WO2013154135A1

WO2013154135A1 - 超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び医用画像診断装置

Info

Publication number: WO2013154135A1
Application number: PCT/JP2013/060831
Authority: WO
Inventors: 載鎬崔; 吉幸佐藤
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2013-10-17
Also published as: US9924928B2; JP6207864B2; JP2013233419A; CN103635145A; CN103635145B; US20150025337A1

Abstract

　一心拍毎に超音波走査対象とするサブボリュームを切り換えつつ、所定時相から所定時間が経過した時点からサブボリュームデータの収集を開始し、互いに異なる診断期間において収集されたサブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成し、被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出し、その検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理する超音波診断装置である。

Description

超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び医用画像診断装置

　超音波等により生体内を画像化し診断を行う為の超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び医用画像診断装置に関するものである。

　近年、超音波診断装置、Ｘ線コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴イメージング装置等に代表される医用画像診断装置を用いた画像診断が、臨床分野において重要な役割を担っている。例えば、超音波診断装置は、超音波プローブに設けら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り受信して生体情報を収集する装置である。超音波診断装置は、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画像データのリアルタイム表示が可能であるため、各種臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。

　近年、超音波診断装置は三次元画像の高速な収集と表示が可能なシステムが急速に開発されており、三次元画像や三次元画像の動画といった、これまでと視野の異なる診断画像を提供できるようになってきている。

　その一方で、超音波診断装置による画像診断は、生体内を伝播する超音波を利用した画像診断である為、三次元画像対応となっても、単位時間あたりに送受信できる走査線の数には制限がある。このため、高分解能で広範囲の三次元領域を走査するために様々な手法が試みられている。超音波診断装置を用いて広範囲領域を映像化する場合、基本的には、小領域の三次元空間を走査した画像データを繋ぎ合わせて広範囲の三次元画像を生成していくものとなる。

　しかしながら、生体の画像を収集する場合、部位によっては呼吸による動きや心臓の鼓動による動きなどがある為、それらの動きに同期して三次元画像を収集することが必要となる。

　そこで、近年採用されている方法として、心臓の動きに同期して複数の小領域三次元動画像を収集し、それらを組み合わせて心臓全体の三次元動画像を作成する方法等が知られている。そのような方法では、心臓の動きに同期して複数の小領域三次元動画像を収集して合成する。例えば、ＥＣＧ信号などの生体信号を利用することで、心臓の動きと同期した画像収集を行うことが多い。

　具体的には、超音波診断装置で観察したい心臓の三次元領域全体を複数のサブボリューム（例えば４つのサブボリューム）に分割し、各サブボリュームについてＥＣＧ信号に基づいて一心拍分のデータを順次収集していく。このデータ収集においては、例えばＲ波が発生する拡張末期付近を基準にして心拍周期における同一時相のデータを収集していく。そして、取得したサブボリューム毎のデータを、同一時相のデータが空間的に連続するように合成することで、三次元領域に対応するデータを生成する。

　各サブボリュームは三次元空間を分割した領域に対応するものであるが、空間的に連続した三次元領域に対応するデータを再構成することで、あたかも観察したい心臓の三次元領域全体の動画像を一度に収集、表示したような三次元画像（以降、三次元領域動画像と称する）を提供することができる。

特開２００８－１０４６４０号公報

　上記方法による場合、各サブボリュームのデータを合成して成る三次元領域動画像が、単一の三次元動画像として視認される為には、各サブボリュームが空間的に連続したサブボリュームで、且つ、同一時相のデータを収集する必要がある。

　しかしながら、例えば被検体が不整脈患者である場合等では、心拍周期が乱れた際に心拍期間が変化してしまい、各サブボリュームについて収集したデータの時相がずれてしまう為、実用的な三次元領域動画像を得ることが困難である。

　本実施形態は、上述の事情に鑑みて成されたものであり、例えば被検体が不整脈患者である場合等で、心拍周期や心拍期間に乱れが生じた場合であっても、サブボリューム毎に同一時相のデータを合成した三次元領域動画像を提示することができる超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び医用画像診断装置を提供することを目的とする。

　一実施形態に係る超音波診断装置は、被検体の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次超音波走査を実行し、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを複数心拍のそれぞれにおいて収集するデータ収集部と、前記一心拍毎に超音波走査対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、を具備するものである。

