JP4987503B2 - Ultrasonic diagnostic apparatus, image data display apparatus, and image data display control program - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus, image data display apparatus, and image data display control program Download PDF

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Description

本発明は、超音波診断装置、画像データ表示装置及び画像データ表示用制御プログラムに係り、特に、被検体の診断対象部位から得られた高フレームレート画像データと低フレームレート画像データを比較表示する超音波診断装置、画像データ表示装置及び画像データ表示用制御プログラムに関する。   The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, an image data display apparatus, and an image data display control program, and in particular, compares and displays high frame rate image data and low frame rate image data obtained from a diagnosis target region of a subject. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, an image data display apparatus, and an image data display control program.

超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された振動素子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記振動素子によって受信することにより各種生体情報を収集するものである。   The ultrasonic diagnostic apparatus radiates an ultrasonic pulse generated from a vibration element built in an ultrasonic probe into a subject and receives an ultrasonic reflected wave generated by a difference in acoustic impedance of the subject tissue by the vibration element. Thus, various biological information is collected.

この装置を用いた診断法は、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2次元画像データがリアルタイムで観察できるため、生体臓器の機能診断や形態診断に広く用いられている。生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の2つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いて得られるBモード画像とカラードプラ画像は、今日の超音波画像診断において不可欠なものとなっている。   The diagnostic method using this apparatus is widely used for functional diagnosis and morphological diagnosis of living organs because two-dimensional image data can be observed in real time with a simple operation of simply bringing an ultrasonic probe into contact with the body surface. Ultrasound diagnostic methods for obtaining biological information from reflected waves from tissues or blood cells in a living body have made rapid progress with the development of two major technologies, the ultrasonic pulse reflection method and the ultrasonic Doppler method. The obtained B-mode image and color Doppler image are indispensable in today's ultrasonic image diagnosis.

更に、近年では振動素子が1次元配列された超音波プローブの機械的移動、あるいは振動素子が2次元配列された所謂2次元アレイ超音波プローブにより3次元的なBモード画像データやカラードプラ画像データを生成する方法が開発され、同一の超音波プローブを用いて収集された診断対象部位の2次元画像データと3次元画像データを合成表示する方法も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Furthermore, in recent years, three-dimensional B-mode image data and color Doppler image data are obtained by mechanical movement of an ultrasonic probe in which vibration elements are arranged one-dimensionally, or a so-called two-dimensional array ultrasonic probe in which vibration elements are arranged two-dimensionally. Has been developed, and a method of combining and displaying two-dimensional image data and three-dimensional image data of a diagnosis target part collected using the same ultrasonic probe has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). ).

特に、振動素子が2次元配列された超音波プローブを用いることにより、被検体の体表面に配置した前記超音波プローブを移動させることなく空間分解能と時間分解能に優れた2次元画像データと広範囲の観察が可能な3次元画像データをリアルタイムで観察することができる。   In particular, by using an ultrasonic probe in which two-dimensionally arranged vibration elements are used, two-dimensional image data with excellent spatial resolution and temporal resolution and a wide range can be obtained without moving the ultrasonic probe arranged on the body surface of the subject. Observable three-dimensional image data can be observed in real time.

ところで、超音波造影剤を用いて各種臓器における微小血流を観察することにより腫瘍等の鑑別診断を行なう場合等では、腫瘍組織における局所的な血行動態の観察は、通常、分解能に優れる2次元画像データを用いて行なわれるが、3次元的に走行する腫瘍周辺の血管や腫瘍血管の観察によりその内部を流れる造影剤の位置を確認する場合には、広範囲な観察が可能な3次元画像データを参照用画像データとして用いている。
特開2005−152346号公報
By the way, in the case of performing differential diagnosis of a tumor or the like by observing micro blood flow in various organs using an ultrasonic contrast agent, local hemodynamic observation in a tumor tissue is usually two-dimensional with excellent resolution. 3D image data that can be observed over a wide range when the position of the contrast medium flowing through the blood vessels around the tumor and tumor blood vessels that travel in three dimensions is confirmed by using image data. Are used as reference image data.
JP 2005-152346 A

上述のような超音波診断においては、2次元画像データと3次元画像データを略同一時相において収集することが望ましいが、比較的フレームレート(単位時間当たりに収集可能な画像データ数)が高い2次元画像データとフレームレートが低い3次元画像データを同時あるいは交互に収集した場合、2次元画像データの時間分解能は大幅に劣化する。このため、従来は、時系列的な2次元画像データの収集を行ない必要に応じて(即ち、広範囲な画像情報が必要となった場合)3次元画像データの収集モードに切り替える方法がとられてきた。   In the ultrasonic diagnosis as described above, it is desirable to collect 2D image data and 3D image data at substantially the same time phase, but the frame rate (the number of image data that can be collected per unit time) is relatively high. When two-dimensional image data and three-dimensional image data with a low frame rate are collected simultaneously or alternately, the time resolution of the two-dimensional image data is greatly degraded. For this reason, conventionally, a method has been employed in which time-series two-dimensional image data is collected and switched to a three-dimensional image data collection mode as necessary (that is, when a wide range of image information is required). It was.

しかしながら、この方法によれば、2次元画像データと3次元画像データの対応付けが困難となり、参照している3次元画像データの収集時相を把握することができないという問題点を有していた。   However, according to this method, it is difficult to associate the two-dimensional image data with the three-dimensional image data, and there is a problem that it is impossible to grasp the collection time phase of the referenced three-dimensional image data. .

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば、低フレームレートの第1の画像データの生成と高フレームレートの第2の画像データの生成を交互に繰り返して行なう際、第1の画像データを補間処理して新たな時相における低フレームレートの第3の画像データを生成することにより、所望の第2の画像データと同一時相における第3の画像データを参照表示することが可能な超音波診断装置、画像データ表示装置及び画像データ表示用制御プログラムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to alternately generate the first image data with a low frame rate and the second image data with a high frame rate, for example. The third image data in the same time phase as the desired second image data by interpolating the first image data to generate third image data having a low frame rate in a new time phase. An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus, an image data display apparatus, and an image data display control program that can display and display data.

上記課題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、異なる第1の走査及び第2の走査により被検体に対して超音波送受信を行なう超音波プローブと、前記第1の走査による所定フレーム分の撮像と、前記第2の走査による所定フレーム分の撮像を交互に繰り返し実行するための制御を行う制御手段と、前記第1の走査によって収集された超音波データに基づいて第1の画像データを生成する第1の画像データ生成手段と、前記第2の走査によって収集された超音波データに基づいて第2の画像データを生成する第2の画像データ生成手段と、前記第1及び前記第2の走査による撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する補間処理手段と、前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する前記第3の画像データを、前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する表示手段とを備えた。
In order to solve the above-described problem, an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment includes an ultrasonic probe that performs ultrasonic transmission / reception with respect to a subject through different first scanning and second scanning, and a predetermined by the first scanning. Control means for performing control for alternately and repeatedly performing imaging for a frame and imaging for a predetermined frame by the second scan, and a first based on ultrasound data collected by the first scan First image data generating means for generating image data; second image data generating means for generating second image data based on ultrasonic data collected by the second scan; and Interpolation for generating the third image data corresponding to the time phase information by interpolating the first image data based on the time phase information corresponding to the time phase at which the imaging by the second scanning is performed. Processing means and the second Said third image data corresponding to the time phase imaging of the image data is made, and display means for displaying the reference image data for the second image data.

又、実施形態の画像データ処理装置は、画像診断装置によって収集された第1の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第1の画像データ及び第2の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第2の画像データを保存する画像データ記憶手段と、前記第1及び第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する補間処理手段と、前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応した前記第3の画像データを前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する表示手段とを備えた。
In addition, the image data processing apparatus according to the embodiment can be obtained by imaging the first image data acquired by the first scan collected by the image diagnostic apparatus and the predetermined frame by the second scan. And interpolating the first image data based on the time phase information corresponding to the time phase at which the first and second image data were captured, and the image data storage means for storing the second image data obtained Interpolating means for processing to generate third image data corresponding to the time phase information, and the third image data corresponding to the time phase at which the second image data was imaged. Display means for displaying the image data as reference image data.

一方、実施形態の画像データ表示用制御プログラムは、被検体に対する第1の走査に基づいて生成した第1の画像データと第2の走査に基づいて生成した第2の画像データを表示する画像データ表示用制御プログラムであって、前記第1の走査による所定フレーム分の撮像と、前記第2の走査による所定フレーム分の撮像を交互に繰り返し実行する機能と、前記第1の走査によって収集された超音波データに基づいて第1の画像データを生成する機能と、前記第2の走査によって収集された超音波データに基づいて第2の画像データを生成する機能と、前記第1及び前記第2の走査による撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する機能と、前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する前記第3の画像データを、前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する機能とを具備する。On the other hand, the image data display control program according to the embodiment displays the first image data generated based on the first scan on the subject and the second image data generated based on the second scan. A display control program, which is acquired by the first scan, and a function for alternately and repeatedly performing imaging for a predetermined frame by the first scan and imaging for a predetermined frame by the second scan. A function of generating first image data based on ultrasound data, a function of generating second image data based on ultrasound data collected by the second scan, and the first and second A function of interpolating the first image data based on time phase information corresponding to the time phase imaged by scanning, and generating third image data corresponding to the time phase information; Said third image data corresponding to the time phase imaging of the second image data is performed, it includes a function of displaying a reference image data for the second image data.

又、実施形態の画像データ表示用制御プログラムは、画像診断装置によって収集された第1の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第1の画像データ及び第2の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第2の画像データを保存する機能と、前記第1及び第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する3の画像データを生成する機能と、前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応した前記第3の画像データを前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する機能とを具備する。In addition, the image data display control program of the embodiment includes the first image data obtained by imaging for a predetermined frame by the first scan collected by the image diagnostic apparatus and the imaging for a predetermined frame by the second scan. The first image data is interpolated based on the function of storing the second image data obtained in step 1 and the time phase information corresponding to the time phase at which the first and second image data were captured. Then, the function of generating the third image data corresponding to the time phase information, and the third image data corresponding to the time phase when the second image data is imaged are applied to the second image data. And a function of displaying as reference image data.

