JP2785679B2

JP2785679B2 - 生体組織多次元可視装置

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Publication number: JP2785679B2
Application number: JP6054815A
Authority: JP
Inventors: 紀盛藤田; 静二近藤
Original assignee: ESU ESU BII KK
Current assignee: ESU ESU BII KK
Priority date: 1994-03-02
Filing date: 1994-03-02
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JPH07241296A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば超音波診断装置
等の超音波断層画像検出機能を利用した生体組織多次元
可視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は、線形走査型の超音波
プローブを生体組織表面にあてることにより、そのプロ
ーブの線形走査方向面内の生体組織の断層画像を表示す
るようにしたものである。例えば、人体のある組織を観
察又は可視化しようとする場合は、超音波診断装置のプ
ローブをその組織に近い体表面にあててパルス状の超音
波を発射し反射された超音波の強度を時間軸に表示す
る。プローブからの上述の超音波を線形走査することに
よって１つの断層画像が得られる。その組織全体の診断
を行うためには、プローブをその線形走査方向と垂直の
方向に移動させながら多数の断層画像を得、これら多数
の断層画像から目視により判断を行う。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したごとき従来の
超音波診断技術では、多数の断層画像を医師が目視して
判断を行うことによって、病理、病変を診断し異常部位
を見つけていた。このため、診断には専門的な高度の経
験と熟練とが要求され、特別の訓練を受けた医師が断層
画像の読み取りを行うことが必要であった。即ち、従来
の超音波診断装置は専門の医師が画像を解読して診断を
おこなうためのものであった。

【０００４】また、従来の超音波診断装置は、主に内臓
を観測するためのものであり、骨、腱、筋肉組織等を簡
便にかつ専門的な解読技術なしに観察できる装置はほと
んど存在しなかった。Ｘ線撮像装置によれば、四肢の骨
等の観測を行うことができるが、Ｘ線を扱うには特別の
資格が必要であり、また照射による危険性を伴うという
不都合がある。

【０００５】従って本発明は、従来技術の上述した問題
点を解決するものであり、本発明の目的は、特別の経験
がなくとも生体組織の観察が容易に行える生体組織多次
元可視装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、生体組織の互いに平行な複数の断面の各々につい
て、超音波進行方向及び超音波走査方向に配列される複
数の画素データからなる超音波断層画像データを形成す
る超音波断層画像検出手段と、この超音波断層画像検出
手段を用いて形成した各断面毎の断層画像画素データを
一時的に格納する記憶手段と、この記憶手段に格納され
ている断層画像画素データのうちの、可変幅のストリッ
プ形状を有するスライス領域である指定された関心領域
内に存在している超音波進行方向に沿った画素データの
平均値を算出し、生体組織の各断面についての２次元画
像データを求める計算手段と、求めた２次元画像データ
に基づく２次元画像と記憶手段に格納されている断層画
像画素データに基づく所望の断面の断層画像とを同一の
画面上に表示する表示手段とを備えた生体組織多次元可
視装置が提供される。

【０００７】このように、生体組織の互いに平行な複数
の断面について超音波診断することにより記憶されてい
る各断層毎の断層画像データが読み出され、そのデータ
のうちの、可変幅のストリップ形状を有するスライス領
域である指定された関心領域内に存在している超音波進
行方向に沿った画素データの平均値を算出され、生体組
織の各断面についての２次元画像データが求められる。
この求めた２次元画像データに基づく２次元画像と記憶
されている断層画像画素データに基づく所望の断面の断
層画像とが同一の画面上に表示される。このように、所
望の断面に関する断層画像の隣にその生体組織の２次元
の画像が表示されるので、その断層画像の生体組織に関
する関係が直感的に把握でき、特別の経験がなくとも生
体組織の解析を容易に行うことができる。

【０００８】表示手段は、所望の断面の断層画像とこの
所望の断面の位置を表示するマークを備えた２次元画像
とを同一の画面上に表示するものであることが好まし
い。マークによって所望の断面の位置を表示することに
より、断層画像と生体組織との関係がより直感的に把握
できる。

