JPH07181259A - 超音波画像表示方法およびこれを用いた診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察者が、ドプラ情報に含まれる強度を直接
把握できるようにした超音波画像表示方法およびこれを
用いた超音波画像診断装置を提供すること。 【構成】 ３次元領域内のドプラ情報を用いて流体の流
れを３次元表示する超音波画像表示方法において、前記
ドプラ情報を観察方向に沿って加算したドプラ累積値を
表示することを特徴とする超音波画像表示方法、およ
び、少なくとも、所定の３次元領域内のドプラ情報を収
集する３次元ドプラ収集手段と、観察者の観察位置を決
定する観察方向決定手段と、決定した観察位置から前記
３次元領域への観察方向に沿って、収集したドプラ情報
を加算する３次元ドプラ加算手段と、加算した結果を画
素値に反映させ可視化する３次元ドプラ表示手段とを有
することを特徴とする超音波画像診断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波画像表示方法およ
びこれを用いた診断装置に関し、特に超音波を用いて収
集した３次元領域内のドプラ情報を３次元表示する超音
波画像表示方法およびこれを用いた超音波画像診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波画像の３次元表示方法とし
て、医用電子と生体工学,Ｖol.31特別号(1993),第264頁
に記載された方法がある。この方法は、ドプラ効果によ
り得た被写体内部の動き(ドプラ情報、生体では主に血
流)を、３次元表示する方法である。より具体的には、
探触子を扇形に機械走査して得た、複数断面のカラード
プラ像(ドプラの方向(正と負)を色の違い(赤系と青系)
で表現した画像)を、正および負の情報毎に２値化し
て、各々ドプラの有無を表わす物体として３次元表示す
るものである。なお、ここで、カラードプラ像とは、ド
プラの方向(正と負)を色の違い(赤系と青系)で表現した
ものである。ここでは、３次元表示の際にもこの手法を
継承し、それぞれ赤色および青色の物体として３次元表
示している。あるいは、他の例として、医用電子と生体
工学,Ｖol.31特別号(1993),第323頁に記載された方法が
ある。この方法は、超音波のエコー強度であるＢモード
情報とドプラ情報とを合成して表示する方法である。Ｂ
モード情報は、観察方向に沿ってＢモード情報を加算し
て３次元画像を生成する。ドプラ情報は、しきい値によ
る２値化の後、観察位置からの距離値に応じて輝度を決
定して３次元画像を生成する。合成に際し、両者を区別
するために、異なる色を割り当る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ドプ
ラ情報の３次元表示に際し、ドプラの強度による２値化
を行っていた。このため、２値化によりドプラの強度に
関する情報が欠落してしまい、観察者は、３次元表示画
像から強度を直接把握できないという根本的な問題があ
った。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、従来の技術における上述の如き問
題を解消し、観察者が、ドプラ情報に含まれる強度を直
接把握できるようにした超音波画像表示方法およびこれ
を用いた超音波画像診断装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、３
次元領域内のドプラ情報を用いて流体の流れを３次元表
示する超音波画像表示方法において、前記ドプラ情報を
観察方向に沿って加算したドプラ累積値を表示すること
を特徴とする超音波画像表示方法、および、ドプラ情報
を用いて流体の流れを観察可能な超音波画像診断装置で
あって、少なくとも、所定の３次元領域内のドプラ情報
を収集する３次元ドプラ収集手段と、観察者の観察位置
を決定する観察方向決定手段と、決定した観察位置から
前記３次元領域への観察方向に沿って、収集したドプラ
情報を加算する３次元ドプラ加算手段と、加算した結果
を画素値に反映させ可視化する３次元ドプラ表示手段と
を有することを特徴とする超音波画像診断装置によって
達成される。

