JPH10262963A - 超音波画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動情報の得にくい脈管と、注目組織や血管
との位置関係を把握することができる超音波画像診断装
置を提供する。 【解決手段】 超音波プローブ２に内蔵された超音波振
動子はスパイラル状に移動され、この超音波振動子によ
り得られるエコー信号は送受信部２１等を経てフレーム
メモリ２２に記憶され、ＤＳＣ２３により直交座標形式
の断層像データに変換された後、Ｄ／Ａコンバータ２４
を経てモニタ２５に表示されると共に、画像処理部４の
３次元データ記憶装置２９に記憶され、演算処理プロセ
ッサ３０等により、血管以外の脈管及び注目組織が抽出
され、合成処理などされた後、画像処理モニタ３７にて
脈管及び注目組織の３次元画像が表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波振動子によっ
て得られた超音波断層像を作成する超音波画像診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体へ超音波を送受波して得られ
た３次元エコーデータから３次元画像を構築する超音波
画像診断装置が提案されている。このうち、特開平４−
１８３４４６号公報で開示されている装置では、Ｘ線Ｃ
Ｔ、ＭＲＩ、超音波など複数の異なる断層像の輪郭をそ
れぞれ抽出し、また、一方で血管情報を抽出して、１つ
の立体モデル像を表示する。

【０００３】このように構成することで、各種断層像撮
影装置のもつそれぞれの画像抽出性を活かして患部の立
体像を作成することができる。しかし、この装置では、
Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、超音波など複数の異なる断層像撮影
手段が必要であった。

【０００４】そこで、超音波のエコーデータのみから、
関心部分の輪郭と血管とを抽出する超音波画像診断装置
も提案されている。このうち、特開平６−２５４０９７
号公報で開示されている装置では、超音波プローブから
の受信信号に基づいて、３次元空間内の組織情報と移動
体の移動情報を得る。

【０００５】特に、移動情報を得る際には血球など移動
体によって生じるドップラ現象を利用している。そし
て、組織情報から関心部分の輪郭像を、移動情報から血
流像を抽出する。さらに、視点を変えながら各位置での
輪郭像と血流像の３次元分布情報を投影処理して、複数
の２次元画像を生成する。

【０００６】このように構成することで、従来のＢモー
ド画像とドップラ現象を利用したＣＦＭ（カラーフロー
マッピング）画像を組み合わせた３次元表示が実現す
る。そのため、関心部分の立体構造と血流像の立体構造
とを同時に観察することができ、例えば、腫瘍とその栄
養血管の関係を把握することができる。

【０００７】また、この３次元エコーデータを得る装置
として、ラジアルスキャンとリニアスキャンとを組み合
わせたスパイラルスキャンなどの３次元スキャンを行い
ながら、生体内へ超音波を送受波する超音波画像診断装
置が提案されている。

【０００８】このうち、特開平６−３０９３７号公報、
特開平６−３０９３８号公報、特開平８−５６９４７号
公報で開示されている装置では、先端に超音波振動子を
配し反対側の端部をラジアル回転部内のモーターの回転
軸に接合させたフレキシブルシャフトと、端部をステッ
ピングモーターの回転軸に接合したボールネジとを設け
ている。

【０００９】そして、ボールネジの回転により、ボール
ネジに嵌合する部材を介してラジアル回転部全体が進退
するため、モーター、フレキシブルシャフト、超音波振
動子が自身も回転しながら進退し、スパイラルスキャン
が実現する。

【００１０】なお、超音波振動子の回転に対するボール
ネジの回転比は、設定可能な一定の値であり、超音波振
動子は、自身が１回転すると決まった距離だけ進退す
る。そして、被検部位からのエコー信号から、３次元エ
コーデータとして連続した複数の断層像データを取得す
る。

【００１１】さらに、特開平８−５６９４７号公報で開
示されている装置は、超音波プローブの可撓性シース内
に超音波振動子を設け、さらに超音波プローブ本体をア
ウターシースで被覆した構成になっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波プロ
ーブを膵管、胆管のような血管以外の脈管に挿入して３
次元表示を行う際には、これらの脈管とその周囲に広が
る腫瘍との位置関係を把握することが重要である。例え
ば、胆管の周囲にどの程度腫瘍が広がっているかを把握
することは、手術による切除範囲を決定する観点から医
学的に重要である。

【００１３】また、例えば胆管のような血管以外の脈管
の周囲には、門脈などの血管が複雑に走行している場合
があり、２次元の超音波断層像による診断の際には、こ
れらの位置関係を医師が予測しているが、これは難しい
作業であった。

【００１４】また、例えば腫瘍は膵管や胆管などの血管
以外の脈管から発生することも多く、この腫瘍が、門脈
など血管に到達しているか否かを鑑別することは転移の
可能性を知る意味で医学的に極めて重要である。また、
血管への到達に限らず、リンパ管など血管以外の脈管へ
の腫瘍の浸潤を鑑別することも、転移の可能性を知る意
味で医学的に極めて重要である。

【００１５】さらに、上述の事柄は、頚動脈、頚静脈な
どの血管や血管以外の食道、気管などの脈管が互いに近
接する頚部においても同様である。そのため、血管以外
の脈管と腫瘍などの注目組織との位置関係、もしくは血
管以外の脈管と血管との位置関係を把握できることが望
ましい。

【００１６】さらに好適には、血管以外の脈管と、注目
組織と、血管との互いの位置関係を把握できることが望
ましい。ここで、特開平６−２５４０９７号公報で開示
されている装置では、移動体の移動情報から血流像を抽
出しているため、門脈のような栄養血管を血流として抽
出することができる。

【００１７】しかし、例えば膵液、胆汁、リンパ液など
の移動速度の小さい液体が流れる膵管、胆管、リンパ管
などの脈管からは移動情報が得にくいため、これらを抽
出することは困難であった。また、気管や、胃、食道、
腸などの消化管など常に液体が流れているとは限らない
脈管を抽出することも困難であった。

【００１８】そこで、本発明の第１の目的は、移動情報
の得にくい脈管と、注目組織や血管との位置関係を把握
することができる超音波画像診断装置を提供することに
ある。

【００１９】一方、特開平６−３０９３７号公報、特開
平６−３０９３８号公報、特開平８−５６９４７号公報
で開示されている装置では、ボールネジの回転により超
音波振動子を進退させているため、超音波プローブの挿
入軸方向の分解能はボールネジのピッチに影響を受け
る。

【００２０】特に、超音波振動子が発する超音波ビーム
が十分鋭いときには、ボールネジのピッチで分解能が決
定される。それとは別に、フレキシブルシャフトの回転
耐性や、超音波振動子からのエコー信号を取り込む時
間、超音波の送受波に掛かる時間などの制約から、超音
波振動子の回転時間を短くし、単位時間あたりに取り込
む断層像データの枚数（フレームレート）を上げること
には限界がある。

【００２１】また、フレームレートを無理に上げると、
フレキシブルシャフトの両端に回転ムラが起こり、断層
像データが超音波振動子の回転角を正しく反映しなくな
るという問題もある。

【００２２】そのため、挿入軸方向の分解能を向上させ
ようとしてボールネジのピッチを細かくしたり、超音波
振動子の回転に対するボールネジの回転比を下げたりし
て、超音波振動子の１回転当たりの進退距離を短くする
と、進退が遅くなり、スパイラルスキャンの時間がかか
る。

【００２３】特に超音波検査を受けている患者は、スパ
イラルスキャンの間、呼吸性移動の問題を避けるために
呼吸を止めていなければならないので、患者の苦痛を伴
うという問題があった。そこで、本発明の第２の目的
は、走査時間を長くせず、超音波プローブの挿入軸方向
の分解能を向上させた超音波画像診断装置を提供するこ
とにある。

【００２４】また、上述の特開平６−３０９３７号公
報、特開平６−３０９３８号公報、特開平８−５６９４
７号公報で開示されている装置では、スパイラルスキャ
ンの途中で発生する拍動や、呼吸性移動、蠕動などの周
期性運動よりなる体動により、各断層像データ間にぶれ
が生じ、得られる３次元エコーデータが歪んだものにな
るため、この３次元エコーデータから歪んだ３次元画像
を構築してしまうという問題があった。

【００２５】そのため、これまでの超音波検査では、蠕
動を抑えるための蠕動抑制薬を投与しなければならず、
患者にスキャンの間呼吸を止めさせていなければなら
ず、拍動に至っては抑えるための有効な手段が無かっ
た。

【００２６】そこで、本発明の第３の目的は、体動によ
る断層像間のぶれを補正し、歪みの無い良好な３次元エ
コーデータを取得することができる超音波画像診断装置
を提供することにある。

【００２７】ところで、上述の特開平６−３０９３７号
公報、特開平６−３０９３８号公報、特開平８−５６９
４７号公報で開示されている装置の超音波プローブを、
実際に体内に挿入して、スパイラルスキャンを行う際に
は、内視鏡に設けられた鉗子用の管などの挿通部を介
し、内視鏡先端より突出させて超音波断層像を取得する
ことが多い。

【００２８】通常の内視鏡先端には光学系と光学観察方
向を変えることができる湾曲機構が設けられているた
め、このように使用することで、光学系で注目組織と超
音波振動子のスパイラルスキャンの様子とを観察しなが
ら、注目組織の断層像データが得られるよう超音波振動
子の向きを簡単に変えることができる。

【００２９】しかし、上述の装置では、超音波振動子が
超音波プローブの挿入軸方向のどこからどこまでを進退
するのか、スパイラルスキャンが始まるまでわからない
ことが多かった。

【００３０】そのため、断層像データを取得できる範囲
から注目組織が逸れてしまい、注目組織からのエコー信
号を３次元エコーデータとして取得できない場合がある
という問題があった。

【００３１】また、注目組織からのエコー信号が３次元
エコーデータ内に取得できたか否かを確かめるために、
超音波検査中に表示される断層像データを参照しながら
スパイラルスキャンを繰り返すため、検査時間が長引く
という問題もあった。

【００３２】そこで、本発明の第４の目的は、注目組織
からのエコー信号を３次元エコーデータとして取得する
際の確実性を増し、検査時間を短くすることができる超
音波画像診断装置を提供することにある。

【００３３】

【課題を解決するための手段】上記、第１の目的を達成
するために、以下の、（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、
（１０）、（１１）、（１２）、（１３）の構成にして
いる。 （１）被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出手段と、前
記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管の３次元画
像を構築する３次元処理手段を、設けた超音波画像診断
装置において、前記第１脈管抽出手段は、被検体の３次
元空間に超音波を送受して得たエコーの強度情報からな
る３次元エコーデータより該脈管を抽出し、該３次元エ
コーデータより注目組織を抽出する組織抽出手段を設
け、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出手段によ
り抽出された該脈管と前記組織抽出手段により抽出され
た該注目組織とを合成した３次元画像を構築すること、
を特徴とする。

【００３４】上記構成によれば、第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより脈管を抽出す
る。組織抽出手段は、３次元エコーデータより注目組織
を抽出する。３次元処理手段は、第１脈管抽出手段によ
り抽出された脈管と組織抽出手段により抽出された注目
組織とを合成した３次元画像を構築する。

【００３５】（２）上記（１）記載の超音波画像診断装
置であって、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出
手段により抽出された該脈管と前記組織抽出手段により
抽出された該注目組織とを互いに色分けして合成した３
次元画像を構築すること、を特徴とする。上記構成によ
れば、３次元処理手段は、第１脈管抽出手段により抽出
された脈管と組織抽出手段により抽出された注目組織と
を互いに色分けして合成した３次元画像を構築する。

【００３６】（３）被検体の脈管を抽出する第１脈管抽
出手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈
管の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた
超音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段
は、被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコー
の強度情報からなる３次元エコーデータより複数の該脈
管を抽出し、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出
手段により抽出された複数の該脈管を合成した３次元画
像を構築すること、を特徴とする。上記構成によれば、
第１脈管抽出手段は、被検体の３次元空間に超音波を送
受して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデー
タより複数の脈管を抽出する。３次元処理手段は、第１
脈管抽出手段により抽出された複数の脈管を合成した３
次元画像を構築する。

【００３７】（４）上記（３）記載の超音波画像診断装
置であって、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出
手段により抽出された複数の該脈管どうしを互いに色分
けして合成した３次元画像を構築すること、を特徴とす
る。上記構成によれば、３次元処理手段は、第１脈管抽
出手段により抽出された複数の脈管どうしを互いに色分
けして合成した３次元画像を構築する。

【００３８】（５）被検体の脈管を抽出する第１脈管抽
出手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈
管の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた
超音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段
は、被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコー
の強度情報からなる３次元エコーデータより該脈管を抽
出し、被検体の３次元空間に超音波を送受して得た移動
体の移動情報からなる３次元ドップラデータより脈管を
抽出する第２脈管抽出手段を設け、前記３次元処理手段
は、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管と前
記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管とを合成し
た３次元画像を構築すること、を特徴とする。

【００３９】上記構成によれば、第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより脈管を抽出す
る。第２脈管抽出手段は、被検体の３次元空間に超音波
を送受して得た移動体の移動情報からなる３次元ドップ
ラデータより脈管を抽出する。３次元処理手段は、第１
脈管抽出手段により抽出された脈管と第２脈管抽出手段
により抽出された脈管とを合成した３次元画像を構築す
る。

【００４０】（６）前記（５）記載の超音波画像診断装
置であって、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出
手段により抽出された該脈管と前記第２脈管抽出手段に
より抽出された該脈管とを互いに色分けして合成した３
次元画像を構築すること、を特徴とする。上記構成によ
れば、３次元処理手段は、第１脈管抽出手段により抽出
された脈管と第２脈管抽出手段により抽出された脈管と
を互いに色分けして合成した３次元画像を構築する。

【００４１】（７）被検体の脈管を抽出する第１脈管抽
出手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈
管の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた
超音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段
は、被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコー
の強度情報からなる３次元エコーデータより該脈管を抽
出し、該３次元エコーデータより注目組織を抽出する組
織抽出手段と、被検体の３次元空間に超音波を送受して
得た移動体の移動情報からなる３次元ドップラデータよ
り脈管を抽出する第２脈管抽出手段を設け、前記３次元
処理手段は、前記第１脈管抽出手段により抽出された該
脈管と、前記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管
と、前記組織抽出手段により抽出された該注目組織とを
合成した３次元画像を構築すること、を特徴とする。