　一実施形態に係る医用画像診断装置は、被検体の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次撮像し、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを複数心拍のそれぞれにおいて収集するデータ収集部と、前記一心拍毎に撮像対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、を具備するものである。

　一実施形態に係る超音波画像処理装置は、被検体の心拍信号を記憶する心拍信号記憶部と、一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次超音波走査を実行することで得られた、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを心拍の時相と対応付けて記憶するデータ記憶部と、前記一心拍毎に超音波走査対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、を具備するものである。

図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。図２は、典型的なＥＣＧ信号の波形の一例を示す図である。図３は、サブボリュームデータの一構成例を示す図である。図４は、フルボリュームデータの一構成例を示す図である。図５は、サブボリュームデータの表示方法の一例を示す図である。図６は、フルボリュームデータの一構成例を示す図である。図７は、本一実施形態に係る超音波診断装置による“ディレイモード（Delay Mode）”によるスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例を示す流れ図である。図８は、被検体が不整脈患者である場合のスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例を示す流れ図である。図９は、“第１の補正モード”におけるスキャン処理に係るフローチャートを示す図である。図１０は、“第１の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１１は、“第１の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。図１２は、“第２の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１３は、“第２の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。図１４は、“第２の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。図１５は、“第３の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１６は、“第３の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び医用画像診断装置のいずれについても適用可能であるが、説明を具体的にするため、以下においては、超音波診断装置についての適用を例とする。

　図１は、本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本一実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ２と、送受信部４と、信号処理部６と、画像生成部８と、表示部１０と、システム制御部１２と、スキャン制御部１４と、操作部１６と、メモリ１８と、心電計２０と、を具備する。

　前記超音波プローブ２は、被検体に対して超音波を送信し、当該送信した超音波に基づく被検体からの反射波を受信するデバイス（探触子）であり、その先端に複数に配列された圧電振動子、整合層、バッキング材等を有している。圧電振動子は、送受信部４からの駆動信号に基づきスキャン領域内の所望の方向に超音波を送信し、当該被検体からの反射波を電気信号に変換する。整合層は、当該圧電振動子に設けられ、超音波エネルギーを効率良く伝播させるための中間層である。バッキング材は、当該圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止する。

　前記超音波プローブ２から被検体に超音波が送信されると、当該送信超音波は、体内組織の音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、エコー信号として超音波プローブ２に受信される。このエコー信号の振幅は、反射することになった不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。また、送信された超音波パルスが、移動している血流で反射された場合のエコーは、ドプラ効果により移動体の超音波送受信方向の速度成分に依存して、周波数偏移を受ける。

　前記送受信部４は、トリガ発生回路と、遅延回路と、パルサ回路と、アンプ回路と、Ａ／Ｄ変換器と、加算器とを有している。

　前記送受信部４は、送信部としては次のように機能する。すなわち、トリガ発生回路は、所定のレート周波数ｆｒ　Ｈｚ（周期；１／ｆｒ秒）で、送信超音波を形成するためのトリガパルスを繰り返し発生する。前記遅延回路は、チャンネル毎に超音波をビーム状に集束し且つ送信指向性を決定するのに必要な遅延時間を、各トリガパルスに与える。前記パルサ回路は、このトリガパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ２に駆動パルスを印加する。このようにして、送受信部４は、超音波プローブ２から所望の超音波を送信させる。

　前記送受信部４は、受信部としては次のように機能する。すなわち、アンプ回路によって、超音波プローブ２を介して取り込まれたエコー信号（反射信号）をチャンネル毎に増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、増幅されたアナログのエコー信号をデジタルエコー信号に変換する。遅延回路は、デジタル変換されたたエコー信号に対し受信指向性を決定し、受信ダイナミックフォーカスを行うのに必要な遅延時間を与え、その後加算器において加算処理を行う。この加算により、エコー信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調され、受信指向性と送信指向性とにより超音波送受信の総合的なビームデータが形成される。

　前記信号処理部６は、Ｂモード処理部とドプラ処理部とを有する。Ｂモード処理部は、送受信部４からエコー信号を受け取り、対数増幅、包絡線検波処理などを施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータを生成する。このデータは、画像生成部８に送信され、反射波の強度を輝度にて表したＢモード画像として表示部１０に表示される。ドプラ処理部は、送受信部４から受け取ったエコー信号から血流信号を抽出し、血流データを生成する。血流の抽出は、通常ＣＦＭ（Color Flow Mapping）で行われる。この場合、血流信号を解析し、血流データとして平均速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。さらに、前記信号処理部６は、上述の処理で生成した生データを用いて、サブボリュームについての画像データ（以降、サブボリュームデータと称する）を生成する。