【０００５】

【作用】本発明に係る超音波画像表示方法においては、
ドプラ情報を観察方向に沿って加算したドプラ累積値を
表示するようにした。従って、ドプラの強度による２値
化後の情報ではなく、基になるドプラ情報に含まれるす
べての情報が表示されることになる。そして、これによ
って、観察者が、３次元表示画像からドプラの強度を直
接把握できるようになるという効果が得られる。また、
本発明に係る超音波画像診断装置においては、観察位置
からの観察方向に沿って収集したドプラ情報を加算した
結果を画素値に反映させ可視化し、人体中の血流の如き
３次元領域内の流体の流れを、単独に、もしくは、必要
によりＢモード画像と合成して表示することが可能にな
り、複雑な血流の位置関係等を明確に把握できるように
なり、被写体内部の様子をより正確に観察できるように
なるという効果が得られる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明に係る３次元超音波画像表
示方法の原理を示したものである。図１中、１１は被写
体に超音波を送出してドプラ情報を収集した３次元領域
であり、１２は被写体の中で血管などが存在している部
分で、強度がゼロでないドプラ情報が存在する部分であ
る。本発明に係る３次元超音波画像表示方法では、観察
位置１６に対応する投影面１４を考え、投影面上の各座
標(例えば、点１７)の画素値を、その座標から観察方向
(例えば、矢印１８)に沿って、３次元領域１１内のドプ
ラ情報(例えば、実線１９)を加算したドプラ累積値とし
て表示する方法である。投影面上の各座標の画素値(す
なわち、ドプラ累積値)が、観察者が観察する３次元画
像となる。次に、上述のような３次元画像を生成する手
順を、具体的に説明する。図２は、本発明の一実施例に
係る３次元超音波画像表示方法における、ドプラ情報か
ら３次元画像を生成する手順を示すフローチャートであ
る。なお、ここでは、３次元領域内のドプラ情報は、各
画素(ボクセル)の画素値がドプラの強度であるボクセル
データ形式で格納され、３次元座標(Ｘ，Ｙ，Ｚ)で検索
できるものと仮定する。

【０００７】図２に示す手順では、３次元座標を示すポ
インタＱにより検索を行う。また、投影面に相当する２
次元画像の格納領域が用意され、２次元座標(Ｕ，Ｖ)で
検索できるものと仮定する。本実施例に示す手順では、
２次元座標を示すポインタＰにより検索を行う。この２
次元画像格納領域には、全手順の終了時点で３次元画像
が格納される。まず、ステップ２１にて、前述の２次元
画像格納領域の全画素の画素値をクリア(ゼロ)にする。
次に、ステップ２２にて、ポインタＰを最初に３次元画
像の画素値を決定する画素の座標(例えば、左上の端点)
に初期化する。次に、ステップ２３にて、ポインタＱを
ポインタＰが指す２次元座標に対する３次元座標に変換
する。これは、例えば、座標値を要素とする行列演算に
より行う。次に、ステップ２４およびステップ２５に
て、ポインタＱをドプラ情報が存在する３次元領域内を
指すまで更新する。ステップ２５は、例えば、ポインタ
Ｑ自身(すなわち３次元座標)の各要素(Ｘ，Ｙ，Ｚ)に、
一定の値(△Ｘ，△Ｙ，△Ｚ)(以下、これを「探索間隔」
という)を加えることで実現できる。

【０００８】上述の探索間隔は、３次元座標の原点２０
と２次元座標の原点１９とを結ぶ線分のＸ成分，Ｙ成
分，Ｚ成分に応じた値で、観察方向に応じて決定でき
る。次に、ステップ２６，ステップ２７およびステップ
２８にて、ポインタＱが指す３次元領域内のドプラ情報
(ドプラの強度)を、ポインタＰが指す２次元画像格納領
域に、逐次加算する。ポインタＱが指すドプラ情報は、
例えば、図１での線分１９上の情報である。最終的に
は、ポインタＰが指す２次元画像格納領域の画素値は、
ドプラ累積値となる。なお、ステップ２７はステップ２
５と同様の処理である。最後に、ステップ２９およびス
テップ３０にて、ステップ２３からステップ２８までの
処理をポインタＰを更新しながら繰り返す。ステップ２
９は、例えば、ポインタＰ自身(すなわち、２次元座標)
の各要素(Ｕ，Ｖ)に、１を加算或いは減算することで実
現できる。この繰り返しは、２次元画像格納領域のすべ
ての画素について処理した時点で終了とする。このと
き、前述の如く、２次元画像格納領域には３次元画像が
格納される。

