JPH11104133A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転表示を伴う３次元表示を簡単な構成により
高速に行い得る超音波診断装置を提供することを目的と
する 【解決手段】ＣＦＭデータに対する極座標から直交座標
への変換と、３次元座標変換と３次元投影演算との３つ
の処理をＤＳＣへの１回の操作で行う。また、ＤＳＣの
前段に一連の３次元スキャンを行った複数の２次元超音
波画像を記録する画像メモリを置き、１つの視点からの
投影像の計算に付き画像メモリの全ての画像をＤＳＣに
送って３次元投影演算を行わせることで、１つの視点か
らの投影像を得るようにし、この操作を異なる視点につ
いて行うことで、異なる視点からの複数の投影像を得る
ことができる。これらの投影像を連続的に表示させるこ
とにより回転表示が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体に超音波を
送波しその反射波を受波することにより被検体の超音波
診断情報を得る超音波診断装置に関し、特に３次元表示
を行う超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波診断装置による回転表示を
伴う３次元表示においては、プロセッサによるソフトウ
ェア処理が必要であり、このようなソフトウェア処理に
は比較的処理時間がかかっていた。超音波診断装置はリ
アルタイム表示を身上とするものであり、当然ながら３
次元表示においても処理時間の高速化が必須となってい
る。

【０００３】例えば特開平５−２２８１４５号公報や特
開平８−３０７６９号公報に記載の超音波診断装置で
は、得られた血流像を元に複数の視点から見た投影像を
生成し、それらを連続的に見せて回転表示させることで
３次元表示を行う方法が提案されている。

【０００４】しかしながらこれらの公知文献に記載の装
置による３次元表示の手法は、血管の３次元構築を表現
する方法としては優れているが、視点の異なる複数の３
次元投影像を作成する処理を一般にソフトウェアで行う
必要があるため、処理に時間がかかるという問題点があ
る。

【０００５】一方、本発明と同一出願人による出願に係
る特開平２−３６８５１号公報、及び特開平５−２２８
１４６号公報においては、血流像のリアルタイム３次元
表示を行う超音波診断装置について記載されている。し
かしながらこの装置では、視点を被写体の正面に限定し
た場合においてのみリアルタイムで３次元表示すること
が可能であり、観察方向（視点）が限定されてしまう。
３次元表示においては、回転表示のように様々な方向か
ら被写体を観察可能であることが診断能を高めるために
も必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
回転表示を伴う３次元表示を簡単な構成により高速に行
い得る超音波診断装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために本発明は次のように構成されている。す
なわち、本発明の超音波診断装置は、超音波走査面が３
次元空間内で移動可能な超音波プローブと、この超音波
プローブを駆動して得た受波信号より超音波走査面毎に
１フレームの血流分布情報を生成する画像生成手段と、
前記３次元空間内の複数フレームの血流分布情報を超音
波走査面の位置情報と対応付けて記憶する第１の記憶手
段と、前記血流分布情報の超音波走査面での座標系を、
前記３次元空間を所定の視点方向へ投影したときの投影
面での座標系に変換する座標変換手段と、前記座標変換
手段により変換された座標系において、前記複数フレー
ムの血流情報から投影像を生成する投影像生成手段と、
前記投影像を視点方向毎に記憶する第２の記憶手段と、
この第２の記憶手段から前記投影像を読み出して表示す
る表示手段と、を備えることを特徴とする。

【０００８】ここで、前記座標変換手段は、前記血流分
布情報の超音波走査での座標系を直交座標に変換し、こ
の直交座標を、前記３次元空間を所定の視点方向へ投影
したときの投影面での座標系に変換することを特徴とす
る。また、前記超音波走査での座標系は極座標であり、
前記位置情報はフレーム番号であることを特徴とする。

【０００９】超音波診断装置には、従来からＤＳＣ（デ
ィジタル・スキャン・コンバータ）と呼ばれる座標変換
機能がある。セクタスキャンのデータは、ＤＳＣに対し
極座標形式で送られてくる。これをＤＳＣが直交座標に
変換する。