　前記画像生成部８は、信号処理部６から出力された各種データに基づいて、表示画像としての超音波診断画像を生成する。画像生成部８は、信号処理部６から出力されたサブボリュームデータを用いてボリュームレンダリング等の所定の画像処理を実行する。すなわち、複数のサブボリュームデータについて、“時相（詳細は後述する）”が一致するサブボリュームデータ同士を空間的に繋ぎ合わせる（合成する）ことで、各時相に対応する複数のサブボリュームデータを生成する。そして、画像生成部８は、フルボリュームデータを、種々のパラメータの文字情報や目盛等と共に合成し、ビデオ信号として表示部１０に出力する。これにより、表示部１０には、診断対象領域（映像化対象領域）に係る三次元領域動画像が表示される。

　ここで、“時相”とは、例えばスキャン処理開始のトリガ信号の生成時点等の所定時点を基準時点としたときの、当該基準時点からの遅延量を表すものである。すなわち、同一時相のデータ同士であれば、それらデータは基準時点から同じ遅延量（同じ時間）だけ経過した時点で収集されたものである。

　なお、“時相”とは別に、“位相”と称される概念も存在する。“位相”は、実際に略周期的に動いている心臓の動作中の位置を表すものである。同一の時相のサブボリュームデータ同士を合成することで、それらサブボリュームデータ同士の位相も合致したフルボリュームデータを得る事ができる。

　なお、当該画像生成部８に入力される以前のデータは、“生データ”と称されることがある。

　前記表示部１０は、例えば液晶ディスプレイ装置等で構成される表示デバイスであり、画像生成部８から出力されたデータや各種の診断用パラメータ等を表示する。

　前記システム制御部１２は、操作部１６で設定された診断モードや各種パラメータ等に基づいて、当該超音波診断装置全体を統括的に制御する。システム制御部１２は、三次元トリガレススキャンを実現するためのプログラム、所定のスキャンシーケンス、画像生成・表示等を実行する為の制御プログラムが格納されているＲＯＭを備えており、それらプログラムを前記ＲＯＭから読み出して自身が有するメモリ上に展開し、各種処理に関する演算・制御等を実行する。

　前記スキャン制御部１４は、システム制御部１２の制御によって、指定されたビーム数、フレーム数、及びフレームレート等に応じて、送受信部４にパルス繰り返し周波数や送受信位置情報等を供給する。スキャン制御部１４は、心電計２０から出力されるＥＣＧ信号に基づいてトリガ信号を生成し、このトリガ信号に同期させてサブボリューム毎のビームスキャン位置やサブボリューム内の繰り返し走査に関する諸元を決定し、送受信部４や画像生成部８に出力する。

　前記操作部１６は、Ｍａｎ－Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅとも称され、当該超音波診断装置に対して各種の診断モードや診断モードに付随する各種のパラメータを設定する等の操作を行う為のものである。

　前記メモリ１８は、信号処理部６から出力されたデータを記録する為のメモリであり、画像生成部８の指示によって、記録されているデータを画像生成部８へ出力する。

　前記心電計２０は、心臓の動きに同期した心電波形の信号、即ちＥＣＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｃａｒｄｉｏ　Ｇｒａｍ）信号を取得する為の計測部材であり、取得したＥＣＧ信号をスキャン制御部１４に出力する。一般的なトリガード三次元診断モードにおいては、ＥＣＧ信号におけるＲ波をトリガ信号として用い、心拍期間毎に走査範囲を変えて（サブボリュームを切り換えて）サブボリュームデータを収集し、それらを合成して表示する。フルボリュームデータを構成するサブボリュームデータの数、及び一つのサブボリュームにおいて１心拍期間内に収集する個数は、被検体の心拍数（最も早い心拍数）等に応じて設定することが多い。