本発明によれば、異なる第1の走査と第2の走査によって第1の画像データと第2の画像データを交互に収集する際、第1の画像データを補間処理して前記第2の画像データの時相と略等しい時相における第3の画像データを生成することにより、同一時相における前記第2の画像データと前記第1の画像データに基づく前記第3の画像データとの比較表示が容易となる。   According to the present invention, when the first image data and the second image data are alternately collected by the different first scan and second scan, the first image data is interpolated to perform the second image. By generating the third image data in the time phase substantially equal to the time phase of the data, the second image data in the same time phase and the third image data based on the first image data are compared and displayed. Becomes easy.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下に述べる本発明の第1の実施例における超音波診断装置では、被検体に対する1回の3次元走査(第1の走査)と複数回の2次元走査(第2の走査)を繰り返して行ない、3次元走査によって間欠的に得られた3次元原画像データ(第1の画像データ)の補間処理により、2次元走査によって得られた時系列的な2次元画像データ(第2の画像データ)の各時相に対応する複数の3次元補間画像データ(第3の画像データ)を新たに生成する。そして、表示部において順次表示される2次元画像データの中から選択された所望2次元画像データの時相に対応した3次元補間画像データを抽出し、前記所望2次元画像データに対する参照用画像データとして表示する。   In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention described below, one three-dimensional scan (first scan) and a plurality of two-dimensional scans (second scan) are repeatedly performed on the subject. Time-series two-dimensional image data (second image data) obtained by two-dimensional scanning by interpolation processing of three-dimensional original image data (first image data) obtained intermittently by three-dimensional scanning. A plurality of three-dimensional interpolation image data (third image data) corresponding to each time phase is newly generated. Then, 3D interpolation image data corresponding to the time phase of the desired 2D image data selected from the 2D image data sequentially displayed on the display unit is extracted, and reference image data for the desired 2D image data is extracted. Display as.

尚、本実施例では、低フレームレート画像データ(第1の画像データ)として当該被検体に対する3次元走査によって得られた3次元画像データを、又、高フレームレート画像データ(第2の画像データ)として前記被検体に対する2次元走査によって得られた2次元画像データを例に説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、低フレームレート画像データは、走査密度の高い2次元走査あるいは走査範囲の広い2次元走査によって得られた2次元画像データであり、高フレームレート画像データは、走査密度の粗い2次元走査あるいは走査範囲の狭い2次元走査によって得られた2次元画像データであってもよい。同様にして、低フレームレート画像データは、走査密度の高い3次元走査あるいは走査範囲の広い3次元走査によって得られた3次元画像データであり、高フレームレート画像データは、走査密度の粗い3次元走査あるいは走査範囲の狭い3次元走査によって得られた3次元画像データであっても構わない。   In this embodiment, three-dimensional image data obtained by three-dimensional scanning of the subject is used as low frame rate image data (first image data), and high frame rate image data (second image data). ) Will be described by way of example of two-dimensional image data obtained by two-dimensional scanning of the subject. However, the present invention is not limited to this. For example, low-frame-rate image data may be two-dimensional scanning with high scanning density or The two-dimensional image data obtained by two-dimensional scanning with a wide scanning range. The high frame rate image data is two-dimensional image data obtained by two-dimensional scanning with a coarse scanning density or two-dimensional scanning with a narrow scanning range. May be. Similarly, the low frame rate image data is three-dimensional image data obtained by three-dimensional scanning with a high scanning density or a three-dimensional scanning with a wide scanning range, and the high frame rate image data is three-dimensional with a coarse scanning density. It may be 3D image data obtained by scanning or 3D scanning with a narrow scanning range.

(装置の構成)
本発明の第1の実施例における超音波診断装置の構成につき図1乃至図7を用いて説明する。尚、図1は、本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であり、図2は、この超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
(Device configuration)
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 shows a specific configuration of a transmission / reception unit and an ultrasonic data generation unit provided in the ultrasonic diagnostic apparatus. It is a block diagram.

図1に示した本実施例の超音波診断装置100は、被検体の2次元領域あるいは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を有した超音波プローブ3と、当該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モードデータ等の超音波データを生成する超音波データ生成部4と、複数の超音波送受信方向の各々において収集された超音波データを用いて低フレームレートの3次元画像データ(第1の画像データ)及び高フレームレートの2次元画像データ(第2の画像データ)を生成する画像データ生成部5と、上述の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6を備え、更に、被検体情報の入力、画像データ収集条件の設定、画像データ表示条件の設定、所望2次元画像データの選択等を行なう入力部7と、超音波診断装置100における上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部8を備えている。   The ultrasonic diagnostic apparatus 100 of the present embodiment shown in FIG. 1 transmits an ultrasonic pulse (transmission ultrasonic wave) to a two-dimensional region or a three-dimensional region of a subject, and an ultrasonic reflected wave obtained by this transmission. The ultrasonic probe 3 having a plurality of vibration elements that convert (received ultrasonic waves) into electrical signals (received signals), and a drive signal for transmitting ultrasonic pulses in a predetermined direction of the subject A transmission / reception unit 2 that supplies the oscillating element and phase-adds the received signals of the plurality of channels obtained from the oscillating element, and processes the received signal after phasing addition to generate ultrasonic data such as B-mode data Low-frame-rate three-dimensional image data (first image data) and high-frame-rate two-dimensional image data using the ultrasonic data generation unit 4 and ultrasonic data collected in each of a plurality of ultrasonic transmission / reception directions Image data generating unit 5 for generating (second image data) and a display unit 6 for displaying the above-described 2D image data and 3D image data, and further input of object information and setting of image data collection conditions An input unit 7 for setting image data display conditions, selecting desired two-dimensional image data, and the like, and a system control unit 8 for comprehensively controlling the above-described units in the ultrasonic diagnostic apparatus 100.

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。又、超音波プローブ3の振動素子の各々は、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。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、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。   The ultrasonic probe 3 has M vibrating elements (not shown) arranged two-dimensionally at its tip, and transmits and receives ultrasonic waves by bringing the tip into contact with the body surface of the subject. Each of the vibration elements of the ultrasonic probe 3 is connected to the transmission / reception unit 2 via an M channel multi-core cable (not shown). The vibration element is an electroacoustic transducer that converts electrical pulses (driving signals) into ultrasonic pulses (transmitting ultrasonic waves) during transmission, and converts ultrasonic reflected waves (receiving ultrasonic waves) into electrical reception signals during reception. It has a function to do.

この超音波プローブ3には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、操作者は診断部位に応じて任意に選択することが可能である。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を用いる場合について述べるが、リニア走査対応やコンベックス走査対応等の超音波プローブであっても構わない。   The ultrasonic probe 3 has a sector scan support, a linear scan support, a convex scan support, and the like, and the operator can arbitrarily select according to the diagnosis part. In the present embodiment, the case of using the sector scanning ultrasonic probe 3 in which M vibrating elements are two-dimensionally arranged will be described. However, an ultrasonic probe compatible with linear scanning or convex scanning may be used.

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。   Next, the transmission / reception unit 2 illustrated in FIG. 2 includes a transmission unit 21 that supplies a drive signal to the vibration element of the ultrasonic probe 3 and a reception unit that performs phasing addition on the reception signal obtained from the vibration element. 22 is provided.

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。   The transmission unit 21 includes a rate pulse generator 211, a transmission delay circuit 212, and a drive circuit 213. The rate pulse generator 211 generates a rate pulse that determines a repetition period of the transmission ultrasonic wave and transmits the transmission delay circuit 212. To supply. The transmission delay circuit 212 is composed of the same number of independent delay circuits as the Mt number of vibration elements used for transmission, and a focusing delay time for focusing the transmission ultrasonic wave to a predetermined depth and a predetermined direction (θp, A deflection delay time for transmission to φq) is given to the rate pulse and supplied to the drive circuit 213. The drive circuit 213 has the same number of independent drive circuits as the transmission delay circuit 212, and Mt (Mt) selected for transmission from among the M vibration elements arranged two-dimensionally by the ultrasonic probe 3. ≦ M) Drives the vibration elements and radiates transmission ultrasonic waves into the body of the subject.

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。   On the other hand, the receiving unit 22 is an A / D converter of an Mr channel corresponding to Mr (Mr ≦ M) vibrating elements selected for reception from among the M vibrating elements built in the ultrasonic probe 3. 221, a reception delay circuit 222, and an adder 223. The Mr channel reception signal supplied from the reception vibration element is converted into a digital signal by the A / D converter 221, and the reception delay circuit 222 receives the signal. Sent.

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)に対し強い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。   The reception delay circuit 222 sets a focusing delay time for focusing the received ultrasonic wave from a predetermined depth and a deflection delay time for setting a strong reception directivity for a predetermined direction (θp, φq). An adder 223 adds the reception signals from the reception delay circuit 222 to each of the Mr channel reception signals output from the / D converter 221. That is, the reception delay circuit 222 and the adder 223 perform phasing addition on the reception signal obtained from a predetermined direction.

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軸方向に沿って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。   FIG. 3 shows the ultrasonic transmission / reception direction (θp, φq) in orthogonal coordinates (xyz) with the central axis of the ultrasonic probe 3 as the z-axis. In this case, the vibration element is x Two-dimensional arrangement is performed along the axial direction and the y-axis direction, and θp and φq indicate angles with respect to the z-axis in the transmission / reception direction projected on the xz plane and the yz plane.

尚、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を行なうことも可能である。この並列同時受信法の適用により3次元走査に要する時間は大幅に短縮される。   The reception delay circuit 222 and the adder 223 can perform so-called parallel simultaneous reception in which reception ultrasonic beams in a plurality of directions are simultaneously formed by controlling the delay time. By applying this parallel simultaneous reception method, the time required for three-dimensional scanning is greatly reduced.

図2に戻って、超音波データ生成部4は、送受信部2の受信部22から出力される整相加算後の受信信号に対し所定の処理を行なってBモードデータを生成する受信信号処理部41と、被検体の複数方向に対する超音波送受信によって得られたBモードデータを順次保存するデータ記憶部42を備えている。   Returning to FIG. 2, the ultrasonic data generation unit 4 performs a predetermined process on the reception signal after the phasing addition output from the reception unit 22 of the transmission / reception unit 2 to generate B-mode data. 41 and a data storage unit 42 for sequentially storing B-mode data obtained by ultrasonic transmission / reception in a plurality of directions of the subject.

そして、受信信号処理部41は、受信部22の加算器223から供給された受信信号を包絡線検波する包絡線検波器411と、包絡線検波された信号の振幅を対数変換してBモードデータを生成する対数変換器412を備えている。但し、包絡線検波器411と対数変換器412は順序を入れ替えて構成しても構わない。   Then, the received signal processing unit 41 logarithmically converts the amplitude of the envelope detected signal from the envelope detector 411 that performs envelope detection on the received signal supplied from the adder 223 of the receiving unit 22, and B-mode data A logarithmic converter 412 is generated. However, the envelope detector 411 and the logarithmic converter 412 may be configured by changing the order.