【００１０】本発明では、直交座標に変換された画像を
フレームメモリに書き込む際に、以前の画像と演算を行
うことで、ハードウェア的に高速に３次元投影像を作成
するものであるが、特に本発明では、以前の画像との演
算を行う際に、演算する座標に対して所定の操作を加え
ることにより、正面以外の任意の視点から見た３次元投
影像を作成することができる。つまり、極座標から直交
座標への変換と、３次元座標変換と３次元投影演算との
３つの処理を１回の操作で行うことができる。そのため
に処理の高速化が可能である。

【００１１】また、ＤＳＣの前段に一連の３次元スキャ
ンを行った複数の２次元超音波画像を記録する画像メモ
リを置き、１つの視点からの投影像の計算に付き、前記
画像メモリの全ての画像をＤＳＣに送って３次元投影演
算を行わせれば、１つの視点からの投影像が得られ、こ
の操作を異なる視点について行えば、異なる視点からの
複数の投影像を得ることができる。これらの投影像を連
続的に表示すれば、回転表示が可能となる。

【００１２】より具体的には、１回の超音波スキャンの
時間をＴとし、画像メモリにＮ枚の超音波画像が記録さ
れておりＮ枚の画像から３次元画像を構成するとし、視
点の数をＭとする。ここで、実際の超音波スキャンでは
同じ場所をＬ回送受信する必要があるが、画像メモリか
らの読み出しならば１回の送受信のタイミングでデータ
を転送することができる。そのために処理時間は、Ｔ×
Ｎ×Ｍ／Ｌとすることができる。Ｔ＝０．１ｓ，Ｎ＝６
４，Ｍ＝８，Ｌ＝２０とすると、２．５ｓで回転表示可
能な３次元画像を作成できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。

【００１４】（第１の実施形態）プローブの平行移動に
よる３次元スキャン 図１は、本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置の
概略構成を示すブロック図である。同図に示すように本
実施形態の超音波診断装置は、超音波プローブ１、送受
信回路２、Ｂモード処理系３、ＣＦＭ（Color Flow Map
ping: カラーフローマッピング）処理系４、画像メモリ
５、ＤＳＣ（Digital Scan Converter:ディジタルスキ
ャンコンバータ）６、そしてＣＲＴ７から構成されてい
る。

【００１５】図２は３次元スキャンの手順を示す図であ
る。

【００１６】超音波の２次元スキャンは、ここではセク
タスキャンを行うものとする。プローブ１を超音波のス
キャン面に対して直角の方向に、等速度で平行に移動さ
せることで３次元スキャンを行う。図２において、スキ
ャン面（超音波走査面）をｘ−ｙ平面とし、プローブ１
の移動方向をｚ軸方向と定める。また１フレーム間のプ
ローブの移動距離はＤとする。尚、プローブ１の平行移
動は手動により行うものとする。これは超音波診断装置
の特徴の一つである簡便性を損なわないためである。ま
た、プローブ１の移動距離はあまり大きくしないことが
得策である。なお、プローブ１を機械的に等速度で移動
させてもよい。

【００１７】プローブ１からのエコーデータは、送受信
回路２を介してＢモード処理系３及びＣＦＭ（カラーフ
ローマッピング）処理系４に送られる。Ｂモード処理系
３ではエコーの振幅情報の映像化が行われる。またＣＦ
Ｍ処理系４では動いている血流情報の映像化が行われ
る。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があ
り、当該血流情報は２値化情報として得られる。すなわ
ち、ここでは血流が流れていることを第１の値例えば１
によって表し、血流が流れていないことを第２の値例え
ば０によって表すこととする。このため、３次元表示の
最初に必要な２値化処理は容易である。

【００１８】Ｂモード処理系３において得られたＢモー
ドデータ、及びＣＦＭ処理系４において得られたＣＦＭ
データは、画像メモリ５に超音波の複数フレーム分、位
置情報であるフレーム番号が付されて記録されるととも
に、ＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）６に
送られる。ＤＳＣ６における処理の内容は後述する。Ｄ
ＳＣ６において作成された３次元画像はＣＲＴ７により
表示される。コントローラ８はシステム全体の動作を司
る。