【０００９】表示手段は、求めた２次元画像データに基
づいた複数の輝度又は複数の色で２次元画像を表示する
ものであることが好ましい。

【００１０】本発明の生体組織多次元可視装置は、その
一実施態様として、記憶手段に格納されている断層画像
画素データから生体組織の各断面における層表面位置を
検出し層表面座標データをそれぞれ形成する層表面位置
検出手段と、この層表面位置検出手段の形成した各断面
における層表面座標データ及び指定された表面補正値に
基づいて記憶手段に格納されている断層画像画素データ
の一部を削除する削除手段とをさらに備えている。

【００１１】スライス領域は、層表面位置検出手段の形
成した各断面における層表面座標データと指定された可
変深さとによって特定されるかもしれない。

【００１２】

【００１３】本発明の生体組織多次元可視装置は、その
一実施態様として、スライス領域を次の指定領域まで超
音波進行方向に移動させる手段をさらに備えている。

【００１４】スライス領域は、超音波走査方向と平行か
又は斜めに伸長していることが好ましい。

【００１５】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１６】図２は本発明の生体組織多次元可視装置の
一実施例の構成を概略的に示すブロック図である。

【００１７】同図において、１０は超音波診断装置、１
１はこの超音波診断装置１０のプローブである。この超
音波診断装置１０は市販の一般的な超音波診断装置の構
成を有するものであり、同図に示すように高周波パルス
電圧を発生する発振器１０ａと、この高周波パルスを増
幅してプローブ１１に送り出す送信アンプ１０ｂと、プ
ローブ１１から送られる反射パルス（エコー信号）を受
けて増幅する受信アンプ１０ｃと、受信アンプ１０ｃの
出力を表示する例えば液晶表示装置又はＣＲＴ等の表示
部１０ｄと、受信アンプ１０ｃの出力をデジタルデータ
に変換するＡ／Ｄコンバータ１０ｅと、送信する高周波
パルスと表示部１０ｄ及びＡ／Ｄコンバータ１０ｅとの
同期や発振周波数の選択制御等のその他の制御を行うコ
ントローラ１０ｆとを有している。発振器１０ａの発振
周波数は、検査対象１２ａの種類に応じて、例えば骨で
あるのか筋肉や血管等の軟部組織であるのか内臓である
のか等に応じて選択されるものであり、本実施例におい
ては、３．５ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ、７．５ＭＨｚのう
ちから選択できるように構成されている。なお、発振周
波数に応じてプローブ１１も交換することがある。

【００１８】プローブ１１は、多数の圧電振動子を１次
元配列した線形走査型の超音波プローブである。このプ
ローブ１１は、図示されてない水袋又は体表に塗られた
ゼリー状の油を介して検査すべき人体１２の皮膚表面に
接触保持される。診断装置本体からこのプローブ１１へ
送られた高周波パルスは、１次元配列された各圧電振動
子に順次切り換えて印加され、これにより各圧電振動子
から人体１２の生体組織に超音波パルスが発射される。
人体１２内の検査対象１２ａ等で反射された超音波エコ
ーは、各圧電振動子に印加されて電気的パルスに変換さ
れてエコー信号となり、診断装置本体へ送られる。

【００１９】超音波診断装置１０のＡ／Ｄコンバータ１
０ｅの出力は、制御基板１３を介して、例えばパーソナ
ルコンピュータ等によるデジタルコンピュータ１４の入
力インタフェース（図示なし）に接続されている。コン
ピュータ１４は、図示されてないＣＰＵ（中央処理装
置）、後述するプログラムが格納されているＲＯＭ（リ
ードオンリメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、これらを接続するバス、その他一般的な制御回路
を有しており、さらに図示のごときキーボード１４ａや
マウス１４ｂのごとき入力機器、ＣＲＴ１４ｃ、外部メ
モリ１４ｄ等を一般的に備えている。

【００２０】制御基板１３は、超音波診断装置１０とデ
ジタルコンピュータ１４との間の循環バッファの働きを
行うものであり、図３に示すように、超音波診断装置１
０から送られる断層画像データを一時的に格納しておく
画像メモリ１３ａを備えている。この画像メモリ１３ａ
は、一般的なＲＡＭで構成可能であり、本実施例では１
００画像分の断層画像データが格納できる容量を有して
いる。この容量を越えるデータが入力された場合は、先
頭アドレスから順次オーバーライトされ、従って１００
画像分の最新画像データが常に記憶されていることとな
る。