一方、データ記憶部42は、当該被検体に対する時系列的な2次元走査(第2の走査)によって収集されたBモードデータを2次元データとして保存する2次元データ記憶部421と、前記被検体に対する間欠的な3次元走査(第1の走査)によって収集されたBモードデータを3次元データとして保存する3次元データ記憶部422を有し、2次元走査及び3次元走査によって収集された上述のBモードデータは、システム制御部8から供給される送受信方向(θp、φq)の情報や2次元走査あるいは3次元走査の時相情報と共に2次元データ記憶部421及び3次元データ記憶部422に一旦保存される。尚、当該被検体に対する時系列的な2次元走査及び間欠的な3次元走査の順序については後述する。   On the other hand, the data storage unit 42 includes a two-dimensional data storage unit 421 that stores B-mode data collected by time-series two-dimensional scanning (second scanning) on the subject as two-dimensional data, and the subject. And a three-dimensional data storage unit 422 for storing B-mode data collected by intermittent three-dimensional scanning (first scanning) as three-dimensional data, and the above-described two-dimensional scanning and three-dimensional scanning. The B-mode data is temporarily stored in the two-dimensional data storage unit 421 and the three-dimensional data storage unit 422 together with information on the transmission / reception direction (θp, φq) supplied from the system control unit 8 and time phase information of two-dimensional scanning or three-dimensional scanning. Saved. Note that the order of time-series two-dimensional scanning and intermittent three-dimensional scanning of the subject will be described later.

図1に戻って、画像データ生成部5は、高フレームレート画像データ生成部51と低フレームレート画像データ生成部52と補間処理部53を備えている。そして、高フレームレート画像データ生成部51は図示しない画像処理部と画像データ記憶部を有し、超音波データ生成部4のデータ記憶部42における2次元データ記憶部421から読み出した複数のBモードデータを、これらのBモードデータに付加された送受信方向(θp、φq)の情報に基づいて再配列し、更に、フィルタリング処理等の画像処理を行なって高フレームレートの2次元画像データを生成する。そして、得られた2次元画像データに2次元走査の時相情報を付加して前記画像データ記憶部に保存する。   Returning to FIG. 1, the image data generation unit 5 includes a high frame rate image data generation unit 51, a low frame rate image data generation unit 52, and an interpolation processing unit 53. The high frame rate image data generation unit 51 includes an image processing unit and an image data storage unit (not shown), and a plurality of B modes read from the two-dimensional data storage unit 421 in the data storage unit 42 of the ultrasonic data generation unit 4. The data is rearranged based on the transmission / reception direction (θp, φq) information added to the B-mode data, and further, image processing such as filtering processing is performed to generate high frame rate two-dimensional image data. . Then, two-dimensional scanning time phase information is added to the obtained two-dimensional image data and stored in the image data storage unit.

一方、低フレームレート画像データ生成部52は、後述の3次元画像データ生成部55と画像データ記憶部56を有している。3次元画像データ生成部55は、データ記憶部42の3次元データ記憶部422から読み出した複数のBモードデータを、これらのBモードデータに付加された送受信方向(θp、φq)の情報に基づいて再配列しボリュームデータを生成する。次いで、このボリュームデータをレンダリング処理して低フレームレートの3次元画像データを生成し、得られた3次元画像データに3次元走査の時相情報を付加して画像データ記憶部56に保存する。   On the other hand, the low frame rate image data generation unit 52 includes a three-dimensional image data generation unit 55 and an image data storage unit 56 which will be described later. The three-dimensional image data generation unit 55 is based on a plurality of B-mode data read from the three-dimensional data storage unit 422 of the data storage unit 42 based on information on transmission / reception directions (θp, φq) added to these B-mode data. To rearrange and generate volume data. Next, the volume data is rendered to generate low-frame-rate three-dimensional image data, and three-dimensional scanning time phase information is added to the obtained three-dimensional image data and stored in the image data storage unit 56.

次に、低フレームレート画像データ生成部52の具体例につき図4を用いて説明する。この低フレームレート画像データ生成部52は、データ記憶部42の3次元データ記憶部422から読み出したBモードデータを用いて3次元原画像データを生成する3次元画像データ生成部55と、得られた3次元原画像データを3次元走査の時相情報と共に保存する画像データ記憶部56を備えている。   Next, a specific example of the low frame rate image data generation unit 52 will be described with reference to FIG. The low frame rate image data generation unit 52 is obtained with a three-dimensional image data generation unit 55 that generates three-dimensional original image data using B-mode data read from the three-dimensional data storage unit 422 of the data storage unit 42. The image data storage unit 56 stores the three-dimensional original image data together with the time phase information of the three-dimensional scanning.

そして、3次元画像データ生成部55は、ボリュームデータ生成部551と、不透明度・色調設定部552と、レンダリング処理部553を有している。   The three-dimensional image data generation unit 55 includes a volume data generation unit 551, an opacity / color tone setting unit 552, and a rendering processing unit 553.

ボリュームデータ生成部551は、3次元データ記憶部422に保存されたBモードデータとその付帯情報である送受信方向(θp、φq)の情報を読み出し、送受信方向(θp、φq)に対応させて再配列したBモードデータを補間処理して等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成する。一方、不透明度・色調設定部552は、前記ボリュームデータのボクセル値に基づき不透明度と色調を画素単位で設定する。又、レンダリング処理部553は、不透明度・色調設定部552によって設定された不透明度や色調の情報に基づき、ボリュームデータ生成部551から供給されるボリュームデータをレンダリング処理して3次元原画像データを生成する。   The volume data generation unit 551 reads the B-mode data stored in the three-dimensional data storage unit 422 and the information on the transmission / reception direction (θp, φq), which is incidental information, and re-reads the information in accordance with the transmission / reception direction (θp, φq). Volume data composed of isotropic voxels is generated by interpolating the arranged B-mode data. On the other hand, the opacity / color tone setting unit 552 sets opacity and color tone in units of pixels based on the voxel values of the volume data. Further, the rendering processing unit 553 renders the volume data supplied from the volume data generation unit 551 based on the opacity and color tone information set by the opacity / color tone setting unit 552 to generate the three-dimensional original image data. Generate.

再び図1に戻って、画像データ生成部5における補間処理部53は、間欠的な3次元走査によって得られた上述の3次元原画像データを補間処理することにより、3次元走査が行なわれなかった時相における第2の3次元画像データ(第3の画像データ)を新たに生成する。そして、得られた3次元補間画像データに各々の時相情報を付加し、低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56において上述の3次元原画像データと共に保存する。尚、3次元原画像データに対して通常の線形補間法やスプライン補間法を適用することにより3次元補間画像データの生成が可能となるが、他の補間法を適用してもよい。   Returning to FIG. 1 again, the interpolation processing unit 53 in the image data generating unit 5 performs interpolation processing on the above-described three-dimensional original image data obtained by intermittent three-dimensional scanning, so that three-dimensional scanning is not performed. Second 3D image data (third image data) in the new time phase is newly generated. Then, each time phase information is added to the obtained three-dimensional interpolation image data, and is stored together with the above-described three-dimensional original image data in the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52. It is possible to generate three-dimensional interpolation image data by applying a normal linear interpolation method or spline interpolation method to the three-dimensional original image data, but other interpolation methods may be applied.

次に、時系列的な2次元走査による2次元画像データの生成と間欠的な3次元走査による3次元原画像データの生成の順序につき図5を用いて説明する。   Next, the order of generating two-dimensional image data by time-series two-dimensional scanning and generating three-dimensional original image data by intermittent three-dimensional scanning will be described with reference to FIG.

図5の横軸は、時刻t=t0を基準とした3次元原画像データ及び2次元画像データの生成時刻を示しており、説明を簡単にするために、1つの3次元原画像データの生成に要する時間Tvは、1つの2次元画像データの生成に要する時間Tfの3倍となる場合について示している。そして、1つの2次元画像データが生成される期間は「○」で、又、1つの3次元原画像データが生成される期間は「◎」で示している。   The horizontal axis in FIG. 5 indicates the generation time of the three-dimensional original image data and the two-dimensional image data with respect to the time t = t0. For the sake of simplicity, one horizontal three-dimensional image data is generated. The time Tv required for is shown as being three times the time Tf required to generate one two-dimensional image data. A period during which one two-dimensional image data is generated is indicated by “◯”, and a period during which one three-dimensional original image data is generated is indicated by “◎”.

即ち、図5では、t=t0乃至t3の時間Tv(Tv=3Tf)では、最初の3次元原画像データの生成が行なわれた後t=t3乃至t30で時間Tfの2次元画像データの生成が連続して27回行なわれ、更に、同様な3次元原画像データの生成と2次元画像データの生成がt=t30以降において繰り返される。例えば、Tf=1/30sec、Tv=1/10secの場合、時間Tvを要する3次元原画像データの生成が1秒間隔で繰り返し行なわれる。   That is, in FIG. 5, at the time Tv from t = t0 to t3 (Tv = 3Tf), after the first three-dimensional original image data is generated, the two-dimensional image data at time Tf is generated from t = t3 to t30. Are continuously performed 27 times, and the generation of the same three-dimensional original image data and the generation of the two-dimensional image data are repeated after t = t30. For example, when Tf = 1/30 sec and Tv = 1/10 sec, the generation of three-dimensional original image data requiring time Tv is repeatedly performed at 1 second intervals.

次に、3次元原画像データの補間処理により新たに生成される3次元補間画像データと上述の2次元画像データとの関連につき図6を用いて説明する。   Next, the relationship between the three-dimensional interpolation image data newly generated by the interpolation processing of the three-dimensional original image data and the above-described two-dimensional image data will be described with reference to FIG.