【００１９】ここで、本実施形態のＤＳＣによる３次元
表示画像の生成方法について説明する。

【００２０】まずＤＳＣ６において、通常の極座標から
直交座標への２次元座標変換が行われる。

【００２１】図３は通常の２次元座標変換を説明するた
めの図である。超音波のセクタスキャンによって得られ
たデータは、距離方向（Ｒ）と方位方向（θ）からなる
極座標形式（図３（ａ）を参照）でＤＳＣ６に入力され
る。ＤＳＣ６においては、Ｒおよびθからなる極座標を
次式（１）に従って直交座標（図３（ｂ）を参照）に座
標変換する。

【００２２】 Ｘ_１＝Ｒsin θ Ｙ_１＝Ｒcos θ …（１） 視点の方向は図４に示すようにｘ−ｚ平面に平行な方向
であって、無限遠から見た状態とする。また、視点の方
向（視線と呼ぶ）とｘ軸とがなす度をψとする。

【００２３】次に図４において、ｚ軸の回りをψだけ回
転した視線方向への投影を考える。回転前の座標を（Ｘ
_１，Ｙ_１，Ｚ_１）とする。この点に対応する投影面の座
標（Ｘ_２，Ｙ_２）は、次式（２）に示す通りとする。

【００２４】 Ｘ_２＝Ｘ_１cos ψ−Ｚ_１sin ψ Ｙ_２＝Ｙ_１ …（２） ここで、２次元の超音波診断画像（上述したある超音波
走査面におけるＣＦＭデータ）の１枚のフレームを投影
面に投影する場合、ψ，Ｚ_１は一定であるから、Ｘ_１に
対する定数の乗算と加算とから成る簡単な演算によりＸ
_２を求めることができる。Ｚ_１の値は、３次元スキャン
したフレームの中央に位置するフレームがＺ_１＝０とな
るように調整する。つまり、フレームの枚数をＮ、フレ
ーム間の移動距離をＤとし、フレーム番号をｎとする
と、次式（３）のように定めれば良い。

【００２５】 Ｚ_１＝−ＮＤ／２＋ｎＤ …（３） 以上の内容をまとめると、ｚ軸をｙ軸のまわりにψだけ
回転させた方法の無限遠に視点を置いて、ｚ’軸上のデ
ータをｘ’−ｙ’平面に投影することで、視点ψからの
３次元投影画像を得ることができる。もとの座標
（Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）上の点は、ｙ軸のまわりの回転ψ
により（Ｘ_２，Ｙ_２，Ｚ_２）の点に変換される。

【００２６】図５は、以上説明した処理を実現するため
のＤＳＣ６の具体的な構成を示すブロック図である。

【００２７】同図において、６１は入力バッファ、６２
は補間演算回路、６３は投影像演算回路、６４はフレー
ムメモリ、６５は極座標から直交座標へのアドレス変換
回路、６６はコントローラ、６７は回転移動回路、ＲＧ
Ｂ変換回路である。

【００２８】一般に、ＤＳＣはＢモードデータ及びＣＦ
Ｍデータを個別に処理するものであり、その場合は図５
に示すブロックがデータの種類毎に必要であるが、ここ
ではＣＦＭデータの処理用のブロック図で示してある。
ちなみにＢモードデータ処理用のＤＳＣでは投影像演算
回路６３および回転移動回路６７は不要である。

【００２９】ＣＦＭデータには、速度、分散、パワー等
があるが、ここでは速度データを画像化する場合につい
て説明する。速度データとしてのＣＦＭデータは、ま
ず、複数のバッファからなる入力バッファ６１に入力さ
れる。補間演算回路６２は、入力バッファ６１から数ラ
スタ分のデータを読み出して所定の補間演算を行う。こ
こでの補間演算はアドレス変換回路６５により制御され
る。補間演算では極座標から直交座標への座標交換のた
めの補間のみを行うものとし、回転による位置移動のた
めの補間は行わないようにする。その理由は、処理速度
の高速化を図るためであり、後述する投影演算を行う
と、回転による位置移動のための補間を行っても行わな
くても最終画像にはそれほど影響がないためである。