【００２１】画像メモリ１３ａの前後には入出力制御装
置１３ｂ及び１３ｃがそれぞれ接続されている。入出力
制御装置１３ｃには、図２に示す体表温度分布データを
測定するサーモ体表観察装置１５及びモアレ縞分布観察
装置１６が接続されており、所定モード時には各装置か
らのデータをコンピュータ１４に取り込むように構成さ
れている。

【００２２】次に本実施例の動作をデジタルコンピュー
タ１４のフローチャートに基づいて説明する。図４は、
超音波断層画像データの取り込み動作制御プログラムを
説明するフローチャートである。

【００２３】キーボード１４ａやマウス１４ｂによっ
て、操作者が超音波断層画像データの取り込みを指示す
ると、まずステップＳ１において、超音波診断装置１０
へ起動信号が出力される。次のステップＳ２では、取り
込み動作が所定時間遅延される。これは、取り込み指示
からプローブ１１の移動開始までの時間的遅れを吸収す
るためである。

【００２４】操作者又は図示しない自動送り装置がプロ
ーブ１１を人体１２の層表面を所定の軸に沿って一定速
度で移動させている間にステップＳ３及びステップＳ４
の処理が実行される。ステップＳ３では、従来と同様の
超音波診断が行われて１画面分の、即ち１つの断面につ
いての、超音波断層画像データが取り込まれ、制御基板
１３の画像メモリ１３ａ内に格納される。ステップＳ４
では、あらかじめ指定した分だけ画像を取り込んだかど
うか判別する。この判別は、実際に取り込んだ画像数が
指定数となったかどうか判定してもよいし、又は起動し
てから所定時間経過したかどうか判定することによって
もよい。後者の方が処理内容を簡易化できる。指定画像
分の取り込みが終了してない場合は、ステップＳ３へ戻
り、終了した場合はステップＳ５へ進む。

【００２５】ステップＳ５では、超音波診断装置１０へ
停止信号が出力される。この時点で、画像メモリ１３ａ
内には指定数の断面に関する超音波断層画像データが格
納されている。即ち、図５に示すように、画像メモリ１
３ａ内には人体１２の互いに異なるｎ個の断面Ｄ₁ 〜Ｄ
_n についての断層画像データが各断層毎に蓄積されるこ
とになる。

【００２６】図１は、画像表示動作制御プログラムを説
明するフローチャートである。

【００２７】キーボード１４ａやマウス１４ｂによっ
て、操作者が画像表示を指示すると、ステップＳ１１に
おいて画像表示処理動作を開始する。次いでステップＳ
１２において、制御基板１３の画像メモリ１３ａに格納
されている超音波断層画像データをコンピュータ１４の
ＲＡＭへ１画像分（１断面分）だけ取り込む。

【００２８】次のステップＳ１３では、この取り込んだ
超音波断層画像データについて低レベルのエコー部分を
カットする処理を行う。この処理は、プローブ１１と皮
膚表面との間で生じるノイズを除去するために行われる
ものであり、その内容について、以下、図６及び図７を
用いて説明する。

【００２９】図６はステップＳ１３における処理を説明
するフローチャートであり、図７は１つの断面の画像と
その超音波断層画像データとの対応関係を示す図であ
る。図７に示すように、１断面分の超音波断層画像デー
タは、超音波線形走査方向（Ｘ軸、行方向）と超音波進
行方向（Ｚ軸、列方向）とのマトリクスで配列された多
数の画素データＰ_XZで構成されている。

【００３０】図６のステップＳ１３１において、コンピ
ュータ１４のＲＡＭ内の超音波断層画像データの先頭ア
ドレスにポインタを合わせ、その画素データＰ₀₀を読み
出す。各画素データＰ_XZはエコーレベルに応じた０〜２
５５の階調値で表されおり、次のステップＳ１３２では
読み出した画素データＰ₀₀が階調値５０以下であるかど
うか判別する。画素データが階調値５０以下の場合の
み、次のステップＳ１３３においてその画素データＰ₀₀
の階調値を０としコンピュータ１４のＲＡＭに再格納す
る。次のステップＳ１３４ではＺ軸方向（超音波進行方
向、図７を参照のこと）の次の行の画素データＰ₁₀に対
応する位置にアドレスを歩進させる。次のステップＳ１
３５ではＺ軸方向の全ての画素データＰ₀₁、Ｐ₀₂、
Ｐ₀₃、・・・、Ｐ_0mについて以上の処理が終了したかど
うか判別し、終了してない場合はステップＳ１３１に戻
ってこれら画素データについて同様の処理を行う。終了
した場合は次のステップＳ１３６においてＸ軸方向（超
音波線形走査方向、図７を参照のこと）の次の列の先頭
行の画素データＰ₀₁に対応する位置にアドレスを歩進さ
せる。次のステップＳ１３７ではＸ軸方向についても最
後の列の画素データＰ_n0、Ｐ_n1、・・・、Ｐ_nmまで処理
が終了したかどうか判別し、終了してない場合はステッ
プＳ１３１に戻って同様の処理を繰り返して行う。終了
した場合は図１のステップＳ１４へ進む。