　以下、図２乃至図６を参照して、本一実施形態に係る超音波診断装置の“トリガード三次元診断モード”によるスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例を説明する。図２は、典型的なＥＣＧ信号の波形の一例を示す図である。図３は、サブボリュームデータの一構成例を示す図である。図４は、フルボリュームデータの一構成例を示す図である。図５は、サブボリュームデータの表示方法の一例を示す図である。図６は、フルボリュームデータの一構成例を示す図である。

　図２に示すように、心電計２０から出力されるＥＣＧ信号の波形中には、一定の周期でＲ波が現れる。一般的なトリガード三次元診断モードにおいては、このＲ波をトリガ信号として用いている。すなわち、一般的なトリガード三次元診断モードにおいては図３に示すように、観測対象である心臓の三次元領域全体（フルボリューム）を構成するｎ個（本例ではｎ＝４）のサブボリューム毎に、トリガ信号であるＲ波（或いはＲ波を基準とした所定時点）に同期したタイミングで、１心拍分の画像データ（サブボリュームデータ）を収集していく。

　そして、各サブボリュームデータを繋ぎ合わせて（合成して）、フルボリュームデータを生成する。この合成の際には、図４に示すように複数のフレームにおける各サブボリュームデータの中から同じ“時相”のサブボリュームデータを抽出して繋ぎ合わせ（合成し）、フルボリュームデータを生成する。

　ところで、サブボリュームデータ及びそれらで構成されるフルボリュームデータの表示方法としては、例えば図５に示すように、生成されたサブボリュームデータから順次表示していく方法を挙げることができる。この表示方法によれば、時刻Ｒ_１（第ｎ番目のＲ波Ｒ_ｎを検出した時点を時刻Ｒ_ｎと称する）以降に、サブボリュームＡについてｍ時相（本例ではｍ＝４）分のサブボリュームデータを収集しつつ順次表示していく。さらに、次以降の心拍期間（時刻Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４，・・・Ｒ_ｎ対応する心拍期間）においては、既に収集が完了しているサブボリュームについてのｍ時相分のサブボリュームデータに対して、時相を合わせて合成して表示していく。

　上述の処理により、図６に示すように各サブボリュームＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤを、高いフレームレートで走査したサブボリュームデータを合成して、結果として診断対象となる全範囲に係るフルボリュームデータを得ることができる。

　以下、本一実施形態に係る超音波診断装置による“ディレイモード（Delay Mode）”によるスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例について説明する。図７は、本一実施形態に係る超音波診断装置による“ディレイモード（Delay Mode）”によるスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例を示す流れ図である。

　“ディレイモード”とは、Ｒ波の検出時点を挟んだ所望の時間帯におけるフルボリュームデータを収集・表示することを可能とするモードである。この“ディレイモード”においては、図７に示すように、Ｒ波を検出した時点をスキャン処理の開始時点とするのではなく、Ｒ波を検出した時点から遅延時間ｄだけ経過（遅延）した時点を、スキャン処理の開始時点とする。

　図７に示す例では、各サブボリュームについて“４時相分（ｍ＝４）”のサブボリュームデータを収集している。すなわち、図７に示す例ではＲ波の検出時点（生起時点）から時間ｄだけ経過した時点から、４時相分（結果としてＲ波の検出時点前に２時相分、且つ、Ｒ波の検出時点後に２時相分）のサブボリュームデータを収集している。そして、時刻Ｒ_ｎから遅延時間ｄだけ経過した時点である時刻Ｒ_ｎ＋ｄから、第（ｎ＋１）番目のＲ波であるＲ_{（ｎ＋１）}に対応する診断希望時間Ｔにおいて収集したサブボリュームデータを順次リアルタイムで表示させていく。ここで、第（ｎ＋１）番目のＲ波であるＲ_{（ｎ＋１）}よりも以前に検出したＲ波に対応する診断希望時間Ｔにおいて収集したサブボリュームデータが存在すれば、同一時相のサブボリュームデータと合成して表示していく。

　すなわち、図７に示すように、本例ではＲ波が検出された時刻からｄだけ経過した時点をスキャン処理の開始時点とする。そして、この開始時点から所望の個数（所望の時相分）のサブボリュームデータを取得するようスキャン処理をする。換言すれば、前記開始時点から、所定の診断希望時間Ｔだけスキャン処理をする。