【００３０】補間された画像は、投影演算回路６３によ
り３次元投影演算が施される。投影演算回路６３では図
６に示すような処理を行う。この処理の内容は特開平５
−２２８１４６号公報に記載の処理と同じであり、概略
次の通りである。

【００３１】３次元投影演算は以下のアルゴリズムに従
って作成される。ここで、Ｃ_ｎ：現在の血流速度を示す
データ（ＣＦＭデータ）、Ｖ_ｎ：現在の投影像データ、
Ｖ_{ｎ −１}：１フレーム前の投影像データ、Ｗ_ｎ：現在の
ディプス（ｄｅｐｔｈ）データ、Ｗ_ｎ−１：１フレーム
前のディプスデータ、Ｃ_ｔｈ：血流速度から真に血流か
どうかを判定するためのパラメータである。なお、初期
値は、Ｖ_０＝Ｗ_０＝０とする。

【００３２】 ｉｆ ａｂｓ（Ｃ_ｎ）＜Ｃ_ｔｈ ｔｈｅｎ Ｖ_ｎ＝Ｖ_ｎ−１ Ｗ_ｎ＝Ｗ_ｎ−１＋１ ｉｆ Ｗ_ｎ＞６３ ｔｈｅｎ Ｖ_ｎ＝０ Ｗ_ｎ＝０ ｅｎｄｉｆ ｅｌｓｅ Ｖ_ｎ＝Ｃ_ｎ Ｗ_ｎ＝１ ｅｎｄｉｆ 投影演算回路６３は、１フレーム毎にＣ_ｎを受けた時、
そのフレームにおいて血流のデータの有無を判定する。

【００３３】先ず、ａｂｓ（Ｃ_ｎ）＜Ｖ_ｔｈの時は、血
流データが無い場合である。この時は、フレームメモリ
２００に古いデータを書き込みｄｅｐｔｈを１増やす。

【００３４】一方、血流データが有る場合、即ち、ａｂ
ｓ（Ｃ_ｎ）≧Ｃ_ｔｈの時は、フレームメモリ６４に最新
のデータを書込み、ｄｅｐｔｈを１とする。

【００３５】上述した動作を各ピクセル毎にサイクリッ
クに行うことにより、１枚のフレームメモリ６４へのデ
ータ書込み時に３次元投影像を作成することができる。
従って、フレームメモリ６４から表示のために読み出さ
れたデータを図示しないモニタへ加えることにより、そ
のモニタ上に超音波による３次元投影像を表示すること
ができる。

【００３６】ここで、特開平５−２２８１４６号公報に
記載の装置と本実施形態とが回路構成において異なる点
は次の通りである。すなわち同公報に記載の装置では、
フレームメモリによって１フレーム遅延された画像と現
在の画像とに対して常に同じアドレスが与えられるもの
となっているが、本実施形態ではフレームメモリ６４の
アドレスはアドレス変換回路６７の出力アドレス
（Ｘ_２，Ｙ_２）（（２）式で変換されたもの）を与える
ようにしている。また、フレームメモリ６４は複数枚あ
るものとし、回転角ψ毎に別々のフレームメモリ６４を
使用するものとなっている。

【００３７】以上のように構成された本実施形態の超音
波診断装置の動作について説明する。

【００３８】（１）３次元スキャン時 ３次元スキャン中は、１枚目のフレームメモリ６４に対
してψ＝０°として投影像を記録する。これにより正面
からの投影像がリアルタイムで表示される。これは特開
平５−２２８１４６号公報に記載の装置と全く同じ画像
である。なお、３次元スキャン中に通常のリアルタイム
像（Ｂモード断層像）を表示していても勿論良い。しか
し、正面からの３次元投影像をリアルタイムで表示すれ
ば、３次元スキャンが効果的に行われているかどうかの
チェックに有効である。