【００３１】ステップＳ１４では、皮膚表面の座標値の
検出を行う。この処理は、超音波断層画像データを超音
波の進行方向に順次チェックして隣接する画素データ間
の階調差が０ではなくなった位置を皮膚表面として検出
するものであり、そのより詳しい内容が図８に示されて
いる。

【００３２】図８のステップＳ１４１において、ステッ
プＳ１３の処理が実施された後のコンピュータ１４のＲ
ＡＭ内の超音波断層画像データが格納されている先頭ア
ドレスにポインタを合わせ、その画素データＰ₀₀を読み
出す。次のステップＳ１４２では前の画素データとの階
調値の差が０であるかどうか判別する。階調値の差が０
でなくなった場合のみ、この位置が皮膚表面であると判
断して次のステップＳ１４３においてその画素データの
座標値をコンピュータ１４のＲＡＭに格納する。階調値
の差が０である場合はステップＳ１４４へ進み、Ｚ軸方
向（超音波進行方向、図７を参照のこと）の次の行の画
素データＰ₀₁に対応する位置にアドレスを歩進させる。
次のステップＳ１４５ではＺ軸方向の全ての画素データ
Ｐ₀₁、Ｐ₀₂、Ｐ₀₃、・・・、Ｐ_0mについて以上の処理が
終了したかどうか判別し、終了してない場合はステップ
Ｓ１４１に戻ってこれら画素データについて同様の処理
を行う。終了した場合及び階調値の差が０でなくなりス
テップＳ１４３の処理を実行した場合は次のステップＳ
１４６においてＸ軸方向（超音波線形走査方向、図７を
参照のこと）の次の列の先頭行の画素データＰ₀₁に対応
する位置にアドレスを歩進させる。次のステップＳ１４
７ではＸ軸方向についても最後の列の画素データＰ_n0、
Ｐ_n1、・・・、Ｐ_nmまで処理が終了したかどうか判別
し、終了してない場合はステップＳ１３１に戻って同様
の処理を繰り返して行う。終了した場合は図１のステッ
プＳ１５へ進む。

【００３３】以上の処理によりＲＡＭ内には、この超音
波断層画像データにおける皮膚表面２０（図７参照）の
座標データが蓄積されることとなる。即ち、プローブ１
１と人体の層表面との間には水を詰めた水袋又はゼリー
状の油のみでありプローブ１１から発射された超音波ビ
ームが音響インピーダンスの違いにより最初に反射する
のは、その皮膚表面であるとみなされるので、階調値の
差が０であるかどうか判別することによって皮膚表面の
位置が分かるのである。

【００３４】図１のステップＳ１５では、指定画像分に
ついて以上のステップＳ１２〜Ｓ１４の処理が全て終了
したかどうか判別する。終了していない場合はステップ
Ｓ１２へ戻って同様の処理を繰り返して行う。終了した
場合はステップＳ１６へ進む。

【００３５】ステップＳ１６では、超音波断層画像デー
タから骨及び軟部組織の２次元画像データを求め、これ
に基づいて２次元輝度画像をＣＲＴ１４ｃ上に表示す
る。ステップＳ１６のより詳しい内容が図９に示されて
いる。

【００３６】図９のステップＳ１６１において、コンピ
ュータ１４のＲＡＭ内のポインタによって指定された１
つの断面における超音波断層画像データ及び皮膚表面の
座標データを読み出す。次いでステップＳ１６２におい
て、その指定断面における皮膚及びその下の脂肪層に対
応する画素データが超音波断層画像データから削除され
る。皮膚及び脂肪層の深さ３２ａ（図１０参照）は、可
変の表面補正値としてあらかじめ設定されている。従っ
て、削除すべき画素データ領域は、皮膚表面座標データ
とこの表面補正値とによって規定されることとなる。