【０００９】次に、本発明に係る表示方法を用いた超音
波画像診断装置を、図４および図５を用いて説明する。
図５は、本発明の一実施例に係る超音波画像診断装置の
構成図である。図５において、８３は複数の圧電素子で
構成される探触子であり、直線状(リニヤ)，扇(セクタ)
あるいは円弧状に機械走査可能な機構を有するものであ
る。８１は該探触子８３を駆動する電気信号を生成する
送波回路、８２は上述の電気信号を探触子８３中の、送
波に必要な圧電素子に配分する素子選択スイッチ、８４
は探触子８３から送出される超音波、８５は被写体、８
６は被写体８５で反射されたエコー、８７は同一位置か
らのエコーを強調する、いわゆる受波フォーカスの処理
を行う受波整相回路、８８はエコー強度を画像化するＢ
モード処理回路、８９はドプラ強度を画像化するドプラ
処理回路、９０は上記Ｂモード処理回路８８，ドプラ処
理回路８９で画像化した結果を、一般的なラスタ走査で
表示可能な画像データに変換するディジタルスキャンコ
ンバータ(ＤＳＣ)を示している。

【００１０】また、９１は複数の断面像から３次元画像
を生成した後、画像表示部９２に表示する３次元画像表
示処理部、９２は画像表示部、９４は上記各部を制御す
る制御部を示している。以下、上述の如く構成された本
実施例に係る超音波画像診断装置の動作を説明する。被
写体８５からのエコー８６は、探触子８３にて電気信号
に変換され、素子選択スイッチ８２にて、画像の生成に
必要な圧電素子からの電気信号が選択され、受波整相回
路８７に送られる。受波整相回路８７では、同一位置か
らのエコーを強調する、いわゆる受波フォーカスの処理
を行った信号を、上記Ｂモード処理回路８８またはドプ
ラ処理回路８９に送出する。これらの画像化されたデー
タは、ＤＳＣ９０により、一般的なラスタ走査で表示可
能な画像データに変換され、ＤＳＣ９０の出力は、画像
表示部９２にて、２次元の断面像としてＣＲＴ等の表示
画面に表示される。

【００１１】また、ＤＳＣ９０の出力は、３次元画像表
示処理部９１にて、複数の断面像から３次元画像を生成
した後、画像表示部９２にて、３次元画像としてＣＲＴ
等の表示画面に表示される。制御回路９４は、操作者の
指示に従い、各部の処理タイミングや処理内容等を制御
する。前述の探触子８３の走査も、操作者の指示に従
い、制御回路９４で制御される。図４は、上述の３次元
画像表示処理部９１の詳細な構成を示す図である。図４
において、５１は３次元ドプラ収集部であって、図５中
の破線で囲んだ部分９３と上述の制御回路９４の一部に
相当し、３次元領域内のドプラ情報を収集するものであ
る。３次元ドプラ収集部５１は、制御回路９４の働きに
より、探触子８３を機械走査して、図５中の破線で囲ん
だ部分９３を繰り返し動作させ、被写体８５の撮影を繰
り返す。撮影に際しては、上述のドプラ処理回路８９を
用いる。その結果、連続した複数断面の２次元カラード
プラ像が得られる。

【００１２】得られた２次元カラードプラ像は、ドプラ
情報５２として３次元ドプラ加算部５５に送られる。な
お、ドプラ情報５２はボクセルデータ形式で送られ、こ
の際、必要に応じて、データ変換処理(座標変換や補間
処理など)を行う。５３は観察位置決定部であって、観
察者が３次元領域内のドプラ情報を観察位置を決定する
ものである。具体的には、例えば、キーボードあるいは
マウス，トラックボールなどのポインティング手段を利
用し、観察位置１６の座標(ＸＹＺ系)を指示することで
決定する。決定結果は、観察位置情報５４として、３次
元ドプラ加算部５５に送られる。５５は３次元ドプラ加
算部であって、ドプラ情報５２および観察位置情報５４
から、図２の手順に従いドプラ情報の３次元画像を生成
する。５６は３次元ドプラ表示部であって、図５中の画
像表示部９２に相当するものであり、３次元ドプラ加算
部５５で生成した３次元画像を、実際にＣＲＴ等の表示
画面上に表示する。

