理手段により処理された三次元画像データを表示する表示手段とを
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 前記画像データ処理手段は、前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの集束位置における集束面の輪郭を識別する処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 前記画像データ処理手段は、前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの集束位置における集束面を識別する処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記画像データ処理手段は、前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの集束位置における集束面を切断する切断面を識別する処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 前記画像データ処理手段は、前記画像データ生成手段により生成された三次元画像データの集束位置における集束ボリュームを識別する処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
6. 前記表示手段に、前記画像データ処理手段により処理された三次元画像データと共に、この三次元画像データの集束位置を表すマーカを表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
7. 前記表示手段に表示された三次元画像データの前記マーカに対応する位置に集束位置を設定する集束位置設定手段を有し、
   前記送受信手段は、前記集束位置設定手段により設定された集束位置に超音波を集束させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
8. 前記表示手段に、前記画像データ処理手段により処理された三次元画像データと共に、この三次元画像データの集束位置における集束面の断層像データを表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。

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