図6では、図5に示すt=t0乃至t3、t=t30乃至t33及びt=60乃至63において生成された時相τ3、時相τ33及び時相τ63の3次元原画像データを「◎」で示し、t=t3乃至t30及びt=t33乃至t60において生成された時相τ4乃至時相τ30及び時相τ34乃至時相τ60の2次元画像データを「○」で示している。更に、時相τ3における3次元原画像データ及び時相τ33における3次元原画像データの線形補間によって生成された時相τ4乃至時相τ30における3次元補間画像データと、時相τ33における3次元原画像データ及び時相τ63における3次元原画像データの線形補間によって生成された時相τ34乃至時相τ60における3次元補間画像データを「△」で示している。   In FIG. 6, three-dimensional original image data of time phase τ3, time phase τ33 and time phase τ63 generated at t = t0 to t3, t = t30 to t33 and t = 60 to 63 shown in FIG. The two-dimensional image data of time phase τ4 to time phase τ30 and time phase τ34 to time phase τ60 generated at t = t3 to t30 and t = t33 to t60 are indicated by “◯”. Further, the three-dimensional interpolation image data in the time phase τ4 to the time phase τ30 generated by linear interpolation of the three-dimensional original image data in the time phase τ3 and the three-dimensional original image data in the time phase τ33, and the three-dimensional original in the time phase τ33. The three-dimensional interpolation image data in the time phase τ 34 to the time phase τ 60 generated by linear interpolation of the image data and the three-dimensional original image data in the time phase τ 63 is indicated by “Δ”.

次に、図1に示した表示部6は、表示データ生成部61と、データ変換部62と、モニタ63を備えている。表示データ生成部61は、画像データ生成部5の高フレームレート画像データ生成部51において生成された2次元画像データ、低フレームレート画像データ生成部52において生成された3次元原画像データ及び補間処理部53において生成された3次元補間画像データに被検体情報や時相情報等の付帯情報を付加して表示データを生成する。そして、データ変換部62は、前記表示データに対してD/A変換と表示フォーマット変換を行なってモニタ63に表示する。   Next, the display unit 6 illustrated in FIG. 1 includes a display data generation unit 61, a data conversion unit 62, and a monitor 63. The display data generation unit 61 includes two-dimensional image data generated by the high frame rate image data generation unit 51 of the image data generation unit 5, three-dimensional original image data generated by the low frame rate image data generation unit 52, and interpolation processing. Display data is generated by adding incidental information such as subject information and time phase information to the three-dimensional interpolation image data generated by the unit 53. Then, the data conversion unit 62 performs D / A conversion and display format conversion on the display data and displays them on the monitor 63.

更に、モニタ63に順次表示される時系列的な2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択するための画像データ選択信号が入力部7から供給された場合、この選択信号を受信した表示部6の表示データ生成部61は、所望2次元画像データと略同一の時相における3次元補間画像データを低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56から読み出す。そして、この3次元補間画像データと所望2次元画像データを合成し、更に、上述の付帯情報を付加して生成した表示データをモニタ63に表示する。   Further, when an image data selection signal for selecting desired 2D image data from the time-series 2D image data sequentially displayed on the monitor 63 is supplied from the input unit 7, the selection signal is received. The display data generation unit 61 of the display unit 6 reads out three-dimensional interpolation image data in a time phase substantially the same as the desired two-dimensional image data from the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52. Then, the three-dimensional interpolation image data and the desired two-dimensional image data are synthesized, and further, the display data generated by adding the above-mentioned supplementary information is displayed on the monitor 63.

図7は、表示部6のモニタ63に表示された2次元画像データ及び3次元補間画像データの具体例を示したものであり、例えば、モニタ63の左半分には2次元画像データを表示するための2D表示領域が、又、右半分には3次元補間画像データを表示するための3D表示領域が夫々形成される。そして、低フレームレート画像データ生成部52にて生成されモニタ63の2D表示領域において順次表示された時系列的な2次元画像データの中から所望2次元画像データPaが入力部7から供給される画像データ選択信号に基づいて選択された場合、この所望2次元画像データと略等しい時相における3次元補間画像データPbが低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56から抽出されモニタ63の3D表示領域に表示される。このとき、3D表示領域に表示される3次元補間画像データに対し、所望2次元画像データが収集されたスライス断面の位置を示すインジケータPxを重畳して表示することにより2次元画像データPaと3次元補間画像データPbとの対応付けが更に容易となる。   FIG. 7 shows a specific example of 2D image data and 3D interpolated image data displayed on the monitor 63 of the display unit 6. For example, 2D image data is displayed on the left half of the monitor 63. A 2D display area for displaying three-dimensional interpolation image data is formed in the right half. The desired two-dimensional image data Pa is supplied from the input unit 7 from the time-series two-dimensional image data generated by the low frame rate image data generation unit 52 and sequentially displayed in the 2D display area of the monitor 63. When selected based on the image data selection signal, three-dimensional interpolation image data Pb in a time phase substantially equal to the desired two-dimensional image data is extracted from the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52 and is monitored 63. Displayed in the 3D display area. At this time, two-dimensional image data Pa and 3D are displayed by superimposing an indicator Px indicating the position of the slice cross-section from which the desired two-dimensional image data has been collected on the three-dimensional interpolation image data displayed in the 3D display area. The association with the dimension-interpolated image data Pb is further facilitated.

尚、時系列的な複数の2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択する際、モニタ63の全領域を用いて順次表示される2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択した後図7に示す表示方法に切り替えてもよい。又、図7に示した表示方法の替わりに所望2次元画像データと同一時相の3次元補間画像データを単独表示しても構わない。   When selecting desired 2D image data from a plurality of time-series 2D image data, the desired 2D image data is selected from 2D image data sequentially displayed using the entire area of the monitor 63. After the selection, the display method shown in FIG. 7 may be switched. Further, instead of the display method shown in FIG. 7, three-dimensional interpolation image data having the same time phase as the desired two-dimensional image data may be displayed alone.

更に、時系列的な2次元画像データをモニタ63の2D表示領域において動画像として表示する場合、2次元画像データの各々と同一時相における3次元補間画像データをモニタ63の3D表示領域において動画像として同期表示することも可能である。   Further, when displaying time-series 2D image data as a moving image in the 2D display area of the monitor 63, 3D interpolation image data in the same time phase as each of the 2D image data is displayed as a moving image in the 3D display area of the monitor 63. It is also possible to display synchronously as an image.

又、表示部6は、入力部7からの指示信号に従い、モニタ63の3D表示領域に表示された3次元補間画像データを回転、移動、拡大/縮小等の処理を行なってもよい。   Further, the display unit 6 may perform processing such as rotation, movement, enlargement / reduction, and the like on the three-dimensional interpolation image data displayed in the 3D display area of the monitor 63 in accordance with an instruction signal from the input unit 7.

次に、図1の入力部7は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス、トラックボール等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、表示部6に表示された時系列的な複数の2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択する画像データ選択部71を備えている。又、入力部7では、被検体情報の入力、2次元画像データ生成条件及び3次元画像データ生成条件の設定、超音波データ収集モードの選択、更には、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。   Next, the input unit 7 in FIG. 1 is an interactive interface including input devices such as a display panel, a keyboard, various switches, selection buttons, a mouse, a trackball, and the like. An image data selection unit 71 that selects desired 2D image data from a plurality of 2D image data is provided. The input unit 7 also inputs the object information, sets the 2D image data generation conditions and 3D image data generation conditions, selects the ultrasonic data collection mode, and inputs various command signals as described above. This is done using a device or display panel.

システム制御部8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7にて入力/設定/選択された上述の被検体情報や超音波データ収集条件等が保存される。そして、前記CPUは、上述の入力/設定/選択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て被検体に対する3次元走査(第1の走査)と時系列的な2次元走査(第2の走査)を繰り返して行ない、高フレームレート画像データとしての2次元画像データと低フレームレート画像データとしての3次元原画像データ及び3次元補間画像データの生成と表示を行なう。   The system control unit 8 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and the storage circuit stores the above-described subject information input / set / selected by the input unit 7 and ultrasonic data collection conditions. Then, the CPU controls each unit of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 based on the above-mentioned input / setting / selection information, and performs three-dimensional scanning (first scanning) and time-series two-dimensional scanning (first scanning) on the subject. The second scanning) is repeated to generate and display 2D image data as high frame rate image data, 3D original image data and 3D interpolated image data as low frame rate image data.

(画像データの表示手順)
次に、本実施例における2次元画像データ及び3次元補間画像データの表示手順につき、図8のフローチャートを用いて説明する。尚、以下では、造影剤が投与された被検体に対して1つの3次元原画像データと時系列的な複数の2次元画像データの収集を繰り返して行ない、間欠的に収集された3次元原画像データの補間処理によって時系列的な3次元補間画像データを生成する。そして、入力部7にて選択された所望2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを抽出して参照表示する。
(Image data display procedure)
Next, the display procedure of the two-dimensional image data and the three-dimensional interpolation image data in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, one three-dimensional original image data and a plurality of time-series two-dimensional image data are repeatedly collected for a subject to which a contrast medium is administered, and the three-dimensional original data collected intermittently are collected. Time-series three-dimensional interpolation image data is generated by image data interpolation processing. Then, three-dimensional interpolation image data in the same time phase as the desired two-dimensional image data selected by the input unit 7 is extracted and displayed for reference.

当該被検体の診断対象部位に対する2次元画像データ及び3次元原画像データの収集に先立ち、超音波診断装置100の操作者は、入力部7において被検体情報の入力、2次元画像データ生成条件及び3次元画像データ生成条件の設定、画像データ表示条件の設定、更には、超音波データ収集モードとしてのBモードの選択等を行なう。そして、これらの入力/設定/選択情報は、システム制御部8の記憶回路に保存される(図8のステップS1)。   Prior to the collection of the two-dimensional image data and the three-dimensional original image data for the region to be diagnosed of the subject, the operator of the ultrasonic diagnostic apparatus 100 inputs the subject information at the input unit 7 and sets the two-dimensional image data generation conditions and Setting of three-dimensional image data generation conditions, setting of image data display conditions, selection of a B mode as an ultrasonic data collection mode, and the like are performed. These input / setting / selection information is stored in the storage circuit of the system control unit 8 (step S1 in FIG. 8).

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、被検体に対して造影剤を投与し(図8のステップS2)、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画像データ生成開始コマンドを入力部7にて入力する(図8のステップS3)。そして、このコマンド信号がシステム制御部8に供給されることにより当該被検体に対する2次元画像データ及び3次元原画像データの生成が開始される。   When the above initial setting is completed, the operator administers a contrast medium to the subject (step S2 in FIG. 8), and fixes the distal end portion of the ultrasonic probe 3 at a suitable position on the surface of the subject body. In this state, an image data generation start command is input through the input unit 7 (step S3 in FIG. 8). Then, when this command signal is supplied to the system control unit 8, the generation of two-dimensional image data and three-dimensional original image data for the subject is started.