【００４２】上記構成によれば、第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより脈管を抽出す
る。組織抽出手段は、３次元エコーデータより注目組織
を抽出する。第２脈管抽出手段は、被検体の３次元空間
に超音波を送受して得た移動体の移動情報からなる３次
元ドップラデータより脈管を抽出する。３次元処理手段
は、第１脈管抽出手段により抽出された脈管と、第２脈
管抽出手段により抽出された脈管と、組織抽出手段によ
り抽出された注目組織とを合成した３次元画像を構築す
る。

【００４３】（８）上記（７）記載の超音波画像診断装
置であって、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出
手段により抽出された該脈管と、前記第２脈管抽出手段
により抽出された該脈管と、前記組織抽出手段により抽
出された該注目組織とを互いに色分けして合成した３次
元画像を構築すること、を特徴とする。

【００４４】上記構成によれば、３次元処理手段は、第
１脈管抽出手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出
手段により抽出された脈管と、組織抽出手段により抽出
された注目組織とを互いに色分けして合成した３次元画
像を構築する。

【００４５】（９）上記（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）、（７）、（８）記載の超音波
画像診断装置であって、前記第１脈管抽出手段は、該３
次元エコーデータが有する周囲との輝度差により該脈管
を抽出すること、を特徴とする。上記構成によれば、第
１脈管抽出手段は、３次元エコーデータが有する周囲と
の輝度差により脈管を抽出する。

【００４６】（１０）上記（９）記載の超音波画像診断
装置であって、該３次元エコーデータが、被検体の３次
元空間に超音波を送受して得たエコーの強度情報からな
る複数の断層像データから構成され、前記第１脈管抽出
手段は、複数の該断層像データ上で、抽出開始点を設定
する抽出開始点設定手段を設け、複数の該断層像データ
上で、前記抽出開始点設定手段により設定された該抽出
開始点からスキャンラインを放射状に延伸させて脈管壁
を探索することにより、該脈管を抽出すること、を特徴
とする。

【００４７】上記構成によれば、抽出開始点設定手段
は、複数の断層像データ上で、抽出開始点を設定する。
第１脈管抽出手段は、複数の断層像データ上で、抽出開
始点設定手段により設定された抽出開始点からスキャン
ラインを放射状に延伸させて脈管壁を探索することによ
り、脈管を抽出する。

【００４８】（１１）上記（１０）記載の超音波画像診
断装置であって、該３次元エコーデータにおいて、該３
次元エコーデータの階調を有する複数の断面の位置を設
定する断面設定手段を設け、前記第１脈管抽出手段は、
前記抽出開始点設定手段が設定する該抽出開始点の位置
と前記断面設定手段が設定する複数の該断面の位置によ
り決定される抽出範囲内に該スキャンラインを延伸させ
ること、を特徴とする。上記構成によれば、断面設定手
段は、３次元エコーデータにおいて、３次元エコーデー
タの階調を有する複数の断面の位置を設定する。第１脈
管抽出手段は、抽出開始点設定手段が設定する抽出開始
点の位置と断面設定手段が設定する複数の断面の位置に
より決定される抽出範囲内にスキャンラインを延伸させ
る。

【００４９】（１２）上記（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）記載
の超音波画像診断装置であって、該３次元エコーデータ
において、該３次元エコーデータの階調を有する断面の
位置を設定する断面設定手段を、設け、前記３次元処理
手段は、前記断面設定手段により位置を設定された該断
面と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管
と、前記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管、も
しくは前記組織抽出手段により抽出された該注目組織と
を合成した３次元画像を構築すること、を特徴とする。

【００５０】上記構成によれば、断面設定手段は、３次
元エコーデータにおいて、３次元エコーデータの階調を
有する断面の位置を設定する。３次元処理手段は、断面
設定手段により位置を設定された断面と、第１脈管抽出
手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出手段により
抽出された脈管、もしくは組織抽出手段により抽出され
た注目組織とを合成した３次元画像を構築する。

【００５１】（１３）上記（１）、（２）、（３）、
（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）記載
の超音波画像診断装置であって、該３次元エコーデータ
において、該３次元エコーデータの階調を有する断面の
位置を設定する断面設定手段を設け、前記３次元処理手
段は、前記断面設定手段により設定された該断面の位置
を示す指標と、前記第１脈管抽出手段により抽出された
該脈管と、前記第２脈管抽出手段により抽出された該脈
管、もしくは前記組織抽出手段により抽出された該注目
組織とを合成した３次元画像を構築し、前記３次元処理
手段により該指標を合成して構築された該３次元画像
と、該断面とを同時に表示する表示手段を設けたこと、
を特徴とする。

【００５２】上記構成によれば、断面設定手段は、３次
元エコーデータにおいて、３次元エコーデータの階調を
有する断面の位置を設定する。３次元処理手段は、断面
設定手段により設定された断面の位置を示す指標と、第
１脈管抽出手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出
手段により抽出された脈管、もしくは組織抽出手段によ
り抽出された注目組織とを合成した３次元画像を構築す
る。表示手段は、３次元処理手段により指標を合成して
構築された３次元画像と、断面とを同時に表示する。

【００５３】上記第２の目的を達成するために、以下の
（１４）の構成にしている。 （１４）被検体に超音波を送信し、エコーを受信する超
音波振動子を先端に設けた超音波プローブと、前記超音
波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動子が回転する
ラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該超音波振動子
が進退するリニアスキャンとを組み合わせた該超音波振
動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動手段と、該超
音波振動子からのエコー信号より、連続する複数の断層
像データを得る超音波画像診断装置において、該超音波
振動子は、該ラジアルスキャンの送受信面を違えて複数
個設けられており、複数個の該超音波振動子が該スパイ
ラルスキャンを行うことにより得る、連続する複数枚の
断層像データより１つの３次元エコーデータを構成する
こと、を特徴とする。

【００５４】上記構成によれば、駆動手段は、超音波プ
ローブの挿入軸を中心に超音波振動子が回転するラジア
ルスキャンと、挿入軸に沿って超音波振動子が進退する
リニアスキャンとを組み合わせた超音波振動子のスパイ
ラルスキャンを駆動する。そして、複数個の超音波振動
子がスパイラルスキャンを行うことにより得る、連続す
る複数枚の断層像データより１つの３次元エコーデータ
を構成する。

【００５５】上記第３の目的を達成するために、以下の
（１５）の構成にしている。 （１５）被検体に超音波を送信し、エコーを受信する超
音波振動子を先端に設けた超音波プローブと、前記超音
波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動子が回転する
ラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該超音波振動子
が進退するリニアスキャンとを組み合わせた該超音波振
動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動手段と、該超
音波振動子からのエコー信号より、連続する複数の断層
像データを得る超音波画像診断装置において、前記駆動
手段は、前記超音波プローブの該進退を複数回繰りかえ
させ、前記超音波プローブの該複数回の進退により得
た、複数セットにわたる該連続する複数の断層像データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された該複
数セット間で、同位置での断層像データを比較し、該断
層像データ間の体動を認識する体動認識手段を設け、体
動が補正された連続する複数の代表断層像データを１セ
ット構成すること、を特徴とする。

【００５６】上記構成によれば、駆動手段は、超音波プ
ローブの挿入軸を中心に超音波振動子が回転するラジア
ルスキャンと、挿入軸に沿って超音波振動子が進退する
リニアスキャンとを組み合わせた超音波振動子のスパイ
ラルスキャンを複数回繰りかえさせて、駆動する。記憶
手段は、超音波プローブの複数回の進退により得た、複
数セットにわたる連続する複数の断層像データを記憶す
る。体動認識手段は、記憶手段に記憶された複数セット
間で、同位置での断層像データを比較し、断層像データ
間の体動を認識する。そして、体動が補正された連続す
る複数の代表断層像データを１セット構成する。

【００５７】（１６）上記（１５）記載の超音波画像診
断装置であって、前記体動認識手段により認識された体
動の生じた断層像データを除くことにより、体動が補正
された連続する複数の代表断層像データを１セット構成
すること、を特徴とする。上記構成によれば、体動認識
手段により認識された体動の生じた断層像データを除く
ことにより、体動が補正された連続する複数の代表断層
像データを１セット構成する。

【００５８】上記第４の目的を達成するために、以下の
（１７）、（１８）、（１９）の構成にしている。 （１７）被検体に超音波を送信し、エコーを受信する超
音波振動子を先端に設けた超音波プローブと、前記超音
波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動子が回転する
ラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該超音波振動子
が進退するリニアスキャンとを組み合わせた該超音波振
動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動手段と、該超
音波振動子からのエコー信号より、連続する複数の断層
像データを得る超音波画像診断装置において、前記超音
波プローブは、該進退の範囲を示す指標を、設けたこと
を特徴とする。

【００５９】上記構成によれば、駆動手段は、超音波プ
ローブの挿入軸を中心に超音波振動子が回転するラジア
ルスキャンと、挿入軸に沿って超音波振動子が進退する
リニアスキャンとを組み合わせた超音波振動子のスパイ
ラルスキャンを駆動する。超音波プローブに設けられた
指標は、進退の範囲を示す。

【００６０】（１８）上記（１７）記載の超音波画像診
断装置であって、前記超音波プローブが、前記駆動手段
からの駆動力を該超音波振動子に伝達する駆動伝達部材
と、前記駆動伝達部材と該超音波振動子とを内在させた
半透明の可撓性シースと、前記可撓性シースを覆う半透
明のアウターシースを設け、前記指標は前記駆動伝達部
材に設けられたこと、を特徴とする。

【００６１】上記構成によれば、駆動伝達部材は、駆動
手段からの駆動力を超音波振動子に伝達、超音波プロー
ブの挿入軸を中心に超音波振動子が回転するラジアルス
キャンと、挿入軸に沿って超音波振動子が進退するリニ
アスキャンとを組み合わせた超音波振動子のスパイラル
スキャンを駆動する。駆動伝達部材に設けられた指標
は、半透明の可撓性シースと、可撓性シースを覆う半透
明のアウターシースを通して、進退の範囲を示す。 （１９）上記（１８）記載の超音波画像診断装置であっ
て、前記指標が円環状の部材であること、を特徴とす
る。

【００６２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１から図１１までは本発明の第
１の実施の形態にかかり、図１は本発明の第１の実施の
形態の超音波画像診断装置の構成を示し、図２は超音波
プローブの先端側の構造を示し、図３は超音波プローブ
の駆動部の構造を示し、図４はラジアルスキャンとリニ
アスキャンとの組み合わせで、スパイラルスキャンする
説明図を示し、図５はスパイラルスキャンにより得られ
る複数の断層像データを示し、図６は演算処理プロセッ
サが行う一連の処理内容をフローチャートで示し、図７
は図６における脈管抽出の処理内容をフローチャートで
示し、図８は多重エコー及びそれを除去するためにオフ
セット円が設定された断層像データを示し、図９は注目
組織の領域の輪郭をポインタで囲んで抽出する様子を示
し、図１０は３次元モデルを構築するための説明図を示
し、図１１は画像処理モニタに表示される３次元画像を
示す。

【００６３】図１に示すように本発明の第１の実施の形
態の超音波画像診断装置１は超音波を送受する超音波プ
ローブ２と、この超音波プローブ２を用いて超音波観測
のための超音波断層像の表示等を行う超音波観測部３
と、超音波観測部３で得られた超音波エコーデータに対
する画像処理を行う画像処理部４とを有する。

【００６４】図２はスパイラルスキャンを行う超音波プ
ローブ２の先端部の構成を示す。フレキシブルシャフト
５の先端には超音波ビームを収束させるためのレンズ６
ａを設けた超音波振動子６が配置されており、これらフ
レキシブルシャフト５及び超音波振動子６とは円筒状で
半透明の可撓性シース７の内部に挿通されている。

【００６５】この可撓性シース７内には例えば水などの
流動媒体８が満たされており、この流動媒体８は潤滑
剤、及び超音波伝達媒体として機能する。さらに、この
外側には、可撓性シース７を覆うように円筒状で半透明
のアウタシース９が設けられており、体腔内に挿入され
る挿入部を形成している。このアウタシース９と可撓性
シース７との間には、可撓性シース７内と同様に流動媒
体８が満たされている。

【００６６】そして、フレキシブルシャフト５には、超
音波プローブ２が行うスパイラルスキャンの挿入軸方向
の範囲を示す反転位置マーカ部材１０Ａ，１０Ｂが設け
られており、この反転位置マーカ部材１０Ａ，１０Ｂ
は、赤や黄色などの目視で確認し易い色をしている。

【００６７】さらに、反転位置マーカ部材１０Ａ，１０
Ｂはパイプなどのように円環状になっており、その外径
は、可撓性シース７との間に隙間が空かないように可撓
性シース７の内径とほぼ同じになっている。こうするこ
とで、反転位置マーカ部材１０Ａ，１０Ｂは、可撓性シ
ース７の内部に気泡が存在する場合に、気泡が超音波振
動子６側へ漏れない気泡トラップとしての機能をする。

【００６８】図３は、本実施の形態の超音波画像診断装
置１の超音波プローブ２を駆動する駆動部１１の構成を
示す。フレキシブルシャフト５の後端は、ＤＣモータ１
２の回転軸に接続されている。可撓性シース７は、駆動
部１１内のラジアル回転部１３のフレーム１４に連結さ
れている。

【００６９】アウタシース９は、駆動部１１のシャーシ
１５に接続されている。ＤＣモータ１２の回転は、例え
ば１対１のギア比で噛合するギア１６を介してロータリ
エンコーダ１７に伝達され、ロータリエンコーダ１７か
ら超音波振動子６の回転位置信号が出力される。

【００７０】これらＤＣモータ１２、ギア１６、ロータ
リエンコーダ１７から構成されるラジアル回転部１３
は、全体がリニア駆動部材１８に接続されている。リニ
ア駆動部材１８はボールネジ１９に嵌合されており、ボ
ールネジ１９の後端はステッピングモータ２０の回転軸
に接続されている。