【００３９】（２）異なる視点からの投影像の作成 操作者がフリーズスイッチを押して画像をフリーズさせ
ることにより、３次元スキャンが終了し、異なる視点か
らの投影像の作成が開始される。図１に示したコントロ
ーラ８は、ＤＳＣ６に与える制御信号を次のように変更
する。すなわちＣＦＭスキャン時はドプラ信号を得るた
めに同じラスタの送受信を複数回（Ｌ回とする）繰り返
すが、投影像作成時には１回の送受信の時間で済む。こ
れは、フリーズ後は画像メモリ５から画像を読み出すだ
けであるからである。これにより、１フレームの画像の
構築時間をスキャン時の１／Ｌにすることができる。

【００４０】次に、視点の角度ψ_ｎが設定され、３次元
スキャンによって得られたすべての画像が画像メモリ５
から読み出されて、角度ψ_ｎにおける投影像が作成され
る。この投影像はｎ番目のフレームメモリ６４に格納さ
れる。

【００４１】次に、別の視点角度ψ_ｎ＋１が設定され、
３次元スキャンによって得られたすべての画像が画像メ
モリ５から読み出され、角度ψ_ｎ＋１における投影像が
作成される。この投影像はｎ＋１番目のフレームメモリ
６４に格納される。

【００４２】このようにして、連続して少しだけ異なる
視点からの投影像がフレームメモリ６４に格納される。

【００４３】投影像作成の処理時間は、Ｔ＝０．１
［秒］とし、Ｎ＝６４，Ｍ＝８，Ｌ＝２０とすると、
２．５［秒］で回転表示可能な３次元画像を構成するこ
とができる。

【００４４】（３）回転表示 上記異なる視点からの投影像をフレームメモリ６４を切
り替えて表示することにより、回転表示を伴う３次元表
示を行うことができる。回転表示によれば立体感が強ま
り、３次元的な被写体（例えば血管の構築）の把握が容
易になる。

【００４５】ここで、表示する３次元画像は色付けして
表示するようにしても良い。色付けのための処理はＲＧ
Ｂ変換回路６８により行われる。色付け処理の具体例は
特開平５−２２８１４６号公報に記載されており、概略
次の通りである。

【００４６】図７は、色付けの例を示す図である。

【００４７】先ず、３次元位置情報Ｗ（ディプスデー
タ）と投影像データＶを利用し、両者を同時に表示する
場合は、図７（ａ）に示すように色付けを行う。つま
り、血流の方向、速度については図７（ｂ）のような色
付けを行い、更に３次元情報として緑を追加する。

【００４８】流速の情報が不要であって、血管の３次元
構造のみを観察したい場合は、Ｗの表示のみで十分であ
る。そこで、この色付けの場合には、Ｗの値と、Ｖの符
号のみを用いて図７（ｃ）のように表示する。血流の情
報も必要でなければ、図７（ｄ）のようにしても良い。

【００４９】以上説明した本実施形態によれば、ＣＦＭ
データに対する極座標から直交座標への変換と、３次元
座標変換と３次元投影演算との３つの処理をＤＳＣへの
１回の操作で行うことができ、処理の高速化を図れる。

【００５０】また、ＤＳＣの前段に一連の３次元スキャ
ンを行った複数の２次元超音波画像を記録する画像メモ
リを置き、１つの視点からの投影像の計算に付き画像メ
モリの全ての画像をＤＳＣに送って３次元投影演算を行
わせることで、１つの視点からの投影像を得るように
し、この操作を異なる視点について行うことで、異なる
視点からの複数の投影像を得ることができる。これらの
投影像を連続的に表示させることにより回転表示が可能
となる。

【００５１】（第２の実施形態）次に本発明の第２実施
形態を説明する。上述した第１実施形態においては、プ
ローブを平行移動させることによって３次元スキャンを
行なうものであったが、本実施形態においては、図８に
示すようにプローブをスキャン面と垂直な方向にあおっ
て（回転させて）３次元スキャンを行うものとなってい
る。

【００５２】プローブは生体接触面を支点として等速度
で回転移動させるものとする。この場合、プローブはｘ
軸の回りを回転させるものとする。このようなあおりス
キャンは手動で行うものとするが、回転角をあまり大き
くしない方が得策である。１フレーム間の回転角度をα
_０、３次元スキャンフレームの枚数をＮとする。３次元
スキャンの中央のフレームをα＝０とすると、ｎ番目の
スキャンフレームは、α＝−Ｎα_０／２＋Ｎα_０とな
る。