図5の画像データ生成時刻t0乃至t3における3次元原画像データの生成に際し、図2に示した送信部21のレートパルス発生器211は、システム制御部8から供給された制御信号に従ってレートパルスを生成し送信遅延回路212に供給する。送信遅延回路212は、システム制御部8から供給された遅延時間情報に基づき、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに超音波を集束するための遅延時間と、最初の送受信方向(θ1、φ1)に超音波を送信するための遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをMtチャンネルの駆動回路213に供給する。   When generating the three-dimensional original image data at the image data generation times t0 to t3 in FIG. 5, the rate pulse generator 211 of the transmission unit 21 illustrated in FIG. 2 generates a rate pulse according to the control signal supplied from the system control unit 8. Generated and supplied to the transmission delay circuit 212. The transmission delay circuit 212, based on the delay time information supplied from the system control unit 8, delay time for focusing the ultrasonic wave to a predetermined depth to obtain a narrow beam width in transmission, and the initial transmission / reception direction ( A delay time for transmitting an ultrasonic wave to θ1, φ1) is given to the rate pulse, and this rate pulse is supplied to the Mt channel driving circuit 213.

次いで、駆動回路213は、送信遅延回路212から供給されたレートパルスに基づいて所定の遅延時間を有した駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ3におけるMt個の送信用振動素子に供給し被検体に対して送信超音波を放射する。放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる臓器境界面や組織にて反射し、Mr個の受信用振動素子によって受信されてMrチャンネルの電気的な受信信号に変換される。   Next, the drive circuit 213 generates a drive signal having a predetermined delay time based on the rate pulse supplied from the transmission delay circuit 212, and sends this drive signal to the Mt transmitting vibration elements in the ultrasonic probe 3. The supplied ultrasonic wave is emitted to the subject. A part of the radiated transmission ultrasonic wave is reflected by an organ boundary surface or tissue having different acoustic impedance, received by the Mr receiving vibration elements, and converted into an electrical reception signal of the Mr channel.

この受信信号は、受信部22のA/D変換器221においてデジタル信号に変換された後、Mrチャンネルの受信遅延回路222において所定の深さからの受信超音波を収束するための遅延時間と送受信方向(θ1、φ1)からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための遅延時間がシステム制御部8から供給された遅延時間情報に基づいて与えられ、加算器223にて整相加算される。そして、整相加算後の受信信号が供給された超音波データ生成部4における受信信号処理部41の包絡線検波器411及び対数変換器412は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってBモードデータを生成し、得られたBモードデータは、送受信方向(θ1、φ1)を付帯情報としてデータ記憶部42の3次元データ記憶部422に保存される。   This received signal is converted into a digital signal by the A / D converter 221 of the receiving unit 22, and then the delay time and the transmission / reception for converging the received ultrasonic wave from a predetermined depth in the reception delay circuit 222 of the Mr channel. A delay time for setting a strong reception directivity with respect to the received ultrasonic wave from the direction (θ1, φ1) is given based on the delay time information supplied from the system control unit 8, and the phasing addition is performed by the adder 223. Is done. Then, the envelope detector 411 and the logarithmic converter 412 of the reception signal processing unit 41 in the ultrasonic data generation unit 4 to which the reception signal after the phasing addition is supplied, perform envelope detection and logarithmic conversion on the reception signal. To generate B mode data, and the obtained B mode data is stored in the three-dimensional data storage unit 422 of the data storage unit 42 with the transmission / reception direction (θ1, φ1) as supplementary information.

送受信方向(θ1、φ1)に対するBモードデータの収集が終了したならば、送受信部2及び超音波データ生成部4は、上述と同様の手順により、被検体の3次元領域における送受信方向(θ2乃至θP、φ1)、(θ1乃至θP、φ2)、(θ1乃至θP、φ3)、・・・(θ1乃至θP、φQ)に対し超音波の3次元走査を行ない、各々の送受信方向において収集されたBモードデータは送受信方向の情報と共に前記3次元データ記憶部422に保存されて3次元データが生成される。   When the collection of B-mode data for the transmission / reception direction (θ1, φ1) is completed, the transmission / reception unit 2 and the ultrasonic data generation unit 4 perform the transmission / reception direction (θ2 to Three-dimensional ultrasound scanning was performed on θP, φ1), (θ1 to θP, φ2), (θ1 to θP, φ3),... (θ1 to θP, φQ), and collected in each transmission / reception direction. The B-mode data is stored in the three-dimensional data storage unit 422 together with the transmission / reception direction information to generate three-dimensional data.

一方、画像データ生成部5の低フレームレート画像データ生成部52が備えた3次元画像データ生成部55のボリュームデータ生成部551は、データ記憶部42の3次元データ記憶部422から読み出した3次元データをその付帯情報である超音波の送受信方向(θp、φq)(θp=θ1乃至θP、φq=φ1乃至φQ)に対応させて配列し、更に、これらの3次元データを補間処理して等方的なボクセルで構成されるボリュームデータを生成する。   On the other hand, the volume data generation unit 551 of the three-dimensional image data generation unit 55 included in the low frame rate image data generation unit 52 of the image data generation unit 5 reads the three-dimensional data read from the three-dimensional data storage unit 422 of the data storage unit 42. The data is arranged corresponding to the ultrasonic transmission / reception direction (θp, φq) (θp = θ1 to θP, φq = φ1 to φQ) as the incidental information, and further, these three-dimensional data are interpolated. Volume data composed of square voxels is generated.

一方、不透明度・色調設定部552は、ボリュームデータのボクセル値に基づいて不透明度と色調を設定し、レンダリング処理部553は、ボリュームデータ生成部551から供給されたボリュームデータを上述の不透明度や色調の情報に基づいてレンダリング処理し時相τ3における3次元原画像データを生成する。そして、得られた3次元原画像データは、時相τ3の情報と共に画像データ記憶部56に保存される(図8のステップS4)。   On the other hand, the opacity / color tone setting unit 552 sets the opacity and the color tone based on the voxel value of the volume data, and the rendering processing unit 553 uses the volume data supplied from the volume data generation unit 551 as the above-described opacity or color tone. Rendering is performed based on the color tone information to generate three-dimensional original image data at time phase τ3. The obtained three-dimensional original image data is stored in the image data storage unit 56 together with information on the time phase τ3 (step S4 in FIG. 8).

次に、図5の画像データ生成時刻t3乃至t4における2次元画像データの収集に際し、送受信部2及び超音波データ生成部4は、上述と同様の手順により、送受信方向(θ1乃至θP、φm)(φmは予め選択されたφ方向の角度)に対して超音波の送受信を行なって所定のスライス断面における2次元データを生成し、送受信方向の情報と共にデータ記憶部42の2次元データ記憶部421に保存する。   Next, when collecting the two-dimensional image data at the image data generation times t3 to t4 in FIG. 5, the transmission / reception unit 2 and the ultrasonic data generation unit 4 perform the transmission / reception directions (θ1 to θP, φm) according to the same procedure as described above. Ultrasonic waves are transmitted / received with respect to (φm is a preselected angle in the φ direction) to generate two-dimensional data in a predetermined slice cross section, and the two-dimensional data storage unit 421 of the data storage unit 42 together with information on the transmission / reception direction Save to.

次いで、高フレームレート画像データ生成部51は、2次元データ記憶部421から読み出した複数のBモードデータを、これらのBモードデータに付加された送受信方向の情報に基づいて再配列し、更に、フィルタリング処理等の画像処理を行なって2次元画像データを生成する。そして、得られた2次元画像データは、時相τ4の情報と共に自己の画像データ記憶部に保存される(図8のステップS5)。   Next, the high frame rate image data generation unit 51 rearranges the plurality of B mode data read from the two-dimensional data storage unit 421 based on the transmission / reception direction information added to these B mode data, and Image processing such as filtering processing is performed to generate two-dimensional image data. Then, the obtained two-dimensional image data is stored in its own image data storage unit together with information on the time phase τ4 (step S5 in FIG. 8).

時相τ4における2次元画像データの生成と保存が終了したならば、画像データ生成時刻t4乃至t30においても同様の手順により時相τ4乃至τ30における2次元画像データの生成と保存が行なわれ、更に、画像データ生成時刻t30乃至t33における時相τ33の3次元原画像データ、画像データ生成時刻t34乃至τ60における時相τ34乃至τ60の2次元画像データ、・・・・の生成と保存が繰り返し行なわれる(図8のステップS4乃至S5)。   When the generation and storage of the two-dimensional image data in the time phase τ4 is completed, the generation and storage of the two-dimensional image data in the time phases τ4 to τ30 are performed by the same procedure at the image data generation times t4 to t30. The generation and storage of the three-dimensional original image data at the time phase τ33 at the image data generation times t30 to t33, the two-dimensional image data at the time phases τ34 to τ60 at the image data generation times t34 to τ60, and so on are repeated. (Steps S4 to S5 in FIG. 8).

所定量の2次元画像データ及び3次元原画像データの生成が終了したならば、画像データ生成部5の補間処理部53は、間欠的に生成された複数の3次元原画像データを用いた補間処理により、3次元原画像データが生成されなかった時相(即ち、2次元画像データが生成された時相)に対して3次元補間画像データを新たに生成する。そして、得られた3次元補間画像データは、各々の時相情報と共に低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56に保存される(図8のステップS6)。   When the generation of the predetermined amount of 2D image data and 3D original image data is completed, the interpolation processing unit 53 of the image data generation unit 5 performs interpolation using a plurality of intermittently generated 3D original image data. By processing, three-dimensional interpolation image data is newly generated for a time phase in which the three-dimensional original image data is not generated (that is, a time phase in which the two-dimensional image data is generated). Then, the obtained three-dimensional interpolation image data is stored in the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52 together with the respective time phase information (step S6 in FIG. 8).

次に、表示部6の表示データ生成部61は、入力部7から供給された画像表示コマンド信号に従い、高フレームレート画像データ生成部51の画像データ記憶部に保存された時系列的な2次元画像データを順次読み出してモニタ63へ表示する。そして、操作者は、モニタ63に順次表示された2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択する(図8のステップS7)。   Next, the display data generation unit 61 of the display unit 6 is a time-series two-dimensional data stored in the image data storage unit of the high frame rate image data generation unit 51 according to the image display command signal supplied from the input unit 7. Image data is sequentially read and displayed on the monitor 63. Then, the operator selects desired 2D image data from the 2D image data sequentially displayed on the monitor 63 (step S7 in FIG. 8).