【００３７】次のステップＳ１６３においては、可変の
関心領域３２ａ（図１０参照）内において超音波進行方
向即ち深さ方向（Ｚ軸方向、列方向）の超音波断層画像
画素データの平均値を算出する。この平均値は、各画素
データ列について算出される。平均値の算出方法として
は、関心領域内における各列の全ての画素データの和を
関心領域内におけるその列の画素数で割り算することに
よって得られる。このステップＳ１６３においては、指
定された断面における全ての列の平均値が算出されるこ
ととなる。この実施例における関心領域は、観察すべき
骨及び軟部組織がこの領域内に位置するように、この領
域の端縁の深さを指定することによって特定される。次
いで、ステップＳ１６４において、指定された断面につ
いてのＸ軸に沿った算出平均値が（例えば２５６階調
の）輝度情報に変換され、１本の線の輝度画像としてＣ
ＲＴ１４ｃ上に表示される。これは、例えば図１０の破
線３１ａに沿った線画像に相当している。

【００３８】次のステップＳ１６５においては、ポイン
タを次の断面における超音波断層画像データ及び皮膚表
面座標データに移動する。ステップＳ１６６では、指定
画像分の全ての断面について上述のステップＳ１６１〜
Ｓ１６５の処理が終了したかどうか判別する。終了して
いない場合はステップＳ１６１へ戻って同様の処理を繰
り返して行う。全ての断面について終了した場合は図１
のステップＳ１７へ進む。

【００３９】以上の処理によりコンピュータのＣＲＴ１
４ｃ上には、図１０に示すように、中指の骨及び軟部組
織を示す２次元の輝度画像３１がＸ線像のごとく表示さ
れることとなる。

【００４０】図１のステップＳ１７では、図１０に示す
ように、指定された断面についての断層画像３２がコン
ピュータ１４のＲＡＭ内に格納されている超音波断層画
像データを用いて、２次元の輝度画像３１と同一の画面
３０内に表示される。次のステップＳ１８では、指定さ
れた断面の位置を表すマーク３３が２次元画像３１の側
部に表示され、これによって２次元輝度画像と断層画像
との対応関係が一目で分かるようになる。このマーク３
３の表示としては、例えば、（１）そのマークの表示色
を他部分の像と異なる色とする、（２）マーク３３を点
滅させる、（３）マーク３３に破線、鎖線又は点滅線等
の特別の線を付随させる等がある。

【００４１】例えばキーボード１４ａ又はマウス１４ｂ
等を用いて、画面３０上でマーク３３を移動させること
によって所望の断面を指定し、その指定された断面の超
音波断層画像データを画面３０上に表示することができ
る。

【００４２】本実施例の以上述べた構成によれば、所望
の断面に関する断層画像の隣に骨、軟部組織等その検査
対象の２次元輝度画像が表示され、しかも２次元輝度画
像のどの位置の断層画像かがマーク等で明示されるの
で、両者の関係が具体的（客観的）に把握でき、特別の
経験がなくとも人体組織、例えば骨、軟部組織の腱、筋
結合組織等の損傷変化の解析を容易に行うことができ
る。このため、骨折、打撲、捻挫等、外部からは診断で
きないもの及びＸ線撮像でも診断が難しいものについ
て、特別の経験がないものでも把握することができる。
しかも操作が簡単であり、容易に骨、腱、筋肉組織につ
いて観察することができる。また、Ｘ線のごとく危険性
もなく、操作に法的な制限がないのでだれでも簡便に使
用することができる。さらに、ＣＴスキャン装置等に比
してはるかに安価に製造することができる。

【００４３】なお、上述の実施例においては、骨及び軟
部組織の２次元画像を輝度画像で表しているが、これら
骨及び軟部組織の２次元画像を適当な数の階調値別に異
なる色とした色画像で表示することにより体内の損傷変
化をより明瞭に表示するようにしてもよいことは明らか
である。