【００５３】ここで、２次元座標（Ｘ_１，Ｙ_１，０）で
ある点は３次元座標では、次式（４）に示す計算式によ
り、（Ｘ_２，Ｙ_２，Ｚ_２）に変換される。

【００５４】

【数１】

【００５５】投影演算ではｚ軸に投影されるから、実際
に必要となるのは、 Ｘ_２＝Ｘ_１cos ψ−Ｙ_１sin ψcos α Ｙ_２＝Ｙ_１cos α …（５） となる。これらの演算は、図５に示した回転移動回路６
７において行うことが可能である。

【００５６】これ以降の、複数の視点における投影像の
作成の手順は第１実施形態と同じであるので説明を省略
する。

【００５７】（変形例）第１実施形態および第２実施形
態ともに、視点の移動はｙ軸の回りの回転によって行わ
れたが、ｘ軸の回りの回転も同様にして可能である。式
だけを記述すると、第１実施形態の場合は次の通りであ
る。

【００５８】 Ｘ_２＝Ｘ_１ Ｙ_２＝Ｙ_１cos ψ＋Ｚ_１sin ψ （ψ＝０が正面） …（６） 同様に、第２実施形態の場合は次の通りである。

【００５９】 Ｘ_２＝Ｘ_１ Ｙ_２＝Ｙ_１cos （ψ＋α） （ψ＝０が正面） …（７） 投影画像の方法としては、本実施形態では視点から手前
にある画像が、手前に表示される方法で重畳する方法と
するが、ＣＦＭのパワー表示においては、最大値投影を
行っても良好な３次元画像を得ることができる。パワー
には符号がないので、この処理は、図５の投影像演算回
路６３でＣ_ｎとＶ_ｎ−１の大きい方をＶ_ｎにするという
単純な処理で実現できる。

【００６０】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態を説明する。

【００６１】上述した第１及び第２実施形態では、従来
のＤＳＣの図５のアドレス変換回路６５をそのまま利用
し、アドレスに対して追加回路（同図の回転移動回路６
７）を付加し、これにより３次元座標変換を行うもので
あった。

【００６２】本実施形態は、本願発明と同一出願人によ
る出願に係る特開昭６２−７２３４１号公報に記載のＤ
ＳＣの構成に対し、そのハードウェア構成を全く変更す
ることなしに、極座標変換（２次元座標変換）と３次元
座標変換とを同時に行うものである。すなわち、本実施
形態の全体の概略構成は図１に示したものと同じであっ
て、本実施形態のＤＳＣの構成は、図５に示したＤＳＣ
の構成において回転移動回路６７を具備せず、他の部分
についてはほぼ同じである。

【００６３】ここで、本実施形態のアドレス変換回路に
ついて詳細に説明する。まず、特開昭６２−７２３４１
号公報に記載のアドレス変換方式について簡単に説明す
る。

【００６４】図９は、上記アドレス変換方式を採用する
ＤＳＣの概略構成を示すブロック図である。このような
構成のＤＳＣにおいて、アドレス発生回路は、図１０及
び、以下に示す表１及び表２に従って、ラスタｎとラス
タｎ−１のアドレスを発生する。

【００６５】図１０において、例えばセクタスキャンの
中心を(x0,y0) とし、現在のラスタｎと一本前のラスタ
ｎ−１の間を補間し、直交座標系のフレームメモリに書
き込む。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】このようなアドレス変換を行っているＤＳ
Ｃにおいて、極座標変換と３次元座標変換とを同時に行
うには、表２に示したベクタデータ（これは外部からＣ
ＰＵによってソフトウェア的に与えられる）を以下に述
べるように変更するだけで行える。

【００６９】（平行移動による３次元スキャンの場合）
ここでは、図１１に示すような３次元スキャンを行うも
のとする。視点の方向を図１２に示すように規定した場
合においては、投影面上の座標は次式（８）のように表
される。