【００７１】図１に示す超音波観測部３は、超音波の送
受信の処理及びリアルタイムの超音波断層像の表示を行
い、画像処理部４は、超音波観測部３で得られたエコー
データを基に３次元画像表示のための画像処理を行う。

【００７２】超音波観測部３は、超音波振動子６が超音
波の送受信を行う様に、超音波振動子６に電気的なパル
スを送信し、超音波振動子６からの電気的な受信パルス
を増幅し、その強度をデジタルのエコーデータにＡ／Ｄ
変換する送受信部２１と、送受信部２１で取り込まれた
１枚の断層像を構成するのに必要なエコーデータを記憶
するフレームメモリ２２と、フレームメモリ２２に記憶
され、超音波振動子６の回転角度、超音波振動子６から
の距離で表される極座標形式で表現されたエコーデータ
を横方向の変位ｘ、縦方向の変位ｙの形式で表される直
交座標形式で表現された断層像データに座標変換するデ
ジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣと略記）２３と、Ｄ
ＳＣ２３が出力する断層像データをアナログ信号に変換
するＤ／Ａコンバータ２４と、Ｄ／Ａコンバータ２４の
出力画像信号を入力してリアルタイムの超音波断層像の
表示を行う観測モニタ２５と、駆動部１１、送受信部２
１、フレームメモリ２２等の各部の制御を行うシステム
コントローラ２６とを備えて構成されている。

【００７３】画像処理部４は、画像処理等の制御を行う
ＣＰＵ２７と、ＣＰＵ２７が行う制御や後述する演算処
理プロセッサ３０が行う各種の処理プログラム等を記憶
する主記憶装置２８と、超音波観測部３からの連続した
複数の断層像データ、即ち３次元エコーデータを記憶す
る３次元データ記憶装置２９と、３次元データ記憶装置
２９に記憶された３次元エコーデータを基に、脈管抽
出、組織抽出、合成、陰面消去、陰影付加、座標変換な
どの各種画像処理を高速に行うための演算処理プロセッ
サ３０と、演算処理プロセッサ３０の処理結果を記憶す
る３次元処理メモリ３１と、制御プログラム及びバック
アップデータ等の情報を記録するハードディスク等から
なる外部記録装置３２と、キーボード等の操作用端末３
３と、演算処理プロセッサ３０が行う処理に指定が必要
な点や領域を入力するトラックボールなどのポインティ
ングデバイス３４と、画像処理後のデータを一時記憶す
るフレームバッファ３５と、フレームバッファ３５の出
力画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ
３６と、Ｄ／Ａコンバータ３６の出力画像信号を入力し
て画像処理後の３次元画像の表示を行う画像処理モニタ
３７とを備えて構成されている。また、画像処理部４内
の各部は、データ転送バス３８を通じて各種の命令やデ
ータの送受を行っている。

【００７４】本実施の形態では後述するように画像処理
部４の演算処理プロセッサ３０及びポインティングデバ
イス３４等により、被検体の３次元空間に超音波を送受
して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデータ
より脈管と注目組織とを抽出し、脈管と注目組織とを合
成した３次元画像を構築する構成にしたことが特徴とな
っている。

【００７５】以下、超音波プローブ２と駆動部１１の作
用を説明する。超音波観測を行う際には、超音波プロー
ブ２を体腔内に挿入し、システムコントローラ２６がＤ
Ｃモータ１２の回転軸及びフレキシブルシャフト５を図
３の矢印の方向に回転させる。

【００７６】すると、フレキシブルシャフト５の先端に
取り付けた超音波振動子６が回転し、超音波プローブ２
の軸方向（長手方向）に垂直な方向に超音波を放射状に
送波すると共に、音響インピーダンスの変化部分で反射
された反射超音波（エコー信号）を受信する。つまり、
超音波振動子６はラジアル状にスキャンする。

【００７７】また、システムコントローラ２６は、ロー
タリエンコーダ１７からの回転位置信号により超音波振
動子６の回転角度を検出し、回転角度に対し一定の角度
ずつ、ステッピングモータ２０の回転軸及びボールネジ
１９を回転させる。

【００７８】すると、リニア駆動部材１８とラジアル回
転部１３、従って、フレキシブルシャフト５、超音波振
動子６及び可撓性シース７は、アウタシース９内をフレ
キシブルシャフト５の軸方向にボールネジ１９の微小な
ピッチ分づつ進退する。つまり、超音波振動子６は超音
波プローブ２の挿入軸方向にリニア状にスキャンする。

【００７９】こうして、図４（Ａ）に示すラジアルスキ
ャンと図４（Ｂ）に示すリニアスキャンとを組み合わせ
た図４（Ｃ）に示すスパイラルスキャン（或いは３次元
スキャン）を行うことにより、被検体の３次元領域に対
するエコー信号を得る。

【００８０】ところで、システムコントローラ２６によ
るスパイラルスキャンの制御の詳細を説明すると以下の
通りになる。スキャン開始時のリニア駆動部材１８の位
置を図３のＡで示す。一方、スキャン開始時には超音波
プローブ２の先端部が図２の状態であるものとし、Ａに
対応した超音波振動子６の位置を図２のａで示す。シス
テムコントローラ２６によるスキャンが開始されると、
超音波振動子６は回転しながら駆動部１１側へ後退す
る。超音波の送受はこの後退時に行うものとする。

【００８１】システムコントローラ２６は、リニア駆動
部材１８が図３のＢの位置に達した時、ステッピングモ
ータ２０の回転軸及びボールネジ１９の回転方向を反転
させる。すると、超音波振動子６は進退の方向を反転さ
せ、駆動部１１側から前進する。このＢに対して超音波
振動子６の位置を図２のｂで示す。

【００８２】こうして、超音波振動子６はａからｂに示
す範囲をスパイラルスキャンする。このように、作用す
ることにより、使用者は、スパイラルスキャンの開始時
に、例えば、内視鏡の光学観察系より半透明の可撓性シ
ース７とアウタシース９を通し、超音波振動子６、反転
位置マーカ部材１０Ａを確認することで、この位置ａ，
ｂを把握し、スパイラルスキャンの進退の端部を知るこ
とができる。

【００８３】また、操作用端末３３からの入力により、
超音波振動子６の進退量が短く設定されると、システム
コントローラ２６は、リニア駆動部材１８が図３のＣの
位置に達したとき、ステッピングモータ２０の回転軸の
回転方向を反転させ、超音波振動子６はａからｃに示す
範囲をスパイラルスキャンする。

【００８４】この場合には、使用者は、スパイラルスキ
ャンの開始時に、例えば、内視鏡の光学観察系より超音
波振動子６、反転位置マーカ部材１０Ｂを確認すること
で、この位置ａ，ｃを把握し、スパイラルスキャンの進
退の端部を知ることができる。

【００８５】以下、超音波観測部３と画像処理部４の作
用を説明する。超音波プローブ２によって得られた超音
波エコー信号は、送受信部２１内の増幅器で増幅され
る。その後、送受信部２１では、包絡線や包絡線の累
乗、絶対値、平方根などで表されるエコー信号の強度が
検波され、デジタルのエコーデータに変換される。１枚
の超音波断層像を構成するのに必要なエコーデータは、
フレームメモリ２２に記憶される。

【００８６】そして、ＤＳＣ２３で極座標形式で表現さ
れるエコーデータから直交座標形式で表現される断層像
データに座標変換、及び補間される。その後、断層像デ
ータは、Ｄ／Ａコンバータ２４を経て観測モニタ２５に
リアルタイムの超音波断層像として表示される。

【００８７】さらに、超音波プローブ２のスパイラルス
キャンによって、この動作を繰り返すことにより、連続
した複数の超音波断層像が順次、観測モニタ２５に表示
される。

【００８８】一方、断層像データは、そのサイズや各断
層像データ間の距離などの付帯データと共にＤＳＣ２３
の後段から画像処理部４へ送られるようになっている。
こうして、超音波プローブ２のスパイラルスキャンによ
って得た、図５に示す連続した複数の断層像データ、即
ち３次元エコーデータが画像処理部４へ送られる。な
お、図５では複数の断層像データを各フレーム単位で順
次番号付け、具体的には画像番号Ｎｏ．０，Ｎｏ．１，
…，Ｎｏ．Ｎのように番号付けしている。

【００８９】この３次元エコーデータは、３次元データ
記憶装置２９に記憶される。そして、演算処理プロセッ
サ３０により、３次元エコーデータから血管、血管以外
の脈管、注目組織が抽出され、合成、陰面消去、陰影付
加、座標変換などの各種画像処理が施される。

【００９０】演算処理プロセッサ３０の処理結果は、３
次元画像データとして、３次元処理メモリ３１に記憶さ
れる。演算処理プロセッサ３０が行う処理の詳細は後述
する。

【００９１】３次元画像データはフレームバッファ３５
へ送られて一時記憶され、Ｄ／Ａコンバータ３６を経て
画像処理モニタ３７へ送出される。その後、画像処理モ
ニタ３７上に３次元画像が表示される。

【００９２】なお、前述の演算処理プロセッサ３０によ
る各種画像処理の過程はＣＰＵ２７によって制御される
ようになっている。以下、主に演算処理プロセッサ３０
が行う処理の詳細を説明する。図６は、演算処理プロセ
ッサ３０が行う一連の処理を説明する図である。

【００９３】図６に示すステップＳ１では、脈管を抽出
する脈管抽出の処理を行う。図７は、脈管抽出の処理を
説明する図である。具体的には以下のように処理する。
図７に示すステップＳ１１では、３次元エコーデータ記
憶装置２９から３次元エコーデータを読み出す。説明の
都合上、この３次元エコーデータを構成する各断層像デ
ータには、スパイラルスキャンより得られた順番に対応
して、図５に示すようなＮｏ．０〜Ｎまでの画像番号が
付されているとする。

【００９４】図７に示すステップＳ１２では、３次元デ
ータ記憶装置２９から読み出された３次元エコーデータ
より、脈管抽出の際に邪魔なノイズを除去するために、
断層像データを公知の方法で平滑化する。

【００９５】図７に示すステップＳ１３では、最初の断
層像データ、つまり画像番号Ｎｏ．０の断層像データを
超音波断層像として画像処理モニタ３７上に表示する。
この断層像データを図８に示す。

【００９６】図７に示すステップＳ１４で、脈管抽出の
際に邪魔な、可撓性シース７、アウタシース１６からの
超音波の多重反射によるエコー（多重エコー）を除去す
るために、オフセット円を設定し、オフセット円内のデ
ータを３次元エコーデータから除く。

【００９７】この多重エコー、オフセット円を図８では
それぞれ符号４１、４２で示す。図８では、超音波プロ
ーブ２を体腔内の血管以外の脈管αに挿入して得た断層
像データが示されている。

【００９８】従って、この断層像データの中心に超音波
振動子６が位置しており、その周囲に多重エコー４１が
現れるため、これを囲むようにオフセット円４２を設定
する。

【００９９】オフセット円４２の半径、中心位置は、ポ
インティングデバイス３４の制御により画面内を自在に
移動できるポインタ４３により設定される。このポイン
タ４３は図８のように画像処理モニタ３７上に表示され
る。

【０１００】図７に示すステップＳ１５では、抽出すべ
き脈管上に抽出開始点を設定する。この抽出開始点の設
定は、ポインティングデバイス３４を用い、ポインタに
より抽出したい脈間上に点を設定することで行われる。
図８では、抽出開始点を超音波画像中心に設定した場合
について示している。

【０１０１】図７に示すステップＳ１６では、抽出開始
点より等角度で放射状にスキャンラインを放射し、この
スキャンライン上で輝度値の変化が有る点を脈管αの壁
と認識する。

【０１０２】このスキャンラインを図８に矢印として示
す。なお、血管や血管以外の脈管は、通常、実質組織よ
りエコー信号が弱いため、超音波断層像として現れる脈
管内の輝度値は低いことが通例である。そのため、この
ステップＳ１６では、スキャンライン上を抽出開始点か
ら探索して輝度値が最初に大きく上がる点を脈管壁とし
て抽出すれば良い。

【０１０３】図７に示すステップＳ１７では、抽出され
た脈管の位置を３次元処理メモリ３１に出力する。な
お、ステップＳ１６の処理では、脈管壁が複数のスキャ
ンライン上の点として抽出されているため、脈管内の領
域を、この複数の点を順に結んだ閉曲線の内部の領域と
して扱う。

【０１０４】図７に示すステップＳ１８では、脈管内の
領域の重心を算出する。重心は、脈管内の断層像データ
の構成要素（画素）の座標（ｘ，ｙ）の平均（μx ，μ
y ）として算出することができる。

【０１０５】図７に示すステップＳ１９では、Ｎｏ．Ｎ
までの画像に対し、ステップＳ１６からステップＳ１８
までの処理を施したか否か判断し、処理が完了していれ
ば脈管抽出処理を終了させ、そうでなければステップＳ
１６に処理をジャンプして次の画像番号をもつ断層像デ
ータに対し上述の処理を行う。

【０１０６】なお、次の画像番号をもつ断層像データの
抽出開始点は、ステップＳ１８で算出された重心とす
る。重心を改めて抽出開始点とするのは、各断層像デー
タ上に現れる脈管αが隣接した断層像データ間では、ほ
ぼ同じ位置に現れるため、この重心が隣接した断層像デ
ータ内においても脈管α上の点になるからである。この
ようにして、各断層像データごとに脈管が抽出され、そ
の位置が３次元処理メモリ３１に記憶される。

【０１０７】図６に示すステップＳ２では、腫瘍などの
注目組織を抽出する。具体的には、以下のようにして抽
出する。まず、３次元データ記憶装置２９から３次元エ
コーデータを読み出し、画像処理モニタ３７上に断層像
データを超音波断層像として表示する。

【０１０８】そして、ポインティングデバイス３４を用
い、ポインタにより抽出したい領域の輪郭を囲む。さら
に、この動作を、Ｎｏ．０〜Ｎまでの断層像データの各
々に対して繰り返す。