【００４４】図１１は、本発明の生体組織多次元可視装
置の他の実施例における超音波断層画像表示動作制御プ
ログラムを説明するフローチャートである。

【００４５】この実施例における多次元可視装置の構造
及び超音波断層画像データの取り込み動作制御処理内容
は、図１〜図１０に示す上述の実施例の場合とほぼ同様
である。従って以下の説明において、同様の要素は同じ
参照番号で引用する。

【００４６】キーボード１４ａやマウス１４ｂによっ
て、操作者が画像表示を指示すると、ステップＳ２１に
おいて画像表示処理動作を開始する。次いでステップＳ
２２において、制御基板１３の画像メモリ１３ａに格納
されている超音波断層画像データをコンピュータ１４の
ＲＡＭへ１画像分（１断面分）だけ取り込む。

【００４７】次のステップＳ２３では、超音波断層画像
データを指定画像分取り込んだかどうか判別する。指定
画像分を取り込んでない場合はステップＳ２１へ戻り、
取り込んだ場合は次のステップＳ２４へ進む。

【００４８】ステップＳ２４では、超音波断層画像デー
タから血管及び臓器の２次元画像データを求め、これに
基づいて２次元輝度画像をＣＲＴ１４ｃ上に表示する。
ステップＳ２４のより詳しい内容が図１２に示されてい
る。

【００４９】図１２のステップＳ２４１において、関心
領域４２ａ（図１３参照）内において超音波進行方向即
ち人体の深さ方向（Ｚ軸方向、列方向）の超音波断層画
像画素データの平均値を算出する。本実施例におけるこ
の関心領域４２ａは、比較的小さな可変幅のストリップ
形状を有しＸ軸方向に平行に伸長するスライス領域であ
り、Ｚ軸方向の指定位置（指定された深さ位置）に設定
されている。超音波断層画像画素データに関するこの平
均値は、各画素データ列について算出される。平均値の
算出方法としては、関心領域４２ａ内における各列の全
ての画素データの和を関心領域内におけるその列の画素
数で割り算することによって得られる。このステップＳ
２４１においては、指定された断面における全ての列の
平均値が算出されることとなる。次いで、ステップＳ２
４２において、指定された断面についてのＸ軸に沿った
算出平均値が（例えば２５６階調の）輝度情報に変換さ
れ、１本の線の輝度画像としてＣＲＴ１４ｃ上に表示さ
れる。これは、例えば図１３の破線４１ａに沿った線画
像に相当している。

【００５０】次のステップＳ２４３においては、ポイン
タを次の断面における超音波断層画像データに移動す
る。ステップＳ２４４では、指定画像分の全ての断面に
ついて上述のステップＳ２４１〜Ｓ２４３の処理が終了
したかどうか判別する。終了していない場合はステップ
Ｓ２４１へ戻って同様の処理を繰り返して行う。全ての
断面について終了した場合は次のステップＳ２４５へ進
む。

【００５１】以上の処理によりコンピュータのＣＲＴ１
４ｃ上には、図１３に示すように、血管及び臓器を示す
２次元の輝度画像４１がＸ線像のごとく表示されること
となる。

【００５２】ステップＳ２４５においては、スライス関
心領域４２ａがＺ軸座標の次の指定位置に移動される。
この場合、現在の位置のＺ軸方向に隣接する位置を連続
的に指定してもよいし、又は隣接位置に限らない所望位
置に直接的に移動するようにしてもよい。次のステップ
Ｓ２４６においては、スライス関心領域の全ての指定位
置について上述のステップＳ２４１〜Ｓ２４４の処理が
終了したかどうか判別する。終了していない場合はステ
ップＳ２４１へ戻って同様の処理を繰り返して行う。全
ての指定位置について終了した場合は図１１のステップ
Ｓ２５へ進む。

【００５３】図１１のステップＳ２５では、図１３に示
すように、指定された断面についての断層画像４２がコ
ンピュータ１４のＲＡＭ内に格納されている超音波断層
画像データを用いて、２次元の輝度画像４１と同一の画
面４０内に表示される。次のステップＳ２６では、指定
された断面の位置を表すマーク４３が２次元画像４１の
側部に表示され、これによって２次元輝度画像と断層画
像との対応関係が一目で分かるようになる。このマーク
４３の表示としては、例えば、（１）そのマークの表示
色を他部分の像と異なる色とする、（２）マーク４３を
点滅させる、（３）マーク４３に破線、鎖線又は点滅線
等の特別の線を付随させる等がある。