【００１３】次に、操作者(放射線技師、以下単に技師
と称す)による、図４の超音波画像診断装置を用いた被
写体(患者)の診断手順の一例を説明する。技師は、３次
元ドプラ収集部５１を用いて、患者の関心領域(３次元
領域)のドプラ情報を収集する。例えば、肝臓の場合、
腹部に探触子を当て、機械走査しながら撮影する。次
に、観察位置決定部５３にて観察位置を指示する。する
と、３次元ドプラ加算部５５にて３次元画像が生成さ
れ、３次元ドプラ表示部５６にてＣＲＴ上に表示され
る。従って、技師はＣＲＴを介して患者の体内の３次元
画像を観察できる。また、技師は観察位置決定部５３に
て観察位置を移動させることで、他の方向からの３次元
画像も観察できる。上記実施例によれば、ドプラ情報を
観察方向に沿って加算したドプラ累積値を表示するよう
にしたので、観察者は３次元表示画像からドプラの強度
を直接把握できるようになり、例えば、体内の血流によ
るドプラ情報から局所的に流れが大きくなる狭窄部分の
判別が明確になるなどの著しい効果がある。

【００１４】上記実施例において、投影面上の全座標の
うち、観察方向に沿って探索を行ったとき、３次元領域
１１を通らない座標が存在する可能性がある。例えば、
画像の隅など観察位置から遠く離れた部分が、これに該
当する。このような座標に対し、図２に示した手順で
は、ステップ２４および２５でポインタＱをいくら更新
しても３次元領域内を指さず、無限ループに陥る可能性
がある。このような問題は、例えば、３次元領域と投影
面の位置関係から３次元領域を通らない部分を予め算出
して処理対象外とする、あるいは、ポインタＱの更新を
適当な回数で打ち切るなどの手段で回避できる。また、
上記実施例において、３次元ドプラ収集部５１に２次元
アレイ構造の探触子を用い、超音波を様々な方向へフォ
ーカスを当てながら送波受波を繰り返すことで、３次元
領域内のドプラ情報を直接収集することもできる。

【００１５】上記本実施例において、観察位置決定部で
の観察位置の指示方法、あるいは３次元ドプラ加算部へ
送る観察位置情報として、図１における角度１３と３次
元座標原点からの距離を用いることもできる。更に、上
記実施例において、３次元画像を生成する際の方法とし
ては、平行投影でもよいし、透視投影でもよい。前者の
平行投影では、生成する３次元画像が被写体と投影面と
の距離に依存しないので、例えば、観察位置決定部での
観察位置の指示方法、あるいは、３次元ドプラ加算部へ
送る観察位置情報として、図１における角度１３のみで
も実現可能である。なお、後者の透視投影の場合は、探
索の方向１８が、投影面の座標に応じて変化する。ま
た、上記実施例において、観察位置決定部での観察位置
の指示方法として、観察者が予め複数の観察位置の指示
すると、これら観察位置情報を逐次３次元ドプラ加算部
に送ることにより、視点を連続的に移動しながら３次元
画像を表示する、いわゆるアニメーション表示による観
察を行うことも可能である。

【００１６】次に、本発明の第二の実施例を説明する。
先に示した第一の実施例では、被写体に超音波を送出し
て収集したドプラ情報のうち、ドプラの強度を加算して
表示したが、ここでは、ドプラの方向を利用して方向別
に加算する例を示す。ドプラ情報には、音源(例えば、
診断装置では探触子)に対する方向の情報が存在する。
例えば、探触子に対し接近する速度ベクトルを有するも
のは正の方向、離れる速度ベクトルを有するものは負の
方向となる。そこで、正の方向と負の方向とを別々に加
算処理を行い、２種類の３次元画像を生成する。具体的
には、例えば、図２に示した手順において、正および負
の３次元画像のために２つの２次元画像格納領域を用意
し、正の方向と負の方向とを別々に加算処理を行うよう
に変更することで実現することができる。生成の基とな
るボクセルデータの例としては、正と負と別々に用意す
るもの、あるいは、画素値のなかの１ビットを方向の表
現に利用するものなどがある。

【００１７】上述の後者の場合、ステップ２６において
この１ビットの値を判定し、正および負の２次元画像格
納領域を切り替えながら加算を行う。得られた２種類の
３次元画像の表示例を、図６に示す。図６中、６１，６
２，６３はそれぞれ表示画面である。画面６１は、２種
類の３次元画像を個々に表示する例である。２つの投影
面の相当する表示領域６４，６５に、正のドプラ情報６
６，負のドプラ情報６７を表示する。画面６２は、正と
負のドプラ情報に対して別々の色を割り当て、合成して
表示する例である。ここでは、正のドプラ情報に赤系、
負のドプラ情報に青系を割り当て、ドプラ累積値の大き
さにより輝度が、正と負の割合により色彩が変化するよ
うに表示する。重なり合う部分７１では、赤色と青色が
混じり、紫色として表示される。画面６３は、観察位置
に近い方向(正または負)のドプラ累積値を表示する例で
ある。正および負のドプラ累積値が存在する場合、最初
に加算するボクセル位置と観察位置までの距離値を比較
し、距離値が小さい方向のドプラ累積値を表示する。観
察位置までの距離値は、例えば、ステップ２５およびス
テップ２６でのポインタＱの更新回数を利用する。