この選択信号を受信した表示データ生成部61は、前記所望2次元画像データと同一時相の3次元補間画像データを低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56から読み出し、所望2次元画像データの参照用画像データとしてモニタ63に表示する(図8のステップS8)。   Upon receiving this selection signal, the display data generation unit 61 reads out the three-dimensional interpolation image data having the same time phase as the desired two-dimensional image data from the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52 and outputs the desired two-dimensional image. The image data is displayed on the monitor 63 as reference image data (step S8 in FIG. 8).

以上述べた第1の実施例によれば、低フレームレートの3次元原画像データと時系列的な高フレームレートの2次元画像データの生成を交互に繰り返して行なう際、間欠的に得られた3次元原画像データを補間処理することにより2次元画像データの各々に対応した時相における低フレームレートの3次元補間画像データを生成することが可能となり、所望2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを参照表示することができる。   According to the first embodiment described above, it was obtained intermittently when alternately generating low-frame-rate three-dimensional original image data and time-series high-frame-rate two-dimensional image data. By interpolating the three-dimensional original image data, it becomes possible to generate three-dimensional interpolation image data at a low frame rate in the time phase corresponding to each of the two-dimensional image data, and in the same time phase as the desired two-dimensional image data. The three-dimensional interpolation image data can be displayed as a reference.

又、同一時相における所望2次元画像データと3次元補間画像データを比較表示する際、所望2次元画像データが生成されたスライス断面を示すインジケータが3次元補間画像データに重畳表示されるため、画像データ間の対応付けが容易となる。更に、時系列的な2次元画像データを動画像として表示する際、これらの2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを動画像として同期表示することも可能となる。   In addition, when the desired 2D image data and the 3D interpolated image data in the same time phase are compared and displayed, an indicator indicating the slice cross-section from which the desired 2D image data is generated is superimposed and displayed on the 3D interpolated image data. Correspondence between image data becomes easy. Furthermore, when displaying time-series two-dimensional image data as a moving image, three-dimensional interpolation image data in the same time phase as these two-dimensional image data can be synchronously displayed as a moving image.

即ち、本実施例によれば、優れた空間分解能あるいは時間分解能を有する2次元画像データと広範囲の情報が得られる3次元画像データを比較表示することにより診断精度と検査効率は大幅に向上する。   That is, according to the present embodiment, diagnostic accuracy and inspection efficiency are greatly improved by comparing and displaying two-dimensional image data having excellent spatial resolution or temporal resolution and three-dimensional image data from which a wide range of information can be obtained.

尚、上述の実施例では、超音波データとしてBモードデータを収集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であってもよい。又、振動素子が2次元配列された、所謂、2次元アレイ超音波プローブを用いて当該被検体に対する3次元走査を行なう場合について述べたが、振動素子が1次元配列された超音波プローブを機械的に高速移動あるいは高速揺動することによって3次元走査を行なってもよい。   In the above-described embodiment, the case where B-mode data is collected as ultrasonic data has been described. However, other ultrasonic data such as color Doppler data may be used. Further, the case where a so-called two-dimensional array ultrasonic probe in which vibration elements are two-dimensionally arranged is used to perform three-dimensional scanning on the subject has been described. Alternatively, three-dimensional scanning may be performed by moving at high speed or swinging at high speed.

更に、3次元原画像データとしてボリュームレンダリング画像データを生成する場合について述べたが、サーフェスレンダリング画像データや最大値投影(MIP:Maximum Intensity Projection)画像データ等の他の3次元画像データであっても構わない。   Furthermore, although the case where volume rendering image data is generated as three-dimensional original image data has been described, other three-dimensional image data such as surface rendering image data and maximum intensity projection (MIP) image data may be used. I do not care.

次に、本発明の第2の実施例について説明する。上述の第1の実施例では、自己の送受信部2、超音波データ生成部4及び画像データ生成部5により時系列的な2次元画像データと間欠的な3次元原画像データを生成し、更に、この3次元原画像データの補間処理により前記2次元画像データの各時相における3次元補間画像データを新たに生成する場合について述べたが、この第2の実施例では、別途設置された超音波診断装置等の画像診断装置から供給される時系列的な2次元画像データと間欠的な3次元原画像データを一旦保存し、前記3次元原画像データの補間処理により前記2次元画像データの各時相における3次元補間画像データを新たに生成する場合について述べる。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, self-transmission / reception unit 2, ultrasonic data generation unit 4 and image data generation unit 5 generate time-series two-dimensional image data and intermittent three-dimensional original image data, In the second embodiment, the case where new three-dimensional interpolation image data in each time phase of the two-dimensional image data is generated by the interpolation processing of the three-dimensional original image data has been described. Temporary two-dimensional image data and intermittent three-dimensional original image data supplied from an image diagnostic apparatus such as a sonic diagnostic apparatus are temporarily stored, and the two-dimensional image data is interpolated by the interpolation process of the three-dimensional original image data. A case where three-dimensional interpolation image data in each time phase is newly generated will be described.

即ち、以下に述べる本発明の第2の実施例における画像データ表示装置では、別途設置された画像診断装置からネットワークや記憶媒体等を介して供給される時系列的な2次元画像データと間欠的な3次元原画像データを保存し、この間欠的な3次元原画像データの補間処理により、2次元画像データの各時相に対応する複数の3次元補間画像データ(第3の画像データ)を新たに生成する。そして、表示部において順次表示される2次元画像データの中から選択された所望2次元画像データの時相に対応した3次元補間画像データを抽出し、前記所望2次元画像データに対する参照用画像データとして表示する。   That is, in the image data display apparatus according to the second embodiment of the present invention described below, time-series two-dimensional image data and intermittent supply from a separately installed image diagnostic apparatus via a network, a storage medium, etc. 3D original image data is stored, and a plurality of 3D interpolated image data (third image data) corresponding to each time phase of the 2D image data is obtained by intermittent interpolation of the 3D original image data. Create a new one. Then, 3D interpolation image data corresponding to the time phase of the desired 2D image data selected from the 2D image data sequentially displayed on the display unit is extracted, and reference image data for the desired 2D image data is extracted. Display as.

本実施例における画像データ表示装置の全体構成につき図9のブロック図を用いて説明する。但し、図1に示した超音波診断装置のユニットと略同様な構成と機能を有するユニットは同類の符号を付加し詳細な説明は省略する。   The overall configuration of the image data display apparatus in this embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG. However, units having substantially the same configuration and function as the unit of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG.

図9に示す本実施例の画像データ表示装置200は、ネットワーク11との接続を行なうネットワークインターフェイス10と、ネットワーク11及びネットワークインターフェイス10を介し画像診断装置から供給された時系列的な2次元画像データと間欠的な3次元原画像データを保存すると共に、前記3次元原画像データの補間処理により前記2次元画像データの各々の時相に対応する3次元補間画像データを生成する3次元補間画像データ生成部9と、上述の2次元画像データ及び3次元補間画像データを同期させて表示する表示部6aを備え、更に、補間処理条件の設定、画像データ表示条件の設定、所望2次元画像データの選択等を行なう入力部7aと、画像表示装置200における上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部8aを備えている。   The image data display apparatus 200 of the present embodiment shown in FIG. 9 includes a network interface 10 for connection to the network 11 and time-series two-dimensional image data supplied from the image diagnosis apparatus via the network 11 and the network interface 10. 3D interpolated image data that stores intermittent 3D original image data and generates 3D interpolated image data corresponding to each time phase of the 2D image data by interpolation processing of the 3D original image data A generation unit 9 and a display unit 6a that displays the above-described two-dimensional image data and three-dimensional interpolated image data in synchronization with each other, and further includes setting of interpolation processing conditions, setting of image data display conditions, and setting of desired two-dimensional image data. An input unit 7a for performing selection and the like, and a system for comprehensively controlling the above-described units in the image display apparatus 200 And a control unit 8a.

3次元補間画像データ生成部9は、画像診断装置から供給される時系列的な2次元画像データとこの2次元画像データの時相情報を保存する高フレームレート画像データ記憶部91と、前記画像診断装置から供給される間欠的な3次元原画像データとこの3次元原画像データの時相情報を保存する低フレームレート画像データ記憶部92と補間処理部93を備えている。   The three-dimensional interpolated image data generation unit 9 includes time-series two-dimensional image data supplied from the image diagnostic apparatus and a high frame rate image data storage unit 91 for storing time phase information of the two-dimensional image data, and the image A low frame rate image data storage unit 92 and an interpolation processing unit 93 that store intermittent three-dimensional original image data supplied from the diagnostic apparatus and time phase information of the three-dimensional original image data are provided.

そして、補間処理部93は、間欠的な3次元原画像データを補間処理することにより、3次元原画像データが欠けている時相の3次元補間画像データを新たに生成する。そして、得られた3次元補間画像データに各々の時相情報を付加し、低フレームレート画像データ記憶部92において上述の3次元原画像データと共に保存する。   Then, the interpolation processing unit 93 newly generates temporal three-dimensional interpolation image data lacking the three-dimensional original image data by performing interpolation processing on the intermittent three-dimensional original image data. Then, each time phase information is added to the obtained three-dimensional interpolation image data, and is stored together with the above-described three-dimensional original image data in the low frame rate image data storage unit 92.

次に、表示部6aの表示データ生成部61aは、3次元補間画像データ生成部9の高フレームレート画像データ記憶部91に保存された2次元画像データ、低フレームレート画像データ記憶部92に保存された3次元原画像データ及び3次元補間画像データを読み出し、これらの画像データに被検体情報や時相情報等の付帯情報を付加して表示データを生成する。そして、データ変換部62は、前記表示データに対してD/A変換と表示フォーマット変換を行なってモニタ63に表示する。   Next, the display data generation unit 61a of the display unit 6a stores the two-dimensional image data stored in the high frame rate image data storage unit 91 of the three-dimensional interpolation image data generation unit 9 and the low frame rate image data storage unit 92. The three-dimensional original image data and the three-dimensional interpolated image data thus read are read out, and additional data such as subject information and time phase information is added to these image data to generate display data. Then, the data conversion unit 62 performs D / A conversion and display format conversion on the display data and displays them on the monitor 63.