【００５４】例えばキーボード１４ａ又はマウス１４ｂ
等を用いて、画面４０上でマーク４３を移動させること
によって所望の断面を指定し、その指定された断面の超
音波断層画像データを画面４０上に表示できることも前
述の実施例の場合と同様である。スライス関心領域は、
観察すべき血管及び臓器がこの領域内に位置するように
指定される。このスライス関心領域は、本実施例ではＸ
軸に平行に伸長しているが、観察すべき血管及び臓器を
より的確にこの領域に含ませて表示を行うために、図１
３に示すようにＸ軸に斜めに伸長するスライス関心領域
４２ｂとしてもよい。

【００５５】本実施例の以上述べた構成によれば、所望
の断面に関する断層画像の隣に血管及び臓器等その検査
対象の２次元輝度画像が表示され、しかも２次元輝度画
像のどの位置の断層画像かがマーク等で明示されるの
で、両者の関係が具体的（客観的）に把握でき、特別の
経験がなくとも人体組織、例えば血管、臓器、その他組
織等の損傷変化の解析を容易に行うことができる。この
ため、外部からは診断できない損傷及びＸ線撮像でも診
断が難しいものについて、特別の経験がないものでも把
握することができる。しかも操作が簡単であり、容易に
血管、臓器等について観察することができる。また、Ｘ
線のごとく危険性もなく、操作に法的な制限がないので
だれでも簡便に使用することができる。さらに、ＣＴス
キャン装置等に比してはるかに安価に製造することがで
きる。

【００５６】なお、上述の実施例においては、血管及び
臓器の２次元画像を輝度画像で表しているが、これら血
管及び臓器の２次元画像を適当な数の階調値別に異なる
色とした色画像で表示することにより体内の損傷変化を
より明瞭に表示するようにしてもよいことは明らかであ
る。

【００５７】本実施例の装置は、以上述べた基本機能の
他に、（１）断層画像を適当な数の階調値別に異なる色
で表示して体内の損傷変化を明瞭に表示する、（２）断
層画像をその組織別に異なる色で表示し、かつ階調値別
に異なる輝度で表示して体内の損傷変化を明瞭に表示す
る、（３）検査対象の種類に応じて複数の超音波周波数
で弁別して得た断層画像を合成した断層画像として表示
する機能を付加してもよい。

【００５８】また、体表に近い位置にある骨、腱、筋肉
組織については個体差が少なく相似関係にあることがほ
とんどであるため、これら組織に関する標準画像を上述
の断層画像と同時表示するようにして、実際の超音波断
層画像と比較することにより、解析を容易にすることも
可能である。

【００５９】サーモ体表観察装置１５から得られた体表
温度分布を断層画像と同時表示すれば、腱、筋結合組織
等の損傷変化は超音波断層画像で、その炎症状態は体表
温度分布で１つの画面から同時に把握することができ
る。

【００６０】モアレ縞分布観察装置１６から得られた筋
組織の緊張変化等に関する画像を断層画像と同時表示す
れば、障害によって生ずる組織の緊張と皮膚の緊張変化
のモアレ表示が同時に把握できるので、従来観察不可能
であった軟部組織の損傷変化をも体の内外から捕えるこ
とができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、生体組織の互いに平行な複数の断面の各々につい
て、超音波進行方向及び超音波走査方向に配列される複
数の画素データからなる超音波断層画像データを形成す
る超音波断層画像検出手段と、この超音波断層画像検出
手段を用いて形成した各断面毎の断層画像画素データを
一時的に格納する記憶手段と、この記憶手段に格納され
ている断層画像画素データのうちの、可変幅のストリッ
プ形状を有するスライス領域である指定された関心領域
内に存在している超音波進行方向に沿った画素データの
平均値を算出し、生体組織の各断面についての２次元画
像データを求める計算手段と、求めた２次元画像データ
に基づく２次元画像と記憶手段に格納されている断層画
像画素データに基づく所望の断面の断層画像とを同一の
画面上に表示する表示手段とを備えている。このよう
に、所望の断面に関する断層画像の隣にその生体組織の
２次元画像が表示されるので、その断層画像の生体組織
に関する関係が直感的に把握でき、特別の経験がなくと
も生体組織の解析を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像表示動作制御プログラムを説明するフロー
チャートである。