【００１８】また、上述の合成して表示する方法と同様
に、赤系，青系の色を割り当て、ドプラ累積値の大きさ
により、輝度が変化するように表示することもできる。
画面６３は、正のドプラ情報７３を赤系で、負のドプラ
情報７４を青系で表示した例である。重なり合う部分７
５では、負のドプラ情報が手前にある、つまり距離が小
さいので、負のドプラ情報を青系で表示する。観察位置
までの距離値は、例えば、ステップ２５および２７での
ポインタＱの更新回数を利用する。また、上記の合成し
て表示する方法と同様に、赤系，青系の色を割り当て、
ドプラ累積値の大きさにより輝度が変化するように表示
することもできる。本実施例においては、ドプラ情報の
加算をドプラの方向毎に行うようにした。従って、ドプ
ラの強度だけではなく方向に関する情報が同時に得ら
れ、例えば、動脈と静脈との判別が明確になるなど、被
写体内部の様子をより詳細に観察できるようになるとい
う著しい効果がある。

【００１９】更に、本実施例では、方向が異なるドプラ
を表示する際に、観察位置に近い方向のドプラ累積値を
表示するようにした。従って、観察者は前後関係を直接
判別できるようになる。あるいは、各方向に異なる色を
割り当てて合成する場合に生じる、重なりによる色彩の
変化がなくなる。従って、例えば、複雑な血流の位置関
係を一段と明確に把握できるようになり、被写体内部の
様子をより正確に観察できるようになるという著しい効
果がある。本実施例においては、ドプラ情報に含まれる
方向を、探触子に対して正と負の２種類としたが、より
多数の方向のドプラ情報を得て加算および表示すること
も可能である。このようなより多数方向のドプラ情報の
収集例としては、探触子の位置を移動させるもの、ある
いは送波位置や方向を変更可能な探触子を利用するもの
などがある。後者の例としては、２次元アレイ構造の探
触子がある。

【００２０】上述の如き、複数方向のドプラ情報の加算
および表示例として、独立した３方向から音波を送出
し、得られたドプラ情報の強度を個々に加算した後、別
々の色(例えば、赤系，青系，緑系)に割り当て合成して
表示する。あるいは、加算段階で、得られる３種類の速
度ベクトルを、直交座標系(図１でのＸ，Ｙ，Ｚ軸)に沿
ったベクトルへ変換後、加算してもよい。観察者は、被
写体内部の流れの方向が３次元的に認識できるようにな
る。次に、本発明の第三の実施例を説明する。第一およ
び第二の実施例では、被写体に超音波を送出して収集し
たドプラ情報のうちドプラの強度を加算して表示した
が、加算の際に観察位置からの距離値を引き数とする演
算を施すことも可能である。具体的には、例えば、図２
の手順において、距離値を表わす変数として、ステップ
２５および２７でのポインタＱの更新回数を表わす変数
Ｎを用意し、ステップ２６にて、ポインタＱが指すドプ
ラの強度に対し変数Ｎを引き数とする演算を行った後、
ポインタＰが指す２次元画像格納領域に逐次加算するよ
うに変更することで実現する。

【００２１】演算の例としては、変数Ｎが大きくなるに
従って逆に小さくなる重み付けを行い、観察位置に近い
ドプラ情報によるドプラ累積値への寄与を大きくするよ
うな円算を行うことがあげられる。上記実施例において
は、ドプラ情報を加算する際に観察位置からの距離値を
引き数とする演算を施すようにした。従って、例えば、
観察位置に近いドプラ情報が明るく、遠いものが暗く観
察できるようになるので、被写体内部の様子をより立体
的に観察できるようになるという著しい効果がある。本
実施例においても、第二の実施例に示したと同様に、正
と負の画像毎に処理を行って、両者の相互関係を含めて
演算を行うことも可能である。例えば、正のドプラは負
のドプラが現われるまで、負のドプラは正のドプラが現
われるまで加算するという方法である。この場合、観察
位置から見て、正のドプラが手前にあるときには、負の
ドプラが現われるまで加算した結果が、負のドプラが手
前にあるときには、正のドプラが現われるまで加算した
結果が、それぞれドプラ累積値となる。