更に、モニタ63に順次表示される時系列的な2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択するための画像データ選択信号が入力部7aの画像データ選択部71から供給された場合、この選択信号を受信した表示部6aの表示データ生成部61aは、所望2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを低フレームレート画像データ記憶部92から読み出す。そして、この3次元補間画像データと所望2次元画像データを合成し、更に、上述の付帯情報を付加した表示データを生成してモニタ63に表示する。   Further, when an image data selection signal for selecting desired 2D image data from time-series 2D image data sequentially displayed on the monitor 63 is supplied from the image data selection unit 71 of the input unit 7a, The display data generation unit 61a of the display unit 6a that has received this selection signal reads the three-dimensional interpolation image data in the same time phase as the desired two-dimensional image data from the low frame rate image data storage unit 92. Then, the three-dimensional interpolation image data and the desired two-dimensional image data are synthesized, and further, display data to which the above-mentioned supplementary information is added is generated and displayed on the monitor 63.

一方、入力部7aは、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス、トラックボール等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、表示部6aに表示された時系列的な複数の2次元画像データの中から所望2次元画像データを選択する画像データ選択部71を備えている。又、入力部7aでは、被検体情報の入力、補間処理条件の設定、画像データ表示条件の設定、所望2次元画像データの選択、更には、各種コマンド信号の入力等も上述の入力デバイスや表示パネルを用いて行なわれる。   On the other hand, the input unit 7a is an interactive interface including input devices such as a display panel, a keyboard, various switches, selection buttons, a mouse, and a trackball, and a plurality of two-dimensional time series displayed on the display unit 6a. An image data selection unit 71 that selects desired two-dimensional image data from the image data is provided. In the input unit 7a, input of object information, setting of interpolation processing conditions, setting of image data display conditions, selection of desired two-dimensional image data, and input of various command signals, etc. are also performed on the input device and display described above. This is done using a panel.

システム制御部8a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7aにて入力/設定/選択された上述の被検体情報や超音波データ収集条件等が保存される。そして、前記CPUは、上述の入力/設定/選択情報に基づいて画像表示装置200の各ユニットを制御し、時系列的な3次元補間画像データの生成及び所望2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データの抽出と表示を行なう。尚、本実施例における3次元補間画像データの生成と表示の手順は、図8のフローチャートに示したステップS6乃至S8と略同様であるため説明は省略する。   The system control unit 8a includes a CPU and a storage circuit (not shown), and the storage circuit stores the above-described subject information input / set / selected by the input unit 7a, ultrasound data collection conditions, and the like. Then, the CPU controls each unit of the image display device 200 based on the input / setting / selection information described above, generates time-series three-dimensional interpolation image data, and in the same time phase as the desired two-dimensional image data. Extraction and display of 3D interpolated image data. Note that the procedure for generating and displaying the three-dimensional interpolation image data in this embodiment is substantially the same as steps S6 to S8 shown in the flowchart of FIG.

以上述べた第2の実施例によれば、画像診断装置において生成される低フレームレートの3次元原画像データと高フレームレートの2次元画像データを同期表示する際、間欠的に得られた3次元原画像データを補間処理することにより時系列的な2次元画像データの各々の時相と同一時相における低フレームレートの3次元補間画像データを生成することが可能となり、所望2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを参照表示することができる。   According to the second embodiment described above, when the low-frame-rate three-dimensional original image data and the high-frame-rate two-dimensional image data generated in the diagnostic imaging apparatus are displayed synchronously, 3 By interpolating the three-dimensional original image data, it becomes possible to generate three-dimensional interpolation image data with a low frame rate in the same time phase as each time phase of the time-series two-dimensional image data. 3D interpolation image data in the same time phase can be displayed as a reference.

又、同一時相における所望2次元画像データと3次元補間画像データを比較表示する際、所望2次元画像データが生成されたスライス断面を示すインジケータが3次元補間画像データに重畳表示されるため、画像データ間の対応付けが容易となり、更に、時系列的な2次元画像データを動画像として表示する場合には、これらの2次元画像データと同一時相における3次元補間画像データを動画像として同期表示することも可能となる。即ち、本実施例によれば、優れた空間分解能あるいは時間分解能を有する2次元画像データと広範囲の情報が得られる3次元画像データを比較表示することにより診断精度と検査効率は大幅に向上する。   In addition, when the desired 2D image data and the 3D interpolated image data in the same time phase are compared and displayed, an indicator indicating the slice cross-section from which the desired 2D image data is generated is superimposed and displayed on the 3D interpolated image data. Correspondence between image data becomes easy, and when time-series two-dimensional image data is displayed as a moving image, three-dimensional interpolation image data in the same time phase as these two-dimensional image data is used as a moving image. Synchronous display is also possible. That is, according to the present embodiment, diagnostic accuracy and inspection efficiency are greatly improved by comparing and displaying two-dimensional image data having excellent spatial resolution or temporal resolution and three-dimensional image data from which a wide range of information can be obtained.

又、上述の実施例における画像データ表示装置は、別途設置された画像診断装置からネットワーク等を介して供給される2次元画像データや3次元原画像データに基づいて3次元補間画像データを生成することができるため、操作者は、時間や場所の制約をあまり受けることなく所望の画像データを観察することができる。   The image data display device in the above-described embodiment generates three-dimensional interpolation image data based on two-dimensional image data or three-dimensional original image data supplied from a separately installed image diagnostic device via a network or the like. Therefore, the operator can observe desired image data without much restrictions on time and place.

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、既に述べたように、上述の実施例では、低フレームレート画像データとして当該被検体に対する3次元走査によって得られた3次元画像データを、又、高フレームレート画像データとして前記被検体に対する2次元走査によって得られた2次元画像データを例に説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、低フレームレート画像データは、走査密度の高い2次元走査あるいは走査範囲の広い2次元走査によって得られた2次元画像データであり、高フレームレート画像データは、走査密度の粗い2次元走査あるいは走査範囲の狭い2次元走査によって得られた2次元画像データであってもよい。同様にして、低フレームレート画像データは、走査密度の高い3次元走査あるいは走査範囲の広い3次元走査によって得られた3次元画像データであり、高フレームレート画像データは、走査密度の粗い3次元走査あるいは走査範囲の狭い3次元走査によって得られた3次元画像データであっても構わない。   As mentioned above, although the Example of this invention has been described, this invention is not limited to the above-mentioned Example, It can change and implement. For example, as described above, in the above-described embodiment, the three-dimensional image data obtained by the three-dimensional scanning of the subject as low frame rate image data, and the two frames for the subject as high frame rate image data. The description will be given by taking two-dimensional image data obtained by three-dimensional scanning as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, low frame rate image data is two-dimensional scanning with a high scanning density or two-dimensional scanning with a wide scanning range. The high frame rate image data may be two-dimensional image data obtained by two-dimensional scanning with a coarse scanning density or two-dimensional scanning with a narrow scanning range. Similarly, the low frame rate image data is three-dimensional image data obtained by three-dimensional scanning with a high scanning density or a three-dimensional scanning with a wide scanning range, and the high frame rate image data is three-dimensional with a coarse scanning density. It may be 3D image data obtained by scanning or 3D scanning with a narrow scanning range.

又、上述の実施例では、線形補間法を適用して3次元原画像データに対する補間処理を行ない3次元補間画像データを生成する場合について述べたが、スプライン補間法等の他の補間法を適用してもよい。更に、入力部7(7a)の画像データ選択部71にとって選択される所望2次元画像データは1つに限定されるものではなく、複数の所望2次元画像データを選択してもよい。   In the above-described embodiment, the case where the linear interpolation method is applied to perform the interpolation process on the three-dimensional original image data to generate the three-dimensional interpolation image data has been described. However, other interpolation methods such as a spline interpolation method are applied. May be. Furthermore, the desired two-dimensional image data selected by the image data selection unit 71 of the input unit 7 (7a) is not limited to one, and a plurality of desired two-dimensional image data may be selected.

更に、上述の実施例のように時系列的な2次元画像データの時相に対応した複数の3次元補間画像データを3次元原画像データの補間処理によって生成し、これらの3次元補間画像データの中から所望2次元画像データと同一の時相における3次元補間画像データを抽出してもよいが、前記所望2次元画像データと同一の時相における3次元補間画像データのみを3次元原画像データの補間処理によって生成してもよい。この方法によれば、3次元補間画像データを保存する低フレームレート画像データ生成部52の画像データ記憶部56における記憶容量を少なくすることが可能となる。   Further, a plurality of three-dimensional interpolation image data corresponding to the time phase of the time-series two-dimensional image data is generated by the interpolation processing of the three-dimensional original image data as in the above-described embodiment, and these three-dimensional interpolation image data 3D interpolation image data in the same time phase as the desired 2D image data may be extracted from the image, but only the 3D interpolation image data in the same time phase as the desired 2D image data is extracted from the 3D original image. You may produce | generate by the interpolation process of data. According to this method, it is possible to reduce the storage capacity in the image data storage unit 56 of the low frame rate image data generation unit 52 that stores the three-dimensional interpolation image data.

一方、表示部6(6a)のモニタ63に表示される3次元補間画像データに重畳されたインジケータの位置や角度は、入力部7(7a)の入力デバイス等を用いて更新してもよい。この場合、更新されたインジケータの位置に対応する当該被検体のスライス断面において時系列的な2次元画像データが新たに生成される。この機能の追加により、広範囲な3次元補間画像データの観察下において2次元画像データの好適な収集位置を正確かつ短時間で設定することが可能となる。   On the other hand, the position and angle of the indicator superimposed on the three-dimensional interpolation image data displayed on the monitor 63 of the display unit 6 (6a) may be updated using the input device of the input unit 7 (7a). In this case, time-series two-dimensional image data is newly generated in the slice cross section of the subject corresponding to the updated indicator position. By adding this function, it is possible to accurately and quickly set a suitable collection position of 2D image data under observation of a wide range of 3D interpolation image data.