【０１０９】この様子を図９に示す。図９に示すように
画像番号Ｎｏ．Ｊ（Ｊ＝１，…，Ｎ）の断層像データに
対して、注目組織の領域の輪郭をポインタにより囲む。
そして、抽出された注目組織の位置は３次元処理メモリ
３１に出力される。このようにして、各断層像データご
とに注目組織が抽出され、その位置が３次元処理メモリ
３１に記憶される。

【０１１０】図６に示すステップＳ３では、ステップＳ
１で抽出された脈管とステップＳ２で抽出された注目組
織のそれぞれに、断層像データ間の補間処理を施して、
それぞれの３次元モデルを構築する。図１０にこのとき
の３次元処理メモリ３１への記憶形式を示す。具体的に
は、以下のように処理する。

【０１１１】まず、脈管と注目組織のそれぞれに対し、
３次元処理メモリ３１内に（ｘ，ｙ，ｚ）を座標とする
３次元データ空間を１つずつ用意する。そして、例え
ば、脈管に対する３次元データ空間内では、各断層像デ
ータに対応したｚ座標をもつ（ｘ，ｙ）平面上の構成要
素（画素）のうち、脈管に対応する位置に存在する画素
にデータとして例えば、青を割り当てる。

【０１１２】そのほかの領域の画素は無色である。図５
に示すように、各断層像データはｚ軸は法線として並ん
でいるため、こうしたことは可能である。なお、図１０
に升目で示した画素のうち黒く塗りつぶされているもの
が抽出した脈管の位置に存在する画素を示す。

【０１１３】次に、色を割り当てられた画素間を公知の
方法で補間処理を行う。なお、図１０では、断層像デー
タ間にもう一枚の補間された平面を加えることで補間を
行う場合で示している。

【０１１４】脈管の場合で説明したが、注目組織に対す
る３次元データ空間についても同様の処理を施す。な
お、このとき、画素にデータとして割り当てる色は例え
ば赤である。このようにして、３次元処理メモリ３１内
の脈管に対する３次元データ空間にモデル化された脈管
が記憶され、注目組織に対する３次元データ空間にモデ
ル化された注目組織が記憶される。

【０１１５】図６に示すステップＳ４では、抽出された
脈管及び注目組織を、１つの３次元データ空間に合成す
る。具体的には、以下のように処理する。まず、３次元
処理メモリ３１内に、さらにもう一つの３次元データ空
間を用意する。そして、脈管と注目組織に対する２つの
３次元データ空間内の同じ座標（ｘ，ｙ，ｚ）を有する
画素間でデータを加算する。

【０１１６】無色の画素と赤の画素、または無色の画素
と青の画素とで加算するときは、赤、または青を加算値
とする。また、赤の画素と青の画素とで加算するとき
は、赤を優先させ赤を加算値とする。このようにして、
脈管と注目組織が１つの３次元データ空間に合成され、
モデル化される。

【０１１７】図６に示すステップＳ５では、合成された
脈管と注目組織に陰面消去、陰影付加、座標変換などの
公知の方法の３次元処理を施し、図１１に示す３次元画
像を構築する。図６に示すステップＳ６では、この３次
元画像を画像処理モニタ３７上に表示する。

【０１１８】このように、本実施の形態では、演算処理
プロセッサ３０やポインティングデバイス３４が第１脈
管抽出手段、組織抽出手段、３次元処理手段、抽出開始
点設定手段として、駆動部１１が駆動手段として、フレ
キシブルシャフト５が駆動伝達部材として、反転位置マ
ーカ部材７、８が超音波振動子６の進退の範囲を示す指
標として機能する。

【０１１９】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、演算処理プロセッサ３０やポインテ
ィングデバイス３４により、被検体の３次元空間に超音
波を送受して得たエコーの強度情報からなる３次元エコ
ーデータより脈管と注目組織とを抽出し、脈管と注目組
織とを合成した３次元画像を構築するよう構成したた
め、移動情報の得にくい脈管と、注目組織との位置関係
を把握することができる。

【０１２０】そのため、例えば、腫瘍が移動情報の得に
くい脈管の周囲にどの程度広がっているか把握すること
ができ、例えば、手術による切除範囲を決定する際の重
要な情報を提供することができる。

【０１２１】また、本実施の形態では、抽出された脈管
と注目組織とを色分けして合成した３次元画像を構築す
るよう構成したため、脈管と注目組織とを目視にて区別
し易い。

【０１２２】また、本実施の形態では、駆動伝達部材に
設けられた反転位置マーカ部材１０Ａ、１０Ｂが、半透
明の可撓性シース７と、可撓性シース７を覆う半透明の
アウタシース９を通して、進退の範囲を示すよう構成し
たため、使用者は、スパイラルスキャンの開始時に、例
えば内視鏡の光学観察系から超音波振動子６、反転位置
マーカ部材１０Ａ，１０Ｂを良く観察することができ、
進退の位置ａ、ｂ、ｃを把握し、スパイラルスキャンの
進退の端部を知ることができる。従って、注目組織から
のエコー信号を３次元エコーデータとして取得する際の
確実性を増し、検査時間を短くすることができる。

【０１２３】また、本実施の形態では、反転位置マーカ
部材１０Ａ，１０Ｂが円環状であるよう構成したため、
可撓性シース７の内部に気泡が存在する場合に、反転位
置マーカ部材１０Ａ，１０Ｂは、気泡が超音波振動子６
側へ来ないように気泡トラップとしての機能を果たし、
超音波振動子６から送受信される超音波、エコーが気泡
に邪魔されなくなるため、良好な断層像データを得るこ
とができる。

【０１２４】（変形例）第１の実施の形態では、アウタ
シース９内を、フレキシブルシャフト５、超音波振動子
６、可撓性シース７が進退するよう構成したが、可撓性
シース７内をフレキシブルシャフト５、超音波振動子６
が後退する構成にしても良い。この様に構成するとアウ
タシース９は不要である。

【０１２５】また、本実施の形態では、ステップＳ１２
で断層像データを平滑化した後、ステップＳ１６でスキ
ャンラインを放射し、このスキャンライン上で輝度値の
変化が有る点を脈管壁と認識させたが、ステップＳ１２
の後に、断層像データを２値化処理を施しても良い。こ
のようにすると、脈管壁をよりはっきり認識させること
ができる。

【０１２６】また、本実施の形態では、画像番号Ｎｏ．
０の断層像データを超音波断層像として画像処理モニタ
３７上に表示し、オフセット円や抽出開始点を設定した
が、他の断層像データ上でこれを行っても良い。

【０１２７】また、本実施の形態では、脈管として血管
以外の脈管αを抽出したが、図７に示すステップＳ１５
で、抽出開始点を図８に示す脈管（血管）β上に設定
し、上述の方法で脈管（血管）βを抽出させても良い。

【０１２８】また、本実施の形態では、ポインティング
デバイス３４を用い、ポインタにより抽出したい領域の
輪郭を囲むことで、３次元エコーデータより注目組織を
抽出したが、この抽出方法は公知の方法であれば何でも
良い。例えば、断層像データが有するテクスチャーパタ
ーンにより求めるようにしても良い。

【０１２９】また、操作用端末３３などから使用者であ
る医師の名前を入力し、その名前により、演算処理プロ
セッサ３０が行う処理で設定する必要がある各種パラメ
ータを変更しても良い。この各種パラメータには、例え
ば３次元画像を表示する際の配向や、陰影付加の際の光
量、ステップＳ１６で説明した脈管抽出のために輝度値
が大きく上がる点を抽出する際のしきい値などを含む。

【０１３０】このように構成すると、使用者の好みで設
定が異なるよう場合でも装置の設定を簡単にすることが
できる。この場合、操作用端末３３が使用者識別手段と
して機能する。

【０１３１】また、ステッピングモータ２０が回転する
際のトルクを調整するモータトルク調整つまみを駆動部
１１に設けても良い。このとき、モータトルク調整つま
みにより、ステッピングモータ２０の図示しない駆動回
路に流す電流を変更することで、トルクを調整するよう
に作用させる。

【０１３２】ステッピングモータ２０は、一般に、駆動
回路に流す電流量に対応した一定力量以上の力量がかか
ると回転しなくなる。そのため、このように構成するこ
とで、この一定力量を簡単に調整することができ、例え
ば、超音波プローブ２が何かに挟まっていてもフレキシ
ブルシャフト５や超音波振動子６を無理に進退させるこ
とがなくなり、超音波プローブ２の破壊を防止すること
ができる。

【０１３３】また、個々のステッピングモータのこの一
定力量のばらつきを、工場出荷時に簡単に調整すること
ができる。さらに、例えば、超音波プローブ２を口から
挿入する際、食道などの湾曲の少ない部位ではトルクを
弱めにし、十二指腸や膵管、胆管などの湾曲の大きい部
位ではトルクを若干強めにするなど、検査中でも検査部
位に応じたトルクに調整することができる。

【０１３４】（第２の実施の形態）図１２及び図１３は
本発明の第２の実施の形態にかかり、図１２は本発明の
第２の実施の形態における演算処理プロセッサ３０が行
う一連の処理内容をフローチャートで示し、図１３は画
像処理モニタ３７に表示される３次元画像を示す。本実
施の形態のハードウェアの構成は第１の実施の形態と同
様で、その処理プログラムが異なるので略す。

【０１３５】本実施の形態の作用を以下に説明する。本
実施の形態では、第１の実施の形態とは演算処理プロセ
ッサ３０が行う一連の処理が異なる。そのため、異なる
部分のみを説明する。図１２は、演算処理プロセッサ３
０が行う一連の処理を説明する図である。図１２に示す
各処理は、第１の実施の形態で説明した図６に示す同番
号の処理と内容は同様である。

【０１３６】図１２に示すステップＳ１では、第１の実
施の形態で説明した方法で、図８に示す脈管αを抽出す
る。図１２に示すステップＳ１′では、第１の実施の形
態で説明した方法で、図８に示す脈管（血管）βを抽出
する。実際には、ステップＳ１のステップＳ１５で、抽
出開始点を脈管（血管）β上に設定すれば良い。

【０１３７】図１２に示すステップＳ３では、第１の実
施の形態で説明した方法で、ステップＳ１で抽出された
脈管とステップＳ１′で抽出された脈管のそれぞれに、
断層像データ間の補間処理を施して、それぞれの３次元
モデルを構築する。その他の作用は第１の実施の形態と
同様である。

【０１３８】このように作用すると、図１３に示すよう
な脈管αと脈管βの複雑な走行の関係が、例えば青と赤
の色で互いに色分けされた３次元画像として画像処理モ
ニタ３７上に表示される。

【０１３９】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、被検体の３次元空間に超音波を送受
して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデータ
より複数の脈管を抽出し、複数の脈管を合成した３次元
画像を構築するよう構成したため、移動情報の得にくい
脈管と、血管などの他の脈管との位置関係を把握するこ
とができる。

【０１４０】また、本実施の形態では、抽出された複数
の脈管どうしを色分けして合成した３次元画像を構築す
るよう構成したため、脈管どうしを目視にて区別し易
い。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

【０１４１】（変形例）本実施の形態では、脈管αと脈
管（血管）βの２本の脈管を抽出したが、ステップＳ
１、ステップＳ１′で説明した処理を繰り返し、もっと
多くの脈管を抽出するようにしても良い。

【０１４２】（第３の実施の形態）図１４及び図１５は
本発明の第３の実施の形態にかかり、図１４は本発明の
第３の実施の形態における演算処理プロセッサが行う一
連の処理内容を示すフローチャートを示し、図１５は画
像処理モニタに表示される３次元画像を示す。

【０１４３】本実施の形態のハードウェアの構成は第１
の実施の形態と同様で、処理するプログラム内容が異な
るので略す。次に本実施の形態の作用を説明する。本実
施の形態では、第２の実施の形態とは演算処理プロセッ
サ３０が行う一連の処理が異なる。そのため、異なる部
分のみを説明する。

【０１４４】図１４は、演算処理プロセッサ３０が行う
一連の処理を説明する図である。図１４に示す各処理
は、第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明した図
６、図１２に示す同番号の処理と内容は同様である。

【０１４５】第１の実施の形態では脈管αと注目組織、
第２の実施の形態では、脈管（血管）βも含め、複数の
脈管α、βを抽出したが、本実施の形態では、第１の実
施の形態で説明した方法で注目組織を抽出し、さらに第
２の実施の形態で説明した方法で複数の脈管α、βと注
目組織とを合成した３次元画像を構築するようにしてい
る。

【０１４６】なお、脈管αと脈管βと注目組織にはそれ
ぞれ別の色（例えば青、黄、赤）を割り当てる。

【０１４７】その他の作用は第２の実施の形態と同様で
ある。

【０１４８】このように処理すると、図１５に示すよう
な、図８の脈管α、脈管（血管）β、腫瘍などの注目組
織の複雑な位置関係が、それぞれ例えば青、黄、赤の色
を割り当てられ、互いに色分けされた３次元画像として
画像処理モニタ３７上に表示される。

【０１４９】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、被験者の３次元空間に超音波を送受
して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデータ
より複数の脈管と注目組織を抽出し、３次元エコーデー
タより抽出された複数の脈管、注目組織とを合成した３
次元画像を構築するように構成したため、移動情報の得
にくい脈管と、血管などの他の脈管との位置関係を把握
することができる。

【０１５０】また、移動情報の得にくい脈管と、注目組
織と、他の脈管との位置関係を把握できる。そのため、
例えば、移動情報の得にくい脈管から発生した腫瘍が血
管や他の脈管に到達しているか否かを鑑別することがで
きる。

【０１５１】また、本実施の形態では、血管も含め抽出
された複数の脈管どうし、脈管と注目組織を色分けして
合成した３次元画像を構築するよう構成したため、脈管
どうし、脈管と注目組織とを目視にて区別し易い。

【０１５２】その他の効果は第１の実施の形態、第２の
実施の形態と同様である。

【０１５３】（第４の実施の形態）図１６から図１９ま
では第４の実施の形態にかかり、図１６は本発明の第４
の実施の形態における超音波プローブ及び駆動部の構成
を示し、図１７は本発明の第４の実施の形態の超音波画
像診断装置の構成をブロック図で示し、図１８は振動子
アレイにより得られる複数の断層像データを模式的に示
し、図１９は演算処理プロセッサが行う一連の処理内容
を示す。