　上述した“ディレイモード”を採用することで、Ｒ波の検出時点を挟んだ所望の時間帯（診断希望時間Ｔ）におけるフルボリュームデータの収集及び三次元画像合成処理が可能となる。しかしながら、例えば被検体が不整脈患者である場合等で、心拍周期や心拍期間に乱れが生じた場合には、下記のような問題を生じる可能性がある。

　図８は、被検体が不整脈患者である場合のスキャン処理及び三次元画像合成処理の一例を示す流れ図である。同図に示す例では、Ｒ_２とＲ_３との間隔が通常時のそれよりも長い時間となっている。このような場合には、同図に示す心拍乱れ時間ｒ１，ｒ２においてスキャン処理を行ってしまい、この心拍乱れ期間ｒ１、ｒ２におけるサブボリュームデータを収集してしまう（サブボリュームデータＢ_０，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｄ_０）。

　従って、本来はＲ波の検出時刻（生起時刻；以降、同様）を境にしてその前後で同数のサブボリュームデータを収集するところ、心拍周期の乱れによって、他の診断希望時間Ｔで収集するサブボリュームデータとは全く異なる位相のサブボリュームデータを収集してしまうことになる。そして、それらが三次元画像合成処理に供されてしまう。つまり、サブボリュームデータを合成してフルボリュームデータを生成する際に、互いに異なる時相／位相のサブボリュームデータ同士を合成してしまう。

　つまり、心拍周期や心拍期間に乱れが生じてしまった場合には、何ら補正を施さずに合成処理によって生成されたフルボリュームデータは、サブボリュームデータ同士の位相がずれてしまっている為、画像診断に用いるデータとしては適さないデータとなってしまう。

　以下、心拍周期や心拍期間に乱れが生じた場合であっても、画像診断に適したフルボリュームデータを得ることが可能な（“補正モード”と称する）スキャン処理及び三次元画像合成処理について説明する。

《第１の補正モード》
　図９は、“第１の補正モード”におけるスキャン処理に係るフローチャートを示す図である。図１０は、“第１の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１１は、“第１の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。

　なお、本例によるスキャン処理では、フルボリュームを構成する４個のサブボリューム（サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、及びサブボリュームＤ）の各々につき、診断希望時間Ｔに亘ってスキャン処理を実行する。また、一つのサブボリュームについてスキャン処理を実行する診断希望時間Ｔは、少なくとも診断部位の運動周期（本例の場合は、心拍の周期）と略同じ時間、または、それ以上の長さの時間であるとする。

　従って、診断希望時間Ｔ中において、診断部位の運動周期につきｍ個の時相を設定する場合には、当該診断希望時間Ｔ中でのスキャン処理により、各サブボリュームデータ（サブボリュームデータＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄ）についてそれぞれ少なくともｍ時相分（ｍ個の）のサブボリュームデータが収集されることになる。

　心電計２０からＥＣＧ信号が出力され、スキャン制御部１４に入力される（ステップＳ１）。続いて、スキャン制御部１４は、当該ＥＣＧ信号からＲ波を検出する（ステップＳ２）。ここで、スキャン制御部１４は、図１１に示すように遅延時間ｄの経過を待つ（ステップＳ３）。この遅延時間ｄの値は、診断希望時間Ｔの値（換言すれば、サブボリュームデータの取得個数）に依存する。

　本“第１の補正モード”においては、Ｒ波の検出時刻を境にして、当該検出時刻の前後で同時間のスキャン処理を実行して収集したサブボリュームデータを、フルボリュームデータの生成に用いる。

　図１１に示すように、Ｒ波の検出時刻前のスキャン時間を第１のスキャン時間ｔ０と称し、Ｒ波の検出時刻後のスキャン時間を第２のスキャン時間ｔ１と称する。これら時間ｔ０及び時間ｔ１の値も、遅延時間ｄの値と同様に、診断希望時間Ｔ中に求められるサブボリュームデータの取得個数（換言すれば、診断希望時間Ｔの長さ）に依存する。

　つまり、遅延時間ｄ、第１のスキャン時間ｔ０、及び第２のスキャン時間ｔ１の値は、診断希望時間Ｔまたはサブボリュームデータの取得希望個数に応じて決定される。実際には遅延時間ｄの値と、第２のスキャン時間ｔ１の値とは、互いに同じ値となる。さらに、第１のスキャン時間ｔ０の値を、遅延時間ｄの値及び第２のスキャン時間ｔ１の値と同じ値としても勿論よい。