【図２】本発明の生体組織多次元可視装置の一実施例の
構成を概略的に示すブロック図である。

【図３】図２の制御基板の構成を概略的に示すブロック
図である。

【図４】超音波断層画像データの取り込み動作制御プロ
グラムを説明するフローチャートである。

【図５】人体とその断層画像との関係を説明する図であ
る。

【図６】図１の低レベルエコーカット処理の内容を説明
するフローチャートである。

【図７】１つの断面例における画像とその超音波断層画
像データとの対応関係を示す図である。

【図８】図１の皮膚表面位置の検出処理の内容を説明す
るフローチャートである。

【図９】図１の断層画像データの平均値を算出し各断面
毎の２次元画像データを形成する処理の内容を説明する
フローチャートである。

【図１０】図１の画像表示動作制御プログラムによって
表示される画面例を示す図である。

【図１１】本発明の生体組織多次元可視装置の他の実施
例における画像表示動作制御プログラムを説明するフロ
ーチャートである。

【図１２】図１１の断層画像データの平均値を算出し各
断面毎の２次元画像データを形成する処理の内容を説明
するフローチャートである。

【図１３】図１１の画像表示動作制御プログラムによっ
て表示される画面例を示す図である。

【符号の説明】

１０超音波診断装置１０ａ発振器１０ｂ送信アンプ１０ｃ受信アンプ１０ｄ表示部１０ｅＡ／Ｄコンバータ１０ｆコントローラ１１プローブ１２人体１２ａ検査対象１３制御基板１３ａ画像メモリ１３ｂ、１３ｃ入出力制御装置１４デジタルコンピュータ１４ａキーボード１４ｂマウス１４ｃＣＲＴ１４ｄ外部メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 8/14

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】生体組織の互いに平行な複数の断面の各
々について、超音波進行方向及び超音波走査方向に配列
される複数の画素データからなる超音波断層画像データ
を形成する超音波断層画像検出手段と、該超音波断層画
像検出手段を用いて形成した各断面毎の断層画像画素デ
ータを一時的に格納する記憶手段と、該記憶手段に格納
されている断層画像画素データのうちの、可変幅のスト
リップ形状を有するスライス領域である指定された関心
領域内に存在している超音波進行方向に沿った画素デー
タの平均値を算出し、生体組織の各断面についての２次
元画像データを求める計算手段と、該求めた２次元画像
データに基づく２次元画像と前記記憶手段に格納されて
いる断層画像画素データに基づく所望の断面の断層画像
とを同一の画面上に表示する表示手段とを備えたことを
特徴とする生体組織多次元可視装置。
【請求項２】前記表示手段は、所望の断面の断層画像
と該所望の断面の位置を表示するマークを備えた前記２
次元画像とを同一の画面上に表示するものであることを
特徴とする請求項１に記載の生体組織多次元可視装置。
【請求項３】前記表示手段は、前記求めた２次元画像
データに基づいた複数の輝度で前記２次元画像を表示す
るものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の
生体組織多次元可視装置。
【請求項４】前記表示手段は、前記求めた２次元画像
データに基づいた複数の色で前記２次元画像を表示する
ものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の生
体組織多次元可視装置。
【請求項５】前記記憶手段に格納されている断層画像
画素データから前記生体組織の各断面における層表面位
置を検出し層表面座標データをそれぞれ形成する層表面
位置検出手段と、該層表面位置検出手段の形成した各断
面における層表面座標データ及び指定された表面補正値
に基づいて前記記憶手段に格納されている断層画像画素
データの一部を削除する削除手段とをさらに備えたこと
を特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の生
体組織多次元可視装置。
【請求項６】前記スライス領域は、前記層表面位置検
出手段の形成した各断面における層表面座標データと指
定された可変深さとによって特定されることを特徴とす
る請求項５に記載の生体組織多次元可視装置。
【請求項７】前記スライス領域を次の指定領域まで超
音波進行方向に移動させる手段をさらに備えたことを特
徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の生体組
織多次元可視装置。
【請求項８】前記スライス領域が超音波走査方向と平
行に伸長していることを特徴とする請求項１から７のい
ずれか１項に記載の生体組織多次元可視装置。
【請求項９】前記スライス領域が超音波走査方向に対
して斜めに伸長していることを特徴とする請求項１から
７のいずれか１項に記載の生体組織多次元可視装置。