【０１５４】第１の実施の形態と異なる部分のみを説明
する。図１６は、本実施の形態の超音波画像診断装置の
スパイラルスキャンを行う超音波プローブ２の先端部、
及び超音波プローブ２を駆動する駆動部１１の構成を示
す図である。フレキシブルシャフト５の先端には複数の
超音波振動子がリニア状に並列されている振動子アレイ
４９が設けられている。

【０１５５】これらフレキシブルシャフト５と振動子ア
レイ４９とは円筒状の可撓性シース７の内部に挿通され
ている。可撓性シース７内には例えば水などの流動媒体
８が満たされており、この流動媒体８は潤滑剤、及び超
音波伝達媒体として機能する。

【０１５６】フレキシブルシャフト５の後端は、ＤＣモ
ータ１２の回転軸に接続されている。可撓性シース７
は、駆動部１１内のフレーム１４に接続されている。Ｄ
Ｃモータ１２の回転は、例えば１対１のギア比で噛合す
るギア１６を介してロータリエンコーダ１７に伝達さ
れ、ロータリエンコーダ１７から超音波振動子６の回転
位置信号が出力される。

【０１５７】図１７は、本実施の形態の超音波画像診断
装置の超音波観測部３と、画像処理部４の構成を示す図
である。超音波観測部３は、超音波の送受信及びリアル
タイムのＣＦＭ（カラーフローマッピング）画像の表示
を行い、画像処理部４は、超音波観測部３で得られたエ
コーデータを基に３次元画像表示のための画像処理を行
う。

【０１５８】超音波観測部３は、振動子アレイ４９が超
音波の送受信を行う様、振動子アレイ４９を構成する各
超音波振動子に電気的なパルスを遅延をかけて送受信
し、受信パルスを増幅する送受信部２１と、送受信部２
１で増幅されたエコー信号の強度から断層像データを作
成するＢモード像作成部５０と、送受信部２１による振
動子アレイ４９の同一方向への複数回の超音波の送受で
得られた血球のドップラ現象による移動情報から、公知
の方法で血流像データを作成する血流像作成部５１と、
断層像データと血流像データとを重畳してＣＦＭ画像デ
ータに合成するミキサ５２と、ミキサ５２の出力するＣ
ＦＭ画像データをアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバ
ータ２４と、Ｄ／Ａコンバータ２４の出力画像信号を入
力してリアルタイムで断層像データに血流像データが重
畳されたＣＦＭ画像の表示を行う観測モニタ２５と、駆
動部１１、送受信部２１、Ｂモード像作成部５０、血流
像作成部５１、ミキサ５２等の各部の制御を行うシステ
ムコントローラ２６とを備えて構成されている。

【０１５９】なお、Ｂモード像作成部５０は、送受信部
２１で増幅されたエコー信号の包絡線を検波し、対数増
幅など各種の方法で増幅し、デジタルのエコーデータに
Ａ／Ｄ変換するＢモード検波部５３と、１枚の断層像を
構築するのに必要なエコーデータを記憶するフレームメ
モリ２２−ａと、フレームメモリ２２−ａに記憶された
エコーデータを補間し、横方向の変位ｘ、縦方向の変位
ｙの形式で表される直交座標形式で表現された断層像デ
ータに変換するＤＳＣ２３−ａとを備えて構成されてい
る。

【０１６０】また、血流像作成部５１は、送受信部２１
による振動子アレイ４９の同一方向への複数回の超音波
の送受で得られた増幅された各エコー信号の位相を検査
し、比較的遅い移動体からの不要な信号成分を除去し、
操作範囲内の各点の平均速度や分散やパワー等の情報を
含んだドップラデータを演算するドップラ検波演算部５
４と、１枚の血流像を構成するのに必要なドップラデー
タを記憶するフレームメモリ２２−ｂと、フレームメモ
リ２２−ｂに記憶されたドップラデータを補間し、横方
向の変位ｘ、縦方向の変位ｙの形式で表される直交座標
形式で表現された血流像データに変換するＤＳＣ２３−
ｂとを備えて構成されている。

【０１６１】画像処理部４の構成は、第１の実施の形態
と同様である。次に本実施の形態の作用を説明する。以
下、超音波プローブ２と駆動部１１の作用を説明する。

【０１６２】超音波観測を行う際には、超音波プローブ
２を体腔内に挿入する。そして、送受信部２１は、振動
子アレイ４９を構成する超音波振動子のうち隣接するい
くつかに電気的なパルスを送信して超音波ビームを形成
する。

【０１６３】このようにして、超音波プローブ２の軸方
向（長手方向）に垂直に方向に超音波を送波すると共
に、音響インピーダンスの変化部分で反射された反射超
音波（エコー信号）を受信する。

【０１６４】なお、送受信部２１は、振動子アレイ４９
が血流の移動情報を得るために超音波の送受を同一方向
へ複数回繰り返すよう超音波振動子を駆動する。さら
に、送受信部２１は、駆動する超音波振動子をずらし、
超音波ビームの送受信を図１６の矢印の方向へずらして
いく。つまり、振動子アレイ４９は超音波プローブ２の
挿入軸方向にリニア状にスキャンする。

【０１６５】また、システムコントローラ２６は、ＤＣ
モータ１２の回転軸及びフレキシブルシャフト５を図１
６の矢印の方向に回転させる。すると、フレキシブルシ
ャフト５の先端に取り付けた振動子アレイ４９が回転す
る。つまり、振動子アレイ４９はラジアル状にスキャン
する。

【０１６６】こうして、リニアスキャンとラジアルスキ
ャンとを組み合わせることにより、被検体の３次元領域
に対するエコー信号を得る。以下、超音波観測部３と画
像処理部４の作用を説明する。

【０１６７】超音波プローブ２によって得られたエコー
信号は、送受信部２１で増幅され、Ｂモード像作成部５
０と、血流像作成部５１に入力される。Ｂモード像作成
部５０内では、この増幅されたエコー信号は、Ｂモード
検波部５３により、強度として包絡線を検波され、対数
増幅など各種の方法で増幅され、デジタルのエコーデー
タにＡ／Ｄ変換される。

【０１６８】そして、１枚の超音波断層像を構成するの
に必要なエコーデータは、フレームメモリ２２−ａに記
憶される。その後、フレームメモリ２２−ａに記憶され
たエコーデータは、ＤＳＣ２３−ａにより補間され、横
方向の変位ｘ、縦方向の変位ｙの形式で表される直交座
標形式で表現された断層像データに変換され、ミキサ５
２に出力される。

【０１６９】血流像作成部５１内では、振動子アレイ４
９の同一方向への複数回の超音波の送受で得られ、増幅
された各エコー信号は、ドップラ検波演算部５４によ
り、位相を検波され、比較的遅い移動体からの不要な信
号成分を除去される。

【０１７０】そして、血球のドップラ現象による周波数
のシフト分のみが抽出され、走査範囲内の各点の平均速
度や分散やパワー等の情報を含んだドップラデータが算
出される。そして、１枚の血流像を構成するのに必要な
トップラデータは、フレームメモリ２２−ｂに記憶され
る。

【０１７１】フレームメモリ２２−ｂに記憶されたドッ
プラデータは、ＤＳＣ２３−ｂにより補間され、横方向
の変位ｘ、縦方向の変位ｙの形式で表される直交座標形
式で表現された血流像データに変換され、ミキサ５２に
出力される。

【０１７２】ミキサ５２に入力された断層像データと血
流像データとは、重畳されてＣＦＭ（カラーフローマッ
ピング）画像データに合成される。ミキサ５２の出力す
るＣＦＭ画像データは、Ｄ／Ａコンバータ２４によりア
ナログ信号に変換される。

【０１７３】Ｄ／Ａコンバータ２４の出力画像信号は、
観測モニタ２５にリアルタイムのＣＦＭ画像として表示
される。なお、ここで表示されるＣＦＭ画像は、振動子
アレイ４９のリニアスキャンによって得られたリニア状
のＣＦＭ画像である。

【０１７４】さらに、振動子アレイ４９が回転すること
によって、この動作を繰り返すことにより、連続した複
数のＣＦＭ画像が順次、観測モニタ２５に表示される。

【０１７５】一方、断層像データとし血流像データは、
そのサイズや各断層像データ、各血流像データ間の角度
などの付帯データと共にＤＳＣ２３−ａ、２３−ｂの後
段から画像処理部４へ送られる。

【０１７６】こうして、振動子アレイ４９の回転によっ
て得た、図１８に示す連続した複数の断層像データとし
血流像データ、即ち３次元エコーデータと３次元ドップ
ラデータが画像処理部４へ送られる。この３次元エコー
データと３次元ドップラデータは、３次元データ記憶装
置２９に記憶される。

【０１７７】３次元データ記憶装置２９に記憶された３
次元エコーデータと３次元ドップラデータは、演算処理
プロセッサ３０により、３次元エコーデータから血管以
外の脈管、注目組織が抽出され、３次元ドップラデータ
から血管が抽出される。そして、合成、陰面消去、陰影
付加、座標変換などの各種画像処理を施される。

【０１７８】演算処理プロセッサ３０の処理結果は、３
次元画像データとして、３次元処理メモリ３１に記憶さ
れる。演算処理プロセッサ３０が行う処理の詳細は後述
する。

【０１７９】３次元画像データはフレームバッファ３５
へ送られて一時記憶され、Ｄ／Ａコンバータ３６を経て
画像処理モニタ３７へ送出される。その後、画像処理モ
ニタ３７上に３次元画像が表示される。

【０１８０】なお、前述の演算処理プロセッサ３０によ
る各種画像処理の過程はＣＰＵ２７によって制御される
ようになっている。以下、主に演算処理プロセッサ３０
が行う処理の詳細を説明する。

【０１８１】図１９は、演算処理プロセッサ３０が行う
一連の処理を説明する図である。図１９に示す各処理
は、第１の実施の形態で説明した図６に示す同番号の処
理と内容は同様である。

【０１８２】図１９に示すステップＳ１では、３次元エ
コーデータから第１の実施の形態で説明した方法で、脈
管を抽出する。図１９に示すステップＳ２では、３次元
エコーデータから第１の実施の形態で説明した方法で、
注目組織を抽出する。

【０１８３】図１９に示すステップＳ７では、３次元ド
ップラデータから血管を抽出する。具体的には、各血流
像データにしきい値処理を施し、血球、すなわち血流に
よる周波数のシフト分が大きいところを血管として抽出
する。

【０１８４】図１９に示すステップＳ８では、ステップ
Ｓ１で抽出された脈管、ステップＳ２で抽出された注目
組織、ステップＳ７で抽出された血管のそれぞれに、断
層像データ、血流像データ間の補間処理を施して、それ
ぞれの３次元モデルを構築する。具体的には、以下のよ
うに処理する。

【０１８５】まず、脈管と注目組織と血管のそれぞれに
対し、３次元処理メモリ３１内に（ｘ，ｙ，ｚ）を座標
とする３次元データ空間を１つずつ用意する。そして、
例えば、脈管に対する３次元データ空間内では、各断層
像データ中で抽出された脈管に対応する位置に存在する
画素にデータとして青を割り当てる。そのほかの領域の
画素は無色である。

【０１８６】次に、色を割り当てられた画素間に公知の
方法で補間処理を行う。そして、注目組織に対する３次
元データ空間についても同様の処理を施す。なお、この
とき、画素にデータとして割り当てる色は赤である。さ
らに、血管に対する３次元データ空間についても同様の
処理を施す。この時、画素にデータとして割り当てる色
は黄である。

【０１８７】このようにして、３次元処理メモリ３１内
の脈管に対する３次元データ空間にモデル化された脈管
が記憶され、注目組織に対する３次元データ空間にモデ
ル化された注目組織が記憶され、血管に対する３次元デ
ータ空間にモデル化された血管が記憶される。

【０１８８】図１９に示すステップＳ４では、抽出され
た脈管と注目組織と血管を第１の実施の形態で説明した
方法で、１つの３次元データ空間に合成する。その他の
作用は第１の実施の形態と同様である。

【０１８９】このように作用すると、図１５に示すよう
な、血管も含め、複雑な脈管どうし、脈管と注目組織の
位置関係が、互いに色分けされた３次元画像として画像
処理モニタ３７上に表示される。このように、本実施の
形態では、演算処理プロセッサ３０が第２脈管抽出手段
として機能する。

【０１９０】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、被検体の３次元空間にを超音波を送
受して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデー
タより脈管と注目組織を抽出し、被検体の３次元空間に
超音波を送受して得た移動体の移動情報からなる３次元
ドップラデータより脈管（血管）を抽出し、３次元エコ
ーデータより抽出された脈管、注目組織と３次元ドップ
ラデータより抽出された脈管とを合成した３次元画像を
構築するよう構成したため、移動情報の得にくい脈管
と、血管などの他の脈管との位置関係を把握することが
できる。

【０１９１】また、移動情報の得にくい脈管と、注目組
織と、血管との位置関係を把握できる。そのため、例え
ば、移動情報の得にくい脈管から発生した腫瘍が血管に
到達しているか否かを鑑別することができる。

【０１９２】また、本実施の形態では、血管も含め抽出
された複数の脈管どうし、脈管と注目組織を色分けして
合成した３次元画像を構築するよう構成したため、脈管
どうし、脈管と注目組織とを目視にて区別し易い。その
他の効果は第１の実施の形態と同様である。

【０１９３】（変形例）本実施の形態では、超音波振動
子をリニア状に配した振動子アレイ４９を用いたが、超
音波振動子の配列に扇型のカーブをもたせ、一般にコン
ベックスと呼ばれている振動子アレイでも良い。また、
振動子アレイ４９を構成する超音波振動子の配列形状は
これらの例に限らない。

【０１９４】（第５の実施の形態）図２０から図２５ま
では第５の実施の形態にかかり、図２０は本発明の第５
の実施の形態における演算処理プロセッサが行う一連の
処理内容をフローチャートで示し、図２１は画像処理モ
ニタに表示される４枚の断面の候補を示し、図２２は最
終的に構築される３次元画像を示し、図２３は脈管αの
壁を認識する処理の説明図を示し、図２４は第５の実施
の形態の変形例における３次元画像を示し、図２５は他
の変形例における３次元画像を示す。