本発明の第1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。1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び超音波データ生成部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the transmission / reception part and ultrasonic data generation part with which the ultrasonic diagnosing device of the Example is provided. 同実施例の超音波送受信方向を説明するための図。The figure for demonstrating the ultrasonic transmission / reception direction of the Example. 同実施例の超音波診断装置が備える低フレームレート画像データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the specific structure of the low frame rate image data generation part with which the ultrasonic diagnosing device of the Example is provided. 同実施例における時系列的な2次元画像データと間欠的な3次元原画像データの生成順序を示す図。The figure which shows the production | generation order of time-sequential 2D image data and intermittent 3D original image data in the Example. 同実施例における3次元補間画像データと2次元画像データとの関連を説明するための図。The figure for demonstrating the relationship between the three-dimensional interpolation image data and two-dimensional image data in the Example. 同実施例の表示部に表示される2次元画像データ及び3次元補間画像データの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the two-dimensional image data and three-dimensional interpolation image data which are displayed on the display part of the Example. 同実施例における2次元画像データ及び3次元補間画像データの表示手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the display procedure of 2-dimensional image data and 3-dimensional interpolation image data in the Example. 本発明の第2の実施例における画像データ表示装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the image data display apparatus in the 2nd Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2…送受信部
21…送信部
22…受信部
3…超音波プローブ
4…超音波データ生成部
41…受信信号処理部
42…データ記憶部
5…画像データ生成部
51…高フレームレート画像データ生成部
52…低フレームレート画像データ生成部
53…補間処理部
6、6a…表示部
61、61a…表示データ生成部
62…データ変換部
63…モニタ
7、7a…入力部
71…画像データ選択部
8、8a…システム制御部
9…3次元補間画像データ生成部
91…高フレームレート画像データ記憶部
92…低フレームレート画像データ記憶部
93…補間処理部
10…ネットワークインターフェイス
100…超音波診断装置
200…画像データ表示装置
2. Transmission / reception unit 21 ... Transmission unit 22 ... Reception unit 3 ... Ultrasonic probe 4 ... Ultrasound data generation unit 41 ... Reception signal processing unit 42 ... Data storage unit 5 ... Image data generation unit 51 ... High frame rate image data generation unit 52 ... Low frame rate image data generation unit 53 ... Interpolation processing unit 6, 6a ... Display unit 61, 61a ... Display data generation unit 62 ... Data conversion unit 63 ... Monitor 7, 7a ... Input unit 71 ... Image data selection unit 8, 8a ... System control unit 9 ... 3D interpolation image data generation unit 91 ... High frame rate image data storage unit 92 ... Low frame rate image data storage unit 93 ... Interpolation processing unit 10 ... Network interface 100 ... Ultrasonic diagnostic apparatus 200 ... Image Data display device

Claims (13)

異なる第1の走査及び第2の走査により被検体に対して超音波送受信を行なう超音波プローブと、
前記第1の走査による所定フレーム分の撮像と前記第2の走査による所定フレーム分の撮像を交互に繰り返し実行するための制御を行う制御手段と、
前記第1の走査によって集された超音波データに基づいて第1の画像データを生成する第1の画像データ生成手段と、
前記第2の走査によって集された超音波データに基づいて第2の画像データを生成する第2の画像データ生成手段と、
前記第1及び前記第2の走査による撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する補間処理手段と、
前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する前記第3の画像データを、前記第2の画像データに対する参照用画像データとして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。
An ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to and from a subject by different first and second scans; and
And imaging of a predetermined number of frames by the first scan, and a control unit that performs control to repeatedly alternately executed imaging of a predetermined number of frames according to the second scanning,
A first image data generating means for generating first image data based on the ultrasound data collected by the first scan,
A second image data generating means for generating second image data based on the ultrasound data collected by the second scanning,
Third image data corresponding to the time phase information by interpolating the first image data based on the time phase information corresponding to the time phase when the first and second scans are taken. Interpolation processing means for generating
And a display means for displaying the third image data corresponding to the time phase at which the second image data was captured as reference image data for the second image data. Ultrasonic diagnostic equipment.
前記第1の走査及び前記第2の走査による撮像がなされた時相に対応する時相情報を、前記第1の画像データ及び前記第2の画像データのそれぞれに対応付ける時相対応手段とを更に有し、Time phase correspondence means for associating the time phase information corresponding to the time phase at which the imaging by the first scan and the second scan was performed, with each of the first image data and the second image data. Have
前記補間処理手段は、前記時相情報に基づいて前記補間処理を行うThe interpolation processing means performs the interpolation processing based on the time phase information.
ことを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1.
複数の前記第2の画像データの中から所望の前記第2の画像データを指定する画像データ指定手段を備え、Image data designating means for designating desired second image data from a plurality of the second image data;
前記補間手段は前記指定に応じて、指定された前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する前記第1の画像データを補間処理して、前記第3の画像データを生成するIn response to the designation, the interpolation means interpolates the first image data corresponding to the time phase at which the designated second image data was captured, and generates the third image data.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の超音波診断装置。The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御手段は、前記被検体に対する超音波の3次元走査を前記第1の走査として、又、2次元走査を前記第2の走査として実行するための制御を行なうことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超音波診断装置。 2. The control unit according to claim 1, wherein the control unit performs control to execute ultrasonic three-dimensional scanning of the subject as the first scanning and two-dimensional scanning as the second scanning. 4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of items 1 to 3 . 前記第1の画像データ生成手段は、前記3次元走査によって収集された超音波データに基づいて低フレームレートの3次元画像データを生成し、前記第2の画像データ生成手段は、前記2次元走査によって収集された超音波データに基づいて高フレームレートの2次元画像データを生成することを特徴とする請求項記載の超音波診断装置。 The first image data generating means generates low frame rate three-dimensional image data based on the ultrasonic data collected by the three-dimensional scanning, and the second image data generating means is the two-dimensional scanning. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4 , wherein two-dimensional image data having a high frame rate is generated based on the ultrasonic data collected by the method. 前記第1の画像データ生成手段は、前記超音波データを処理してボリュームレンダリング画像データ、サーフェスレンダリング画像データあるいは最大値投影画像データの何れかを前記3次元画像データとして生成することを特徴とする請求項4または5記載の超音波診断装置。 The first image data generation means processes the ultrasonic data to generate any one of volume rendering image data, surface rendering image data, or maximum value projection image data as the three-dimensional image data. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 4 or 5 . 時系列的な複数の前記第2の画像データの中から所望の前記第2の画像データを選択する画像データ選択手段を備え、前記表示手段は、前記画像データ選択手段によって選択された前記所望の第2の画像データの時相に対応した前記第3の画像データを時系列的な複数の前記第3の画像データの中から抽出して表示することを特徴とする請求項1または2に記載の超音波診断装置。 Image data selecting means for selecting desired second image data from a plurality of time-series second image data is provided, and the display means is the desired data selected by the image data selecting means. according to claim 1 or 2, characterized in that extracting and displaying the third image data corresponding to the time phase of the second image data from the time series a plurality of the third image data Ultrasound diagnostic equipment. 前記表示手段は、前記所望の第2の画像データが収集された位置を示すインジケータを抽出された前記第3の画像データに重畳して表示することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の超音波診断装置。 8. The display device according to claim 1, wherein an indicator indicating a position where the desired second image data is collected is superimposed on the extracted third image data and displayed . The ultrasonic diagnostic apparatus according to item 1 . 画像診断装置によって収集された第1の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第1の画像データ及び第2の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第2の画像データを保存する画像データ記憶手段と、
前記第1及び第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する補間処理手段と、
前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応した前記第3の画像データを前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像データ表示装置。
An image for storing first image data obtained by imaging for a predetermined frame by the first scan and second image data obtained by imaging for a predetermined frame by the second scan collected by the image diagnostic apparatus Data storage means;
Third image data corresponding to the time phase information is obtained by interpolating the first image data based on time phase information corresponding to the time phase when the first and second image data are captured. Interpolation processing means for generating
Image data comprising: display means for displaying the third image data corresponding to the time phase at which the second image data was captured as reference image data for the second image data. Display device.
前記表示手段は、前記第2の画像データとこの第2の画像データの時相に対応した前記第3の画像データを比較表示することを特徴とする請求項9記載の画像データ表示装置。   10. The image data display device according to claim 9, wherein the display means compares and displays the second image data and the third image data corresponding to the time phase of the second image data. 時系列的な複数の前記第2の画像データの中から所望の前記第2の画像データを選択する画像データ選択手段を備え、前記表示手段は、前記画像データ選択手段によって選択された前記所望の第2の画像データの時相に対応した前記第3の画像データを時系列的な複数の前記第3の画像データの中から抽出して表示することを特徴とする請求項9記載の画像データ表示装置。   Image data selecting means for selecting desired second image data from a plurality of time-series second image data is provided, and the display means is the desired data selected by the image data selecting means. 10. The image data according to claim 9, wherein the third image data corresponding to the time phase of the second image data is extracted from a plurality of time-series third image data and displayed. Display device. 被検体に対する第1の走査に基づいて生成した第1の画像データと第2の走査に基づいて生成した第2の画像データを表示する画像データ表示用制御プログラムであって、
前記第1の走査による所定フレーム分の撮像前記第2の走査による所定フレーム分の撮像を交互に繰り返し実行する機能と、
前記第1の走査によって収集された超音波データに基づいて第1の画像データを生成する機能と、
前記第2の走査によって収集された超音波データに基づいて第2の画像データを生成する機能と、
前記第1及び前記第2の走査による撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する第3の画像データを生成する機能と、
前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する前記第3の画像データを、前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する機能とを
具備することを特徴とする画像データ表示用制御プログラム。
An image data display control program for displaying first image data generated based on a first scan on a subject and second image data generated based on a second scan,
And imaging of a predetermined number of frames by the first scan, a function of repeatedly executing alternately imaging of a predetermined frame by the second scanning,
A function of generating first image data based on ultrasound data collected by the first scan;
A function of generating second image data based on the ultrasound data collected by the second scan;
Third image data corresponding to the time phase information is obtained by interpolating the first image data based on time phase information corresponding to the time phase when the first and second scans are taken. With the ability to generate
Image data comprising a function of displaying the third image data corresponding to the time phase at which the second image data was captured as reference image data for the second image data Display control program.
画像診断装置によって収集された第1の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第1の画像データ及び第2の走査による所定フレーム分の撮像で得られた第2の画像データを保存する機能と、
前記第1及び第2の画像データの撮像がなされた時相に対応する時相情報に基づいて、前記第1の画像データを補間処理して、前記時相情報に対応する3の画像データを生成する機能と、
前記第2の画像データの撮像がなされた時相に対応した前記第3の画像データを前記第2の画像データに対する参照用画像データとして表示する機能とを
具備することを特徴とする画像データ表示用制御プログラム。
Ability to store second image data obtained by the imaging of a predetermined number of frames of the first image data and the second scan obtained in the imaging of a predetermined number of frames of the first scan collected by the image diagnostic apparatus When,
Based on the time phase information corresponding to the time phase at which the first and second image data were captured, the first image data is interpolated to obtain three image data corresponding to the time phase information. The function to generate,
An image data display comprising: a function of displaying the third image data corresponding to a time phase at which the second image data is captured as reference image data for the second image data. Control program.
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