【００７０】

【数２】

【００７１】この式から、表２で示したベクタデータに
対し、次式（９）のような演算を行うことで、極座標変
換と３次元座標変換を同時に行うことができる。

【００７２】

【数３】

【００７３】この式は、x0(n),x0(n-1) については、従
来の値(x0)からZ1sin θを引くだけである。また、Δx
(n), Δx(n-1)については、従来の値（tan θ）にcos
ψをかけるだけである。ここで、Ｚ１はスキャンした超
音波画像のフレームによって決まる値、ψは視点角度に
よって決まる値である。ＣＰＵは、ベクタデータを送出
する際に、従来の値に対して少々の演算を行ってから出
力するだけで済み、簡単な構成により極座標変換と３次
元座標変換を同時に行うことができる。

【００７４】（あおりによる３次元スキャンの場合）あ
おりスキャンを行う場合は、図１３に示すような３次元
スキャンを行うものとする。視点の方向を図１４に示す
ように規定した場合における、投影面上の座標は次式
（１０）のように表される。

【００７５】

【数４】

【００７６】この式から、表２で示したベクタデータに
対し、次式（１１）のような演算を行うことで、極座標
変換と３次元座標変換を同時に行うことができる。ここ
で、αはプローブのあおり角で、超音波のスキャンフレ
ームによって決まる値である。

【００７７】

【数５】

【００７８】この場合においてもＣＰＵがベクタデータ
を送出する際に、従来の値に対して少々の演算を行って
から出力するだけで良い。

【００７９】なお、３次元投影演算は、第１実施形態又
は第２実施形態と同様であるので説明は省略する。

【００８０】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず種々変形して実施可能である。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば回
転表示を伴う３次元表示を簡単な構成により高速に行い
得る超音波診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置の
概略構成を示すブロック図。

【図２】３次元スキャンの手順を示す図。

【図３】通常の２次元座標変換を説明するための図。

【図４】ｘ−ｚ平面と投影面との位置関係を示す図。

【図５】ＤＳＣの具体的な構成を示すブロック図。

【図６】投影像演算回路の処理内容を示す図。

【図７】色付けの例を示す図。

【図８】本発明の第２実施形態に係るプローブのあおり
による３次元スキャンを示す図。

【図９】特開昭６２−７２３４１号公報に記載のＤＳＣ
の概略構成を示す図。

【図１０】極座標から直交座標への座標変換を説明する
ための図。

【図１１】プローブの平行移動による３次元スキャンを
示す図。

【図１２】ｘ−ｚ平面と投影面との位置関係を示す図。

【図１３】プローブのあおりによる３次元スキャンを示
す図。

【図１４】ｘ−ｚ平面と投影面との位置関係を示す図。

【符号の説明】

１…プローブ ２…送受信回路 ３…Ｂモード処理系 ４…ＣＦＭ処理系 ５…画像メモリ ６…ＤＳＣ ７…ＣＲＴ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波走査面が３次元空間内で移動可能
   な超音波プローブと、 この超音波プローブを駆動して得た受波信号より超音波
   走査面毎に１フレームの血流分布情報を生成する画像生
   成手段と、 前記３次元空間内の複数フレームの血流分布情報を超音
   波走査面の位置情報と対応付けて記憶する第１の記憶手
   段と、 前記血流分布情報の超音波走査面での座標系を、前記３
   次元空間を所定の視点方向へ投影したときの投影面での
   座標系に変換する座標変換手段と、 前記座標変換手段により変換された座標系において、前
   記複数フレームの血流情報から投影像を生成する投影像
   生成手段と、 前記投影像を視点方向毎に記憶する第２の記憶手段と、 この第２の記憶手段から前記投影像を読み出して表示す
   る表示手段と、 を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記座標変換手段は、前記血流分布情報
   の超音波走査での座標系を直交座標に変換し、この直交
   座標を、前記３次元空間を所定の視点方向へ投影したと
   きの投影面での座標系に変換することを特徴とする請求
   項１記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記超音波走査での座標系は極座標であ
   ることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
4. 【請求項４】 前記位置情報は、フレーム番号であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。