【０１９５】本実施の形態のハードウェアの構成は第３
の実施の形態と同様で処理するプログラムが異なるのみ
であるので略す。次に本実施の形態の作用を説明する。

【０１９６】本実施の形態では、第３の実施の形態とは
演算処理プロセッサ３０が行う一連の処理が異なる。そ
のため、異なる部分のみを説明する。なお、第３の実施
の形態では、注目組織と複数の脈管とを抽出し、複数の
脈管と注目組織とを合成した３次元画像を構築するよう
にしたが、本実施の形態では、さらに、３次元エコーデ
ータの階調を有する超音波断層像（以下、単に「断面」
と呼ぶ）を合成した３次元画像を構築する。

【０１９７】図２０は、演算処理プロセッサ３０が行う
一連の処理を説明する図である。図２０に示す各処理
は、第３の実施の形態で説明した図１４に示す同番号の
処理と内容は同様である。

【０１９８】図２０に示すステップＳ９では、合成すべ
き断面の位置を設定する。具体的には、以下のように作
用する。

【０１９９】まず、３次元データ記憶装置２９から３次
元エコーデータを読み出す。そして、この３次元エコー
データに補間等の処理を施して、画像処理モニタ３７上
に、図２１で示される４枚の断面を構築し、表示する。
このときに、第１の実施の形態で説明した方法で、オフ
セット円を設定し、多重エコーを除去しても良い。

【０２００】図２１では、画像処理モニタ３７上に表示
される３次元画像に合成される４枚の断面の候補が示さ
れている。ここでは、抽出すべき脈管α、脈管（血管）
βが示されており、腫瘍などの注目組織は梨地模様の部
分として示されている。

【０２０１】なお、図２２では、この断面を適当に設定
して最終的に構築される３次元画像が示されており、図
２１の断面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、図２２の断面Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄに対応している。

【０２０２】即ち、断面Ｃは断面Ａ，Ｄに垂直で、図２
１に示す切断線＋を含む断面、断面Ｂは同様に図２１に
示す切断線×を含む断面である。また、断面Ａは断面
Ｂ、Ｃに垂直で、図２１に示す切断線△を含む断面、断
面Ｄは同様に図２１に示す切断線□を含む断面である。

【０２０３】図２２において、ｚ軸は超音波プローブ２
の挿入軸に設定されているため、このｚ軸に垂直で互い
に平行な断面ＡとＤをラジアル面、ｚ軸に平行な断面Ｂ
とＣをリニア面として設定する。

【０２０４】この場合、断面Ａをラジアルスキャンの前
側の面としてラジアル面、断面Ｄをラジアルスキャンの
後側の面としてラジアル後と記す。また、図２２に示す
ようにｙ軸を上方向に設定して３次元表示を行う場合に
対応させて、断面Ｂをリニア横、断面Ｃをリニア上と記
す。

【０２０５】ところで、図２２に示すｚ軸は図５に示す
ｚ軸と同じ方向に設定されているため、実際にステップ
Ｓ９で新たに構築しなければならない断面はリニア面の
みで、ラジアル面は連続する複数の断層像データから選
ぶだけで良い。

【０２０６】これらの切断線＋、×、△、□は、任意に
設定することができる。実際には、図２１のリニア横の
断面の矢印で示すように、画面上の＋、×、△、□のマ
ーク上に、ポインティングデバイス３４の制御により画
面内を自在に移動できるポインタ４３を設定し、このマ
ークを移動させることで行う。

【０２０７】また、ラジアル前、ラジアル後の断面は、
断面の中心Ｏの周りに任意の角度で回転させることがで
きる。実際には、図２１のラジアル前の断面の矢印で示
すように、ラジアル面上でポインタ４３を設定し、移動
させることで行う。

【０２０８】切断線が移動する、すなわちリニア面が移
動するとき、またはラジアル面が回転するときには、全
ての断面がこれに連動して更新される。なお、ポインタ
を設定したり、設定を解除したりすることは、ポインテ
ィングデバイス３４に設けられた図示しないボタンをク
リックするなど周知の方法で行う。このようにして、図
２２に示す断面の位置が任意に設定される。

【０２０９】図２０に示すステップＳ１０では、図２１
に示す脈管αを抽出する。具体的には、以下のようにし
て処理する。第１の実施の形態で説明した方法で、ラジ
アル前の断面内で抽出開始点を設定し、この点から等角
度で放射状にスキャンラインを放射し、このスキャンラ
イン上で輝度値の変化が有る点を脈管αの壁と認識す
る。

【０２１０】なお、ここでは、抽出開始点を中心Ｏに設
定する。また、ここでは切断線＋と×で分割される象限
のうち、抽出開始点とは対角にある象限に対してのみス
キャンラインを放射するようにする。

【０２１１】図２１では右上の象限に抽出開始点がある
ので、抽出される脈管αの壁を自動的に図２１の左下の
象限にある部分のみになる。図２３にこの様子を示す。
そして、抽出された脈管壁の位置を３次元処理メモリ３
１に出力する。

【０２１２】さらに、これをラジアル前の断面に対応す
る断層像データからラジアル後の断面に対応する断層像
データまで繰り返す。ただし、繰り返す際の抽出開始点
は、ラジアル前の断面で設定された点（この場合は中心
Ｏ）で固定する。図２０に示すステップＳ１′では、第
１の実施の形態で説明した方法で、図２１に示す脈管β
を抽出する。図２０に示すステップ２では、第１の実施
の形態で説明した方法で、図２１に示す注目組織を抽出
する。図２０に示すステップＳ２１では、第１の実施の
形態で説明した方法で、ステップＳ９で位置を設定され
た図２１の断面Ａのうち左下の象限内の部分と、断面Ｂ
のうち切断線△と□に挟まれ切断線＋より下側の部分
と、断面Ｃのうち切断線△と□に挟まれ切断線×より左
側の部分と、断面Ｄのうちの左下の象限以外の部分と、
ステップＳ１０で抽出された脈管αのうち切断線△と□
に挟まれ左下の象限にある部分と、ステップＳ１′で抽
出された脈管βのうち切断線△と□に挟まれた部分と、
ステップＳ２で抽出された注目組織のうち切断線△と□
に挟まれ左下の象限にある部分のそれぞれに、断層像デ
ータ間の補間処理を施して、それぞれの３次元モデルを
構築する。

【０２１３】なお、断面の位置に存在する画素にはデー
タとしてエコーデータを反映した白から黒までの階調を
割り当てる。脈管α、脈管β、注目組織の位置に存在す
る画素にはデータとして、それぞれ、例えば青、黄、赤
を割り当てる。

【０２１４】図２０に示すステップＳ２２では、位置を
設定された断面と、抽出された脈管αと、脈管βと、注
目組織とを１つの３次元データ空間に合成する。なお、
脈管αは表面のみが合成され、断面Ａ、Ｂ、Ｃは脈管α
の内部を除いて合成されるようにする。その他の作用は
第２の実施の形態と同様である。

【０２１５】このように作用すると、図２２に示すよう
に、脈管α、脈管β、腫瘍などの注目組織の複雑な位置
関係が、それぞれ例えば青、黄、赤の色を割り当てら
れ、互いに色分けされた３次元画像として画像処理モニ
タ３７上に表示されるばかりでなく、エコーデータの階
調を割り当てられた断面も同時に表示される。

【０２１６】このように、本実施の形態では、演算処理
プロセッサ３０やポインティングデバイス３４が断面設
定手段として機能する。本実施の形態では、以下の効果
を有する。

【０２１７】本実施の形態では、演算処理プロセッサ３
０やポインティングデバイス３４により、３次元エコー
データにおいて、３次元エコーデータの階調を有する断
面の位置を設定し、断面と、抽出された脈管と、抽出さ
れた注目組織とを合成した３次元画像を構築するよう構
成したため、抽出された組織や脈管以外の部分を断面上
で観察し、抽出された部分との位置関係を容易に把握す
ることができる。また、２次元の断面上でエコーデータ
の階調により診断することができる。

【０２１８】本実施の形態では、抽出開始点の位置と複
数の断面の位置により決定される抽出範囲内にのみスキ
ャンラインを延伸させることで、脈管抽出処理を３次元
画像を構築するために必要な抽出範囲に限定するよう構
成したため、脈管の全周囲にスキャンラインを延伸させ
る方法に比べて、処理を高速に行うことができる。その
他の効果は第３の実施の形態と同様である。

【０２１９】（変形例）本実施の形態では、脈管（血
管）βを３次元エコーデータから抽出したが、第４の実
施の形態で説明したような３次元トップラデータから抽
出する方法をとっても良い。

【０２２０】また、本実施の形態では、複数の断面と抽
出された脈管や注目組織とを合成したが、断面を１枚の
み設定し、図２４のような３次元画像に合成して画像処
理モニタ３７の表示面３７ａに表示しても良い。

【０２２１】さらに、図２５のように、演算処理プロセ
ッサ３０やポインティングデバイス３４により、設定さ
れた断面の位置を示す指標と、抽出された脈管と、抽出
された注目組織とを合成した３次元画像を構築し、画像
処理モニタ３７の表示面３７ａに、３次元画像と断面と
を同時に表示するよう構成しても良い。

【０２２２】このように構成すると、断面が図２４のよ
うに斜めにならず通常の超音波断層像での観察と同じ感
覚で観察することができる。この場合には、画像処理モ
ニタ３７は、表示手段として機能する。

【０２２３】また、本実施の形態では、ステップＳ１０
で抽出開始点を中心Ｏに設定したが、脈管αを抽出する
処理を行う断層像データ上で、常に脈管α上にあるよう
な位置であればどこでも構わない。

【０２２４】（第６の実施の形態）図２６及び図２７は
本発明の第６の実施の形態にかかり、図２６は本発明の
第６の実施の形態における超音波プローブ内のフレキシ
ブルシャフトの先端部の構造を示し、図２７は超音波観
測部の構成をブロック図で示す。

【０２２５】第１の実施の形態と異なる部分のみを説明
する。

【０２２６】図２６は、本実施の形態の超音波画像診断
装置のスパイラルスキャンを行う超音波プローブ２内の
フレキシブルシャフト５の先端部の構成を示す図であ
る。本実施の形態では、２個の超音波振動子６−ｃと６
−ｄが、ラジアルスキャンで超音波を送受する際の送受
信面が距離δ／２だけ平行に離れるように、ずらして設
けられている。また、超音波振動子６−ｃと６−ｄとは
超音波を送受する面が１８０°異なる側に取り付けられ
ている。なお、このδ／２は、スパイラルスキャンを行
う際にフレキシブルシャフト５が１回転したときの進退
幅δの半分である。

【０２２７】図２７は、本実施の形態の超音波画像診断
装置の超音波観測部３の構成を示す図である。超音波振
動子６−ｃ、６−ｄに対応して、送受信部２１−ｃ、２
１−ｄ、フレームメモリ２２−ｃ、２２−ｄ、ＤＳＣ２
３−ｃ、２３−ｄの２系統の信号処理回路が設けられて
いる。そして、そのうちの１系統には、フレームメモリ
２２−ｄとＤＳＣ２３−ｄとの間に回転部５５が設けら
れている。

【０２２８】また、ＤＳＣ２３−ｃ、２３−ｄから出力
される断層像データは、切換器５６に入力し、画像処理
部４への出力が切り換えられるようになっている。さら
に、駆動部１１に設けられたロータリエンコーダ１７か
らの回転位置信号は、切換器５６に入力する。その他の
構成は第１の実施の形態と同様である。

【０２２９】次に本実施の形態の作用を説明する。２系
統ある送受信部２１は、システムコントローラ２６の制
御により超音波振動子６−ｃ、６−ｄとを同期して駆動
する。２系統あるうちの１系統では、送受信部２１−ｄ
から出力されたエコーデータが回転部５５に入力され
る。

【０２３０】そして、回転部５５では、ＤＳＣ２３−
ｃ、２３−ｄが出力する断層像データの向きが一致する
ように、１８０°回転するべくエコーデータに座標変換
が施される。ＤＳＣ２３−ｃと２３−ｄが出力する２系
統の断層像データは、ロータリエンコーダ１７からの回
転位置信号により、フレキシブルシャフト５が１８０°
回転することに画像処理部４へ切り換えて出力される。
その他の作用は第１の実施の形態と同様である。

【０２３１】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、ラジアルスキャンの送受信面を違え
て設けられた複数個の超音波振動子６−ｃ、６−ｄがス
パイラルスキャンを行うことにより得る、連続する複数
枚の断層像データより１つの３次元エコーデータを構成
するよう構成したため、フレキシブルシャフト５が１回
転したときの進退幅δの半分の間隔で１枚の断層像デー
タを得ることができ、進退幅の間隔で１枚の断層像デー
タを得る第１の実施の形態と比べ分解能は半分に向上す
る。

【０２３２】そのため、走査時間を長くせず、超音波プ
ローブの挿入軸方向の分解能を向上させることができ
る。その他の効果は第１の実施の形態と同様である。

【０２３３】（変形例）本実施の形態では、２個の超音
波振動子６−ｃと６−ｄを、ラジアルスキャンで超音波
を送受する際の送受信面が距離δ／２だけ平行に離れる
ように、ずらして設けたが、超音波振動子は複数個であ
れば何個でも良く、例えば３個でも良い。超音波振動子
の数をｎ個にしたいときには、互いの送受信面が距離δ
／ｎだけ平行に離れるように、ずらして設ければ良い。
このように構成すると、断層像データの間隔をさらに狭
くして分解能を向上させることができる。

【０２３４】（第７の実施の形態）図２８は本発明の第
７の実施の形態における体動の影響を考慮して３次元エ
コーデータを決定する処理を示す。本実施の形態の構成
は第１の実施の形態と同様なので略す。次に本実施の形
態の作用を説明する。第１の実施の形態と異なる部分の
みを説明する。