【００２２】また、両者を合成して表示する際、赤系，
青系の色を割り当て、ドプラ累積値の大きさにより輝度
が変化するように表示することもできる。この場合、両
者のドプラ像のうち、常に手前のドプラが表示され、各
方向に異なる色を割り当てて合成する場合に生じる、重
なりによる色彩の変化がなくなる。次に、本発明の第四
の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。第一から第
三の実施例では、被写体に超音波を送出して収集したド
プラ情報のうちドプラの強度を加算して表示したが、加
算の際に加算するドプラ情報の連続性を引き数とする演
算を施すことも可能である。具体的には、例えば、図２
での２６から２８のステップを、図３に示すステップに
変更することで実現できる。本手順では、２つの変数を
用いる。変数Ｒは、ドプラ累算値のバッファである。変
数Ｓは、ポインタＱが指す画素の探索の際、その画素の
画素値(ドプラの強度)がゼロでないものを続けて探索し
た回数を示す。画素値がゼロに画素を探索した時点で、
ゼロになる。すなわち、変数Ｓは、ドプラ情報の連続性
を示す変数である。

【００２３】まず、ステップ３１およびステップ３２に
おいて、変数Ｒおよび変数Ｓを初期化(ゼロ)にする。次
に、ステップ３３において、ポインタＱが指す画素の画
素値(ドプラの強度)が、ゼロか否かの判定を行う。ゼロ
でない場合、ステップ３４およびステップ３５において
て、画素値を変数Ｒに加算すると共に、変数Ｓに１を加
える。ゼロの場合、ステップ３９およびステップ４０に
おいて、変数Ｓを引き数とする演算を行い、結果をポイ
ンタＰが指す画素の画素値に代入する。すなわち、ドプ
ラ情報の連続性を用いた処理が行われる。ステップ３９
での演算例としては、変数Ｓが大きくなるに従って変数
Ｒを大きくする重み付けを行う演算がある。この場合、
連続したドプラ情報である程ドプラ累積値への寄与が大
きくなる。ステップ３６および３７は、３次元領域内の
ドプラ情報を探索するための繰り返し処理で、図２での
ステップ２７および２８に対応する。

【００２４】繰り返しを終了した時点で、ポインタＰが
指す画素の画素値は、ドプラ情報の連続性を用いた処理
を行ったドプラ累積値となる。但し、繰り返し終了時点
で変数Ｒにドプラ情報が存在する場合には、ステップ４
４およびステップ４５の処理である。上記実施例によれ
ば、ドプラ情報を加算する際に、加算するドプラ情報の
連続性を引き数とする演算を施すようにした。従って、
例えば、血管などのドプラ情報が連続して存在するもの
は明るく、３次元領域内に点在するノイズなどは暗く観
察できるようになるので、被写体内部の様子をより明瞭
に観察できるようになるという著しい効果がある。次
に、本発明の第五の実施例を説明する。第一から第四の
実施例では、被写体に超音波を送出して収集したドプラ
情報のうちドプラの強度を加算して表示したが、超音波
のエコー強度であるＢモード情報を、ドプラ情報と同じ
観察方向に沿って加算し、得られた結果をドプラ累積値
と合成して表示することも可能である。

【００２５】以下、具体例を示す。各ボクセルの画素値
がエコー強度であるボクセルデータ形式のＢモード情報
を用意する。まず、先の実施例での手順に従い、ある観
察位置からのドプラ情報の３次元画像を生成する。次
に、Ｂモード情報のボクセルデータに対して図２の処理
を行う。観察位置はドプラ情報と同じ位置とする。全手
順を終了した時点で、２次元画像格納領域には、Ｂモー
ド像の３次元画像が格納される。この３次元画像の各画
素の画素値は、３次元領域内のエコー強度を、ドプラの
場合と同じく、観察方向に沿って加算した値で、Ｂモー
ド累積値と称することにする。最後に、２つの３次元画
像(ドプラ情報とＢモード情報)を合成して表示する。合
成方法は、例えば、２つの画像に対して別々の色を割り
当て、合成して表示する方法などがある。具体的には、
Ｂモードは白黒の濃淡像とし、ドプラは色を加えて合
成，表示する。ドプラは、第二の実施例で述べた手法に
基づき、正と負の画像に対して別々の色を割り当てても
よい。