　これら診断希望時間Ｔ、第１のスキャン時間ｔ０、第２のスキャン時間ｔ１、遅延時間ｄの値は、ユーザが操作部１６を利用して設定する。なお、それらの設定を容易にする為のＧＵＩを別途設けてもよい。これらの値を任意の値に設定できる為、ユーザは、ＥＣＧ信号における所望の時間帯（所望の区間）を指定し、当該指定に係る時間帯（区間）の画像を表示部１０に表示させることができる。

　図１１に示す例では、Ｒ波の検出時刻を基準に第１のスキャン時間ｔ０だけ前の時刻から、同検出時刻を基準に第２のスキャン時間ｔ１だけ後の時刻までを、診断希望時間Ｔとして表示対象の時間帯（区間）に設定している。図１１に示す例では第１のスキャン時間ｔ０と第２のスキャン時間ｔ１とを同一の時間に設定しているが、これら第１のスキャン時間ｔ０と第２のスキャン時間ｔ１とを互いに異なる値に設定してもよい。

　上述のステップＳ１及びステップＳ２の処理を終え、Ｒ波を検出してから時間ｄだけ経過した時点で、スキャン制御部１４は、スキャン処理を実行させる為のトリガ信号を生成する（ステップＳ４）。そして、スキャン制御部１４は、トリガ信号に同期させてサブボリューム毎のビームスキャン位置やサブボリューム内の繰り返し走査に関する条件を決定し、これらに基づいて送受信部４を制御してスキャン処理を開始する（ステップＳ５）。

　このように、本“第１の補正モード”においては、図１１に示すように、Ｒ波を検出した時点から遅延時間ｄだけ経過（遅延）した時点を、スキャン処理の開始時点とする点については“ディレイモード”と同様である。しかしながら、スキャン処理の終了時点が“ディレイモード”におけるそれとは異なる。

　すなわち、“ディレイモード”においては、スキャン処理の開始時点から、予め設定された所望の個数のサブボリュームデータの収集が完了した時点（換言すれば、スキャン処理の開始時点から診断希望時間Ｔだけスキャン処理を実行した時点）が、当該スキャン処理の終了時点である。

　一方、本“第１の補正モード”においては、Ｒ波が検出された時刻からｄだけ経過した時点をスキャン処理の開始時点とし、次のスキャン処理の開始時点までスキャン処理を実行し続ける。

　つまり、本“第１の補正モード”においては、前記開始時点から所望の個数のサブボリュームデータを収集するスキャン処理を完了したか否か（換言すれば、前記開始時点から所定の診断希望時間Ｔだけスキャン処理を実行したか否か）とは関係無く、次のスキャン処理の開始時点までは当該スキャン処理を続行し続け、当該スキャン処理によって収集したサブボリュームデータをメモリ１８に記憶しておく。

　このようにサブボリュームデータを収集することで、心拍期間に乱れが生じた場合であっても、Ｒ波を検出した時刻を境にしてその前後で所望個数（本例では２個）ずつのサブボリュームデータを確保できる。換言すれば、Ｒ波を検出した時刻を境にして同じスキャン処理の時間を確保できる。

　以下、図１０及び図１１を参照して、“第１の補正モード”における三次元画像合成処理について説明する。

　まず、システム制御部１２は、第ｎ番目のトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける走査でサブボリュームデータを収集する毎に、それらサブボリュームデータを、第（ｎ－１）番目のトリガ信号Ｉ（ｎ－１）に対応する診断希望時間Ｔにおける走査で収集したサブボリュームデータと時相を合わせて順次合成処理してリアルタイム表示するように各部を制御する（ステップＳ１１）。

　このステップＳ１１による表示は、図１１に示す例では時刻（Ｒ_２＋ｄ）～時刻（Ｒ_３＋ｄ）までの表示（サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ０～Ｂ３との合成表示）、及び、時刻（Ｒ_４＋ｄ）～時刻（Ｒ_５＋ｄ）までの表示（サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ０～Ｂ３とサブボリュームデータＣ０～Ｃ３とサブボリュームデータＤ０～Ｄ３との合成表示）が該当する。