【０２３５】本実施の形態では、まず、超音波プローブ
２を動かさずに超音波振動子６のスパイラルスキャンを
ｎ＋１回繰り返す。そして、図５に示す複数枚の断層像
データからなる３次元エコーデータが、図２８に示すよ
うにセット０，セット１，…，セットｎのｎ＋１セット
分だけ得られ、３次元データ記憶装置２９に記憶され
る。

【０２３６】演算処理プロセッサ３０は、脈管や注目組
織を抽出し３次元画像を構築する前に、体動による断層
像間のぶれを補正する。具体的には以下のように処理す
る。まず、各セットから同じ画像番号の断層像データを
比較し、体動が生じたときの断層像データを抽出する。
抽出された断層像データの画像番号を図２８に示すよう
にＮｏ．Ｋとする。この場合には、ｎ＋１個の画像デー
タとなる。

【０２３７】超音波振動子６は被検体の同じ部位をスパ
イラルスキャンするはずなので、これらＮｏ．Ｋの断層
像データは、体動による影響がなければ同じになるはず
である。

【０２３８】断層像データ間の比較、体動が生じたとき
の断層像データの抽出は、断層像データ内の同じ位置に
設けた比較点におけるエコーデータの階調、すなわち輝
度値を比較することにより行う。

【０２３９】具体的には、全比較点での輝度値の平均値
を求め、あらかじめ設定したしきい値を越えるような、
比較点での輝度値が他の断層像データに比べ大きく異な
る断層像データを、体動が生じたときの断層像データと
みなす。

【０２４０】次に、体動が生じたときの断層像データを
除き、もう一度、比較点の輝度値の平均値を算出する。
こうすることで、ゆらぎの少ない情報から平均値を算出
することができる。

【０２４１】そして、この平均値に最も近い断層像デー
タを、画像Ｎｏ．Ｋの代表断層像データとする。

【０２４２】以上の作用を他の画像番号の断層像データ
にも適用し、連続する複数の代表断層像データを改めて
３次元エコーデータとする。そして、この３次元エコー
データを用い、３次元画像を構築する。

【０２４３】このように、本実施の形態では、３次元デ
ータ記憶装置２９が記憶手段として、演算処理プロセッ
サ３０が体動認識手段として機能する。

【０２４４】本実施の形態では、以下の効果を有する。

【０２４５】本実施の形態では、超音波プローブの挿入
軸を中心に超音波振動子が回転するラジアルスキャン
と、挿入軸に沿って超音波振動子が進退するリニアスキ
ャンとを組み合わせた超音波振動子のスパイラルスキャ
ンを複数回繰り返させ、３次元データ記憶装置２９が、
超音波プローブの複数回の進退により得た、複数セット
にわたる連続する複数の断層像データを記憶し、演算処
理プロセッサ３０が、３次元データ記憶装置２９に記憶
された複数セット間で、同位置での断層像データを比較
し、断層像データ間の体動を認識することで、体動が補
正された連続する複数の代表断層像データを１セット構
成するようにしたため、体動による断層像間のぶれを補
正し、歪みの無い良好な３次元エコーデータを取得する
ことができる。

【０２４６】その他の作用は第１の実施の形態と同様で
ある。

【０２４７】（変形例）本実施の形態では、比較点の輝
度値がその平均値に最も近い断層像データを代表断層像
データとしたが、代表断層像データを特定の断層像デー
タから選ぶのではなく、複数の断層像データを平均する
ことで作成しても良い。このように構成すると、断層像
データ上でランダムに発生するノイズを抑えることがで
きる。

【０２４８】また、本実施の形態では、体動が生じたと
きの断層像データの抽出をするために用いるしきい値を
あらかじめ設定しておくため、比較点の輝度値の平均値
と分散値を算出し、そこからしきい値を決定するように
しても良い。このように構成すると、輝度値のばらつき
を考慮したしきい値を設定することができる。

【０２４９】また、本実施の形態では、比較点における
輝度値を比較することで断層像データ間の比較、体動が
生じたときの断層像データの抽出を行ったが、断層像デ
ータの比較点間にノイズによる輝度差があると考えられ
るときには、断層像データをあらかじめ平滑化しても良
い。

【０２５０】また、比較点を複数の位置に設け、同位置
にある比較点の輝度値をそれぞれ別々に比較しても良
い。また、点ではなく、ある領域の平均輝度値を比較し
ても良い。このように構成すると、ノイズなど、断層像
データ内のゆらぎによる影響が少なくなり、体動が生じ
たときの断層像データの抽出をより正確に行うことがで
きる。

【０２５１】また、本実施の形態では、演算処理プロセ
ッサ３０により認識された体動の生じた断層像データを
除くことにより、体動が補正された連続する複数の代表
断層像データを１セット構成するようにしたが、同位置
での断層像データを比較し、２次元相関関数を算出する
など、公知の方法により断層像データの位置を補正する
ことで、代表断層像データを構成するようにしても良
い。

【０２５２】（第８の実施の形態）図２９は本発明の第
８の実施の形態における超音波プローブの先端側の構造
を示す。本実施の形態の構成は第１の実施の形態と殆ど
同じであり、従って、異なる部分のみを説明する。

【０２５３】図２９は、本実施の形態の超音波画像診断
装置のスパイラルスキャンを行う超音波プローブ２の先
端部の構成を示す図である。本実施の形態では、第１の
実施の形態で説明した反転位置マーカ部材１０Ａ，１０
Ｂの代わりに、アウタシース９上に開始位置マーカ５
７、反転位置マーカ５８、５９が描かれている。

【０２５４】この開始位置マーカ５７、反転位置マーカ
５８、５９は第１の実施の形態で説明した超音波振動子
６のスパイラルスキャンの端部を示す。その他の構成は
第１の実施の形態と同様である。

【０２５５】このように、本実施の形態では、開始位置
マーカ５７、反転位置マーカ５８、５９が超音波振動子
６の進退範囲を示す指標として機能する。本実施の形態
の作用は第１の実施の形態と同様なので略す。

【０２５６】本実施の形態では、以下の効果を有する。
本実施の形態では、開始位置マーカ５７、反転位置マー
カ５８、５９が、その自身は進退しないアウタシース９
上に描かれているため、スパイラルスキャンの開始時だ
けでなく、スパイラルスキャンを行っている途中でも、
常に進退の位置ａ、ｂ、ｃを把握し、スパイラルスキャ
ンの進退の端部を知ることができる。その他の効果は第
１の実施の形態と同様である。

【０２５７】（変形例）本実施の形態では、アウタシー
ス９内を、フレキシブルシャフト５、超音波振動子６、
可撓性シース７が進退するよう構成しているが、可撓性
シース７内をフレキシブルシャフト５、超音波振動子６
が進退する構成にしても良い。この場合には、開始位置
マーカ５７、反転位置マーカ５８、５９は可撓性シース
７上に描かれていても良い。

【０２５８】［付記］ １．被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出手段と、前記
第１脈管抽出手段により抽出された該脈管の３次元画像
を構築する３次元処理手段とを設けた超音波画像診断装
置において、前記第１脈管抽出手段は、被検体の３次元
空間に超音波を送受して得たエコーの強度情報からなる
３次元エコーデータより該脈管を抽出し、該３次元エコ
ーデータより注目組織を抽出する組織抽出手段を設け、
前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出手段により抽
出された該脈管と前記組織抽出手段により抽出された該
注目組織とを合成した３次元画像を構築することを特徴
とする超音波画像診断装置。

【０２５９】２．前記３次元処理手段は、前記第１脈管
抽出手段により抽出された該脈管と前記組織抽出手段に
より抽出された該注目組織とを互いに色分けして合成し
た３次元画像を構築すること、を特徴とする付記１記載
の超音波画像診断装置。

【０２６０】３．被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出
手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管
の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた超
音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより複数の該脈管を
抽出し、前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出手段
により抽出された複数の該脈管を合成した３次元画像を
構築すること、を特徴とする超音波画像診断装置。

【０２６１】４．前記３次元処理手段は、前記第１脈管
抽出手段により抽出された複数の該脈管どうしを互いに
色分けして合成した３次元画像を構築すること、を特徴
とする付記３記載の超音波画像診断装置。

【０２６２】５．被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出
手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管
の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた超
音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより該脈管を抽出
し、被検体の３次元空間に超音波を送受して得た移動体
の移動情報からなる３次元ドップラデータより脈管を抽
出する第２脈管抽出手段を設け、前記３次元処理手段
は、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管と前
記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管とを合成し
た３次元画像を構築すること、を特徴とする超音波画像
診断装置。 ６．前記３次元処理手段は、前記第１脈管抽出手段によ
り抽出された該脈管と前記第２脈管抽出手段により抽出
された該脈管とを互いに色分けして合成した３次元画像
を構築すること、を特徴とする付記５記載の超音波画像
診断装置。

【０２６３】７．被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出
手段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管
の３次元画像を構築する３次元処理手段とを、設けた超
音波画像診断装置において、前記第１脈管抽出手段は、
被検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強
度情報からなる３次元エコーデータより該脈管を抽出
し、該３次元エコーデータより注目組織を抽出する組織
抽出手段と、被検体の３次元空間に超音波を送受して得
た移動体の移動情報からなる３次元ドップラデータより
脈管を抽出する第２脈管抽出手段とを設け、前記３次元
処理手段は、前記第１脈管抽出手段により抽出された該
脈管と、前記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管
と、前記組織抽出手段により抽出された該注目組織とを
合成した３次元画像を構築すること、を特徴とする超音
波画像診断装置。

【０２６４】８．前記３次元処理手段は、前記第１脈管
抽出手段により抽出された該脈管と、前記第２脈管抽出
手段により抽出された該脈管と、前記組織抽出手段によ
り抽出された該注目組織とを互いに色分けして合成した
３次元画像を構築すること、を特徴とする付記７記載の
超音波画像診断装置。

【０２６５】９．前記第１脈管抽出手段は、該３次元エ
コーデータが有する周囲との輝度差により該脈管を抽出
すること、を特徴とする付記１、２、３、４、５、６、
７、８記載の超音波画像診断装置。

【０２６６】１０．該３次元エコーデータは、被検体の
３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強度情報か
らなる複数の断層像データから構成され、前記第１脈管
抽出手段は、複数の該断層像データ上で、抽出開始点を
設定する抽出開始点設定手段を設け、複数の該断層像デ
ータ上で、前記抽出開始点設定手段により設定された該
抽出開始点からスキャンラインを放射状に延伸させて脈
管壁を探索することにより、該脈管を抽出すること、を
特徴とする付記９記載の超音波画像診断装置。

【０２６７】１１．該３次元エコーデータにおいて、該
３次元エコーデータの階調を有する複数の断面の位置を
設定する断面設定手段を設け、前記第１脈管抽出手段
は、前記抽出開始点設定手段が設定する該抽出開始点の
位置と前記断面設定手段が設定する複数の該断面の位置
により決定される抽出範囲内に該スキャンラインを延伸
させること、を特徴とする付記１０記載の超音波画像診
断装置。

【０２６８】１２．該３次元エコーデータにおいて、該
３次元エコーデータの階調を有する断面の位置を設定す
る断面設定手段を設け、前記３次元処理手段は、前記断
面設定手段により位置を設定された該断面と、前記第１
脈管抽出手段により抽出された該脈管と、前記第２脈管
抽出手段により抽出された該脈管、もしくは前記組織抽
出手段により抽出された該注目組織とを合成した３次元
画像を構築すること、を特徴とする付記１、２、３、
４、５、６、７、８、９記載の超音波画像診断装置。

【０２６９】１３．該３次元エコーデータにおいて、該
３次元エコーデータの階調を有する断面の位置を設定す
る断面設定手段を設け、前記３次元処理手段は、前記断
面設定手段により設定された該断面の位置を示す指標
と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管と、
前記第２脈管抽出手段により抽出された該脈管、もしく
は前記組織抽出手段により抽出された該注目組織とを合
成した３次元画像を構築し、前記３次元処理手段により
該指標を合成して構築された該３次元画像と、該断面と
を同時に表示する表示手段を設けたこと、を特徴とする
付記１、２、３、４、５、６、７、８、９記載の超音波
画像診断装置。

【０２７０】１４．被検体に超音波を送信し、エコーを
受信する超音波振動子を先端に設けた超音波プローブ
と、前記超音波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動
子が回転するラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該
超音波振動子が進退するリニアスキャンとを組み合わせ
た該超音波振動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動
手段と、該超音波振動子からのエコー信号より、連続す
る複数の断層像データを得る超音波画像診断装置におい
て、該超音波振動子が、該ラジアルスキャンの送受信面
を違えて複数個設けられており、複数個の該超音波振動
子が該スパイラルスキャンを行うことにより得る、連続
する複数枚の断層像データより１つの３次元エコーデー
タを構成すること、を特徴とする超音波画像診断装置。

【０２７１】１５．被検体に超音波を送信し、エコーを
受信する超音波振動子を先端に設けた超音波プローブ
と、前記超音波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動
子が回転するラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該
超音波振動子が進退するリニアスキャンとを組み合わせ
た該超音波振動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動
手段と、該超音波振動子からのエコー信号より、連続す
る複数の断層像データを得る超音波画像診断装置におい
て、前記駆動手段が、前記超音波プローブの該進退を複
数回繰りかえさせ、前記超音波プローブの該複数回の進
退により得た、複数セットにわたる該連続する複数の断
層像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶
された該複数セット間で、同位置での断層像データを比
較し、該断層像データ間の体動を認識する体動認識手段
を設け、体動が補正された連続する複数の代表断層像デ
ータを１セット構成すること、を特徴とする超音波画像
診断装置。

【０２７２】１６．前記体動認識手段により認識された
体動の生じた断層像データを除くことにより、体動が補
正された連続する複数の代表断層像データを１セット構
成すること、を特徴とする付記１５記載の超音波画像診
断装置。

【０２７３】１７．被検体に超音波を送信し、エコーを
受信する超音波振動子を先端に設けた超音波プローブ
と、前記超音波プローブの挿入軸を中心に該超音波振動
子が回転するラジアルスキャンと、該挿入軸に沿って該
超音波振動子が進退するリニアスキャンとを組み合わせ
た該超音波振動子のスパイラルスキャンを駆動する駆動
手段と、該超音波振動子からのエコー信号より、連続す
る複数の断層像データを得る超音波画像診断装置におい
て、前記超音波プローブが、該進退の範囲を示す指標
を、設けたことを特徴とする超音波画像診断装置。