【００２６】更に、合成，表示する画像の輝度値の決定
方法として、例えば、各々の画素値(ドプラ累積値とＢ
モード累積値)をある一定の比率で重み付けして合成す
る第１の方法，各々独立した重み付けにより合成する第
２の方法、あるいは、 (１)ドプラ情報のみ存在する場合 (２)Ｂモード情報のみ存在する場合 (３)両者が存在する場合 の３つ毎に重み付けを変更して合成する第３の方法など
がある。Ｄをドプラ累積値，ＢをＢモード累積値，Ｉを
合成，表示する画像の輝度値とし、これらを数式で表現
すると、第１の方法は、 Ｉ＝ａ・Ｄ＋(１−ａ)・Ｂ となる。但し、ａは表示するドプラとＢモードの比率で
あり、０から１の範囲をとる。第２の方法は、 Ｉ＝ｂ・Ｄ＋ｃ・Ｂ となる。但し、ｂおよびｃはドプラおよびＢモードに対
する重み付けである。

【００２７】また、得られたＩに対し、表示可能な最大
画素値に対する制限(クリッピング)が必要となる場合が
ある。第３の方法は、 上述の(１)の場合、Ｉ＝ｄ・Ｄ 同(２)の場合、Ｉ＝ｅ・Ｂ 同(３)の場合、Ｉ＝ｂ・Ｄ＋ｃ・Ｂ(第２の方法と同じ) となる。但し、ｄおよびｅはドプラ情報のみおよびＢモ
ード情報のみ存在する場合に対する重み付けである。ま
た、第２の方法と同様に、最大画素値に対する制限(ク
リッピング)が必要となる場合がある。上記実施例にお
いては、Ｂモード情報を、ドプラ情報と同じ観察方向に
沿って加算し、得られた結果をドプラ累積値と合成して
表示ようにした。従って、例えば、ドプラ情報から得ら
れる血流とＢモード情報から得られる臓器や腫瘤の形状
とが同時に観察できるようになるので、腫瘤と腫瘤外の
血流の分布の差などが一目で分かるなど、被写体内部の
様子をより正確に観察できるようになるという著しい効
果がある。

【００２８】更に、上記実施例においては、合成，表示
する画像の輝度値を、各々独立した重み付けにより合成
する方法により決定した。従って、例えば、ドプラとＢ
モードの両方を重み付けを上げることで、両方の情報を
高輝度で表示できるようになるので、被写体内部でのド
プラとＢモードの関係を明確に観察できるようになると
いう著しい効果がある。更に、上記実施例では、合成，
表示する画像の輝度値を、 (１)ドプラ情報のみ存在する場合 (２)Ｂモード情報のみ存在する場合 (３)両者が存在する場合 の３つ毎に重み付けを変更して合成する方法により決定
した。従って、例えば、ドプラを詳細に観察したい場
合、Ｂモードによる輝度値を、ドプラが存在する場合は
低輝度で、ドプラが存在しない場合は高輝度で表示でき
るようになるので、被写体内部でのドプラとＢモードの
関係を明確に観察できるようになるという著しい効果が
ある。

【００２９】上記実施例において、Ｂモード情報をドプ
ラ情報と同じ観察方向に沿って加算したが、Ｂモード情
報を加算する際に、ドプラ情報との関係より、加算する
Ｂモード情報を限定してもよい。例えば、観察位置から
見て、ドプラ情報より手前にあるＢモード情報のみを加
算して合成／表示する。ドプラ情報が存在する場合、裏
側のＢモード情報が表示されなくなるので、両者の前後
関係がより明確に表示できる。なお、上記実施例は本発
明の一例を示したものであり、本発明はこれに限定され
るべきものではないことは言うまでもないことである。

【００３０】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、観察者が、ドプラ情報に含まれる強度を直接把握
できるようにした超音波画像表示方法およびこれを用い
た超音波画像診断装置を実現できるという顕著な効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波画像表示方法の原理を示す
図である。