【０２７４】１８．前記超音波プローブが、前記駆動手
段からの駆動力を該超音波振動子に伝達する駆動伝達部
材と、前記駆動伝達部材と該超音波振動子とを内在させ
た半透明の可撓性シースと、前記可撓性シースを覆う半
透明のアウタシースを設け、前記指標が前記駆動伝達部
材に設けられたこと、を特徴とする付記１７記載の超音
波画像診断装置。

【０２７５】１９．前記指標が円環状の部材であるこ
と、を特徴とする付記１８記載の超音波画像診断装置。

【０２７６】（付記１〜１９の効果） （付記１、２、９、１０、１１、１２、１３の効果）本
発明では、第１脈管抽出手段が、被検体の３次元空間に
超音波を送受して得たエコーの強度情報からなる３次元
エコーデータより脈管を抽出し、組織抽出手段が、３次
元エコーデータより注目組織を抽出し、３次元処理手段
が、第１脈管抽出手段により抽出された脈管と組織抽出
手段により抽出された注目組織とを合成した３次元画像
を構築するよう構成したため、移動情報の得にくい脈管
と、注目組織との位置関係を把握することができる。そ
のため、例えば、腫瘍が移動情報の得にくい脈管の周囲
にどの程度広がっているか把握することができ、例え
ば、手術による切除範囲を決定する際の重要な情報を提
供することができる。

【０２７７】（付記２、９、１０、１１、１２、１３の
効果）また、本発明では、３次元処理手段が、第１脈管
抽出手段により抽出された脈管と組織抽出手段により抽
出された注目組織とを互いに色分けして合成した３次元
画像を構築するよう構成したので、脈管と注目組織とを
目視にて区別し易い。 （付記３、４、９、１０、１１、１２、１３の効果）ま
た、本発明では、第１脈管抽出手段が、被検体の３次元
空間に超音波を送受して得たエコーの強度情報からなる
３次元エコーデータより複数の脈管を抽出し、３次元処
理手段が、第１脈管抽出手段により抽出された複数の脈
管を合成した３次元画像の構築するよう構成したため、
移動情報の得にくい脈管と、血管などの他の脈管との位
置関係を把握することができる。

【０２７８】（付記４、９、１０、１１、１２、１３の
効果）また、本発明では、３次元処理手段が、第１脈管
抽出手段により抽出された複数の脈管どうしを互いに色
分けして合成した３次元画像を構築するよう構成したた
め、脈管どうしを目視にて区別し易い。

【０２７９】（付記５、６、９、１０、１１、１２、１
３の効果）また、本発明では、第１脈管抽出手段が、被
検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強度
情報からなる３次元エコーデータより脈管を抽出し、第
２脈管抽出手段が、被検体の３次元空間に超音波を送受
して得た移動体の移動情報からなる３次元ドップラデー
タより脈管を抽出し、３次元処理手段は、第１脈管抽出
手段により抽出された脈管と第２脈管抽出手段により抽
出された脈管とを合成した３次元画像を構築するよう構
成したため、移動情報の得にくい脈管と、血管との位置
関係を把握することができる。

【０２８０】（付記６、９、１０、１１、１２、１３の
効果）また、本発明では、３次元処理手段が、第１脈管
抽出手段により抽出された脈管と第２脈管抽出手段によ
り抽出された脈管とを互いに色分けをして合成した３次
元画像を構築するよう構成したため、脈管どうしを目視
にて区別し易い。

【０２８１】（付記７、８、９、１０、１１、１２、１
３の効果）また、本発明では、第１脈管抽出手段が、被
検体の３次元空間に超音波を送受して得たエコーの強度
情報からなる３次元エコーデータより脈管を抽出し、組
織抽出手段が、３次元エコーデータより注目組織を抽出
し、第２脈管抽出手段が、被検体の３次元空間に超音波
を送受して得た移動体の移動情報からなる３次元ドップ
ラデータより脈管を抽出し、３次元処理手段が、第１脈
管抽出手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出手段
により抽出された脈管と、組織抽出手段により抽出され
た注目組織とを合成した３次元画像を構築するよう構成
したため、移動情報の得にくい脈管と、注目組織と、血
管との位置関係を把握できる。そのため、例えば、移動
情報の得にくい脈管から発生した腫瘍が血管に到達して
いるか否かを鑑別することができる。

【０２８２】（付記８、９、１０、１１、１２、１３の
効果）また、本発明では、３次元処理手段が、第１脈管
抽出手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出手段に
より抽出された脈管と、組織抽出手段により抽出された
注目組織とを互いに色分けして合成した３次元画像を構
築するよう構成したため、脈管どうし、脈管と注目組織
とを目視にて区別し易い。

【０２８３】（付記１１の効果）また、本発明では、断
面設定手段が、３次元エコーデータにおいて、３次元エ
コーデータの階調を有する複数の断面の位置を設定し、
第１脈管抽出手段が、抽出開始点設定手段が設定する抽
出開始点の位置と断面設定手段が設定する複数の断面の
位置により決定される抽出範囲内にスキャンラインを延
伸させるよう構成したため、脈管の全周囲にスキャンラ
インを延伸させる方法に比べて、処理を高速に行うこと
ができる。

【０２８４】（付記１２の効果）本発明では、断面設定
手段が、３次元エコーデータにおいて、３次元エコーデ
ータの階調を有する断面の位置を設定し、３次元処理手
段が、断面設定手段により位置を設定された断面と、第
１脈管抽出手段により抽出された脈管と、第２脈管抽出
手段により抽出された脈管、もしくは組織抽出手段によ
り抽出された注目組織とを合成した３次元画像を構築す
るよう構成したため、抽出された組織や脈管以外の部分
を断面上で観察し、抽出された部分との位置関係を容易
に把握することができる。また、２次元の断面上でエコ
ーデータの階調により診断することができる。

【０２８５】（付記１３の効果）また、本発明では、断
面設定手段が、３次元エコーデータにおいて、３次元エ
コーデータの階調を有する断面の位置を設定し、３次元
処理手段が、断面設定手段により設定された断面の位置
を示す指標と、第１脈管抽出手段により抽出された脈管
と、第２脈管抽出手段により抽出された脈管、もしくは
組織抽出手段により抽出された注目組織とを合成した３
次元画像を構築し、表示手段が、３次元処理手段により
指標を合成して構築された３次元画像と、断面とを同時
に表示するよう構成したため、断面が図２４のように斜
めにならず通常の超音波断層像での観察と同じ感覚で観
察することができる。

【０２８６】（付記１４の効果）また、本発明では、超
音波振動子が、ラジアルスキャンの送受信面を違えて複
数個設けられており、複数個の超音波振動子がスパイラ
ルスキャンを行うことにより得る、連続する複数枚の断
層像データより１つの３次元エコーデータを構成するよ
う構成したため、走査時間を長くせず、超音波プローブ
の挿入軸方向の分解能を向上させることができる。

【０２８７】（付記１５、１６の効果）また、本発明で
は、駆動手段が、超音波プローブの挿入軸を中心に超音
波振動子が回転するラジアルスキャンと、挿入軸に沿っ
て超音波振動子が進退するリニアスキャンとを組み合わ
せた超音波振動子のスパイラルスキャンを複数回繰り返
させて、駆動し、記憶手段が、超音波プローブの複数回
の進退により得た、複数セットにわたる連続する複数の
断層像データを記憶し、体動認識手段が、記憶手段に記
憶された複数セット間で、同位置での断層像データを比
較し、断層像デー間の体動を認識する。そして、体動が
補正された連続する複数の代表断層像データを１セット
構成するようにしたため、体動による断層像間のぶれを
補正し、歪みの無い良好な３次元エコーデータを取得す
ることができる。

【０２８８】（付記１７、１８、１９の効果）また、本
発明では、駆動手段が、超音波プローブの挿入軸を中心
に超音波振動子が回転するラジアルスキャンと、挿入軸
に沿って超音波振動子が進退するリニアスキャンとを組
み合わせた超音波振動子のスパイラルスキャンを駆動
し、超音波プローブに設けられた指標が、進退の範囲を
示すよう構成したため、使用者は、スパイラルスキャン
の開始時に、例えば内視鏡の光学観察系から超音波振動
子、指標を観察することができ、進退の位置を把握し、
スパイラルスキャンの進退の端部を知ることができる。
そのため、注目組織からのエコー信号を３次元エコーデ
ータとして取得する際の確実性を増し、検査時間を短く
することができる。 （付記１８、１９の効果）また、本発明では、駆動伝達
部材に設けられた指標が、半透明の可撓性シースと、可
撓性シースを覆う半透明のアウタシースを通して、進退
の範囲を示すよう構成したため、使用者は、指標を観察
しやすい。

【０２８９】（付記１９の効果）また、本発明では、指
標が円環状の部材であるよう構成したため、可撓性シー
スの内部に気泡が存在する場合に、指標は、気泡が超音
波振動子の側へ来ないよう気泡トラップとしての機能を
果たし、超音波振動子から送受信される超音波、エコー
が気泡に邪魔されなくなるため、良好な断層像データを
得ることができる。

【０２９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検体の脈管を抽出する第１脈管抽出手段と、前記第１脈
管抽出手段により抽出された該脈管の３次元画像を構築
する３次元処理手段を、設けた超音波画像診断装置にお
いて、前記第１脈管抽出手段は、被検体の３次元空間に
超音波を送受して得たエコーの強度情報からなる３次元
エコーデータより該脈管を抽出し、該３次元エコーデー
タより注目組織を抽出する組織抽出手段を設け、前記３
次元処理手段は、前記第１脈管抽出手段により抽出され
た該脈管と前記組織抽出手段により抽出された該注目組
織とを合成した３次元画像を構築するように構成してい
るので、、第１脈管抽出手段及び組織抽出手段により脈
管及び注目組織を抽出し、さらに合成して３次元画像と
して表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の超音波画像診断装
置の構成を示すブロック図。

【図２】超音波プローブの先端側の構造を示す断面図。

【図３】超音波プローブの駆動部の構造を示す断面図。

【図４】ラジアルスキャンとリニアスキャンとの組み合
わせで、スパイラルスキャンする説明図。

【図５】スパイラルスキャンにより得られる複数の断層
像データを示す図。

【図６】演算処理プロセッサが行う一連の処理内容を示
すフローチャート図。

【図７】図６における脈管抽出の処理内容を示すフロー
チャート図。

【図８】多重エコー及びそれを除去するためにオフセッ
ト円が設定された断層像データを示す図。

【図９】注目組織の領域の輪郭をポインタで囲んで抽出
する様子を示す説明図。

【図１０】３次元モデルを構築するための説明図。

【図１１】画像処理モニタに表示される３次元画像を示
す図。

【図１２】本発明の第２の実施の形態における演算処理
プロセッサが行う一連の処理内容を示すフローチャート
図。

【図１３】画像処理モニタに表示される３次元画像を示
す図。

【図１４】本発明の第３の実施の形態における演算処理
プロセッサが行う一連の処理内容を示すフローチャート
図。

【図１５】画像処理モニタに表示される３次元画像を示
す図。

【図１６】本発明の第４の実施の形態における超音波プ
ローブ及び駆動部の構成を示す断面図。

【図１７】本発明の第４の実施の形態の超音波画像診断
装置の構成を示すブロック図。

【図１８】振動子アレイにより得られる複数の断層像デ
ータを模式的に示す図。

【図１９】演算処理プロセッサが行う一連の処理内容を
示すフローチャート図。

【図２０】本発明の第５の実施の形態における演算処理
プロセッサが行う一連の処理内容を示すフローチャート
図。

【図２１】画像処理モニタに表示される４枚の断面の候
補を示す図。

【図２２】最終的に構築される３次元画像を示す図。

【図２３】脈管αの壁を認識する処理の説明図。

【図２４】第５の実施の形態の変形例における３次元画
像を示す図。

【図２５】第５の実施の形態の他の変形例における３次
元画像を示す図。

【図２６】本発明の第６の実施の形態における超音波プ
ローブ内のフレキシブルシャフトの先端部の構造を示す
図。

【図２７】超音波観測部の構成を示すブロック図。

【図２８】本発明の第７の実施の形態における体動の影
響を考慮して３次元エコーデータを決定する処理を示す
説明図。

【図２９】本発明の第８の実施の形態における超音波プ
ローブの先端側の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１…超音波画像診断装置 ２…超音波プローブ ３…超音波観測部 ４…画像処理部 ５…フレキシブルシャフト ６…超音波振動子 ７…可撓性シース ８…流動媒体 ９…アウタシース １０Ａ，１０Ｂ…反転位置マーカ部材 １１…駆動部 １２…ＤＣモータ １３…ラジアル回転部 １７…ロータリエンコーダ １８…リニア駆動部材 １９…ボールネジ ２０…ステッピングモータ ２１…送受信部 ２２…フレームメモリ ２３…ＤＳＣ２３ ２５…観測モニタ ２６…システムコントローラ ２７…ＣＰＵ ２８…主記憶装置 ２９…３次元データ記憶装置 ３０…演算処理プロセッサ ３１…３次元処理メモリ ３２…外部記録装置 ３３…操作用端末 ３４…ポインティングデバイス ３７…画像処理モニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の脈管を抽出する第１脈管抽出手
   段と、前記第１脈管抽出手段により抽出された該脈管の
   ３次元画像を構築する３次元処理手段とを設けた超音波
   画像診断装置において、 前記第１脈管抽出手段は被検体の３次元空間に超音波を
   送受して得たエコーの強度情報からなる３次元エコーデ
   ータより該脈管を抽出し、該３次元エコーデータより注
   目組織を抽出する組織抽出手段を有し、 前記３次元処理手段は前記第１脈管抽出手段により抽出
   された該脈管と前記組織抽出手段により抽出された該注
   目組織とを合成した３次元画像を構築することを特徴と
   する超音波画像診断装置。