【図２】本発明の一実施例に係る３次元超音波画像表示
方法における、ドプラ情報から３次元画像を生成する手
順を示すフローチャートである。

【図３】本発明の他の実施例に係る３次元超音波画像表
示方法における、ドプラ情報から３次元画像を生成する
手順の要部を示すフローチャートである。

【図４】図５に示した超音波画像診断装置中の３次元画
像表示処理部９１の構成例を示す図である。

【図５】本発明の一実施例に係る超音波画像診断装置の
構成図である。

【図６】実施例に係るドプラ累積値の表示例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１ ３次元領域 １２ ドプラ情報存在領域 １３ 観察位置を定める角度 １４ 投影面 １５ ３次元画像のうちドプラ情報が存在する部分 １６ 観察位置 １７ 投影面上の座標の一例 １８ 観察方向の一例 １９ 加算するドプラ情報の範囲の一例 ２０ ３次元領域の座標原点 ２１〜３０ ３次元画像を生成するステップ ３１〜４５ ドプラの連続性を利用して生成するステッ
プ ５１ ３次元ドプラ収集部 ５２ ドプラ情報 ５３ 観察位置決定部 ５４ 観察位置情報 ５５ ３次元ドプラ加算部 ５６ ３次元ドプラ表示部 ６１〜６３ 表示画面 ６４，６５，６８，７２ 表示領域 ６６，６９，７３ 正のドプラ情報 ６７，７０，７４ 負のドプラ情報 ７１，７５ 重なり合う部分 ８１ 送波回路 ８２ 素子選択スイッチ ８３ 探触子 ８４ 被写体へ照射した超音波 ８５ 被写体 ８６ 被写体で反射した超音波 ８７ 受波整相回路 ８８ Ｂモード処理回路 ８９ ドプラ処理回路 ９０ ディジタルスキャンコンバータ(ＤＳＣ) ９１ ３次元画像表示処理部 ９２ 画像表示部 ９３ ３次元ドプラ収集部 ９４ 制御部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３次元領域内のドプラ情報を用いて流体
   の流れを３次元表示する超音波画像表示方法において、
   前記ドプラ情報を観察方向に沿って加算したドプラ累積
   値を表示することを特徴とする超音波画像表示方法。
2. 【請求項２】 前記ドプラ情報の加算は、ドプラの方向
   (正と負)毎に行うことを特徴とする請求項１記載の超音
   波画像表示方法。
3. 【請求項３】 少なくとも、観察位置から前記正のドプ
   ラ情報までの距離値と観察位置から前記負のドプラ情報
   までの距離値とを比較し、前記観察位置に近い方向のド
   プラ情報のみを表示することを特徴とする請求項２記載
   の超音波画像表示方法。
4. 【請求項４】 前記ドプラ情報の加算は、当該ドプラ情
   報に対し、少なくとも前記観察位置からの距離値を引き
   数とする演算を施し、加算することを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載の超音波画像表示方法。
5. 【請求項５】 前記ドプラ情報の加算は、当該ドプラ情
   報に対し、少なくとも加算するドプラ情報の連続性を引
   き数とする演算を施し、加算することを特徴とする請求
   項１から４のいずれかに記載の超音波画像表示方法。
6. 【請求項６】 超音波のエコー強度であるＢモード情報
   を前記ドプラ情報と同じ観察方向に沿って加算し、得ら
   れた結果を前記ドプラ累積値と合成して表示することを
   特徴とする請求項１から５記載の超音波画像表示方法。
7. 【請求項７】 ドプラ情報を用いて流体の流れを観察可
   能な超音波画像診断装置であって、少なくとも、所定の
   ３次元領域内のドプラ情報を収集する３次元ドプラ収集
   手段と、観察者の観察位置を決定する観察方向決定手段
   と、決定した観察位置から前記３次元領域への観察方向
   に沿って、収集したドプラ情報を加算する３次元ドプラ
   加算手段と、加算した結果を画素値に反映させ可視化す
   る３次元ドプラ表示手段とを有することを特徴とする超
   音波画像診断装置。
8. 【請求項８】 前記各手段に加え、超音波のエコー強度
   であるＢモード情報をドプラ情報と同じ観察方向に沿っ
   て加算する手段と、該手段により得た結果をドプラ累積
   値と合成して表示する手段とを備えたことを特徴とする
   請求項７記載の超音波画像診断装置。