　ここで、サブボリュームデータＢ０～Ｂ２は心拍乱れ時間ｒ１において収集されたデータであり、サブボリュームデータＤ０は心拍乱れ時間ｒ２において収集されたデータである。このように、心拍乱れ時間ｒ１，ｒ２中に収集されたサブボリュームデータ（図１１に示す例ではサブボリュームデータＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｄ０）についても、一旦、それ以前の診断希望時間Ｔにおいて収集されたサブボリュームデータと時相を合わせて合成してリアルタイム表示する。

　この様に生成されリアルタイム表示された画像は、心時相が厳密には対応していないサブボリュームデータの組み合わせからなる合成サブボリュームデータに基づくものである。従って、実際に表示される画像は、観察者にとってかなり不自然な画像となる。このため、観察者は、この心拍乱れ時間ｒ１，ｒ２中に収集されたサブボリュームデータに基づく画像を観察することにより、被検体の心拍周期・心拍期間に乱れが生じたことをリアルタイムで視覚的に認識することができる。

　続いて、システム制御部１２は、第ｎ番目のＥＣＧトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける“総走査回数（１つのサブボリュームについての走査回数）”が、診断希望時間Ｔ中における所定の走査回数Ｎ（所定の時相分、本例ではＮ＝４回）以上の回数であったか否かを判定する（ステップＳ１２）。

　このステップＳ１２をＹＥＳに分岐する場合、システム制御部１２は、第ｎ番目のトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける走査のうち、最後から数えてＮ回以内の走査で収集したＮ個のサブボリュームデータを、第ｎ－１番目のトリガ信号Ｉ（ｎ－１）に対応する診断希望時間ＴにおけるＮ回の走査で取得したサブボリュームデータと時相を合わせて合成して表示するように各部を制御する（ステップＳ１３）。

　このステップＳ１３による表示は、図１１に示す例では時刻（Ｒ_３＋ｄ）～時刻（Ｒ_４＋ｄ）までの表示（サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ３～Ｂ６とサブボリュームデータＣ０～Ｃ３の合成表示）、及び、時刻（Ｒ_５＋ｄ）～時刻（Ｒ_６＋ｄ）までの表示（サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ３～Ｂ６とサブボリュームデータＣ０～Ｃ３とサブボリュームデータＤ１～Ｄ４との合成表示）が該当する。

　このように、心拍乱れ時間ｒ１，ｒ２中に収集されたサブボリュームデータ（図１１に示す例ではサブボリュームデータＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｄ０）を合成処理及び表示に用いず、各診断希望時間Ｔにおいて正常に収集されたサブボリュームデータ（各Ｒ波について第１のスキャン時間ｔ０、及び、第２のスキャン時間ｔ１において収集されたサブボリュームデータ）のみを合成に用いる。

　前記ステップＳ１３の処理を完了した後、及び、上述のステップＳ１２をＮＯに分岐した場合には、次のトリガ信号について同様の処理を開始する。

　このように、心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、上述のステップＳ１１乃至ステップＳ１３における処理によって、心拍乱れ時間に収集したサブボリュームデータも用いて順次合成処理してリアルタイム表示を行うと共に、当該心拍乱れ時間が終了した直後の第１のスキャン時間ｔ０及び第２のスキャン時間ｔ１中に収集したサブボリュームデータを用いて同じサブボリュームについて再度の合成処理及び表示（“補正表示”と称する）を行う。

　図１１に示す例では、サブボリュームＢについては、時刻（Ｒ_２＋ｄ）の時点では隣接するサブボリュームと動きがずれたデータとなっているが、時刻（Ｒ_３＋ｄ）の時点では “ずれ”が消滅した表示となる。同様に、図１１に示す例では、サブボリュームＤについては、時刻（Ｒ_４＋ｄ）の時点では隣接するサブボリュームと動きがずれたデータとなっているが、時刻（Ｒ_５＋ｄ）の時点では“ずれ”が消滅した表示となる。

　このように、本第１の補正モードでは、Ｒ波の検出時点から時間ｄだけ経過した時点を “スキャン処理の開始時刻”とし、当該“スキャン処理の開始時刻”から次の“スキャン処理の開始時刻”までの間、スキャン処理を実行し続ける。

　つまり、前記診断希望時間Ｔにおいて収集するサブボリュームの個数を規定（制限）することなく、上述の期間中は収集を実行し続け、“リアルタイム表示”については収集開始時点からのサブボリュームデータを順次用い、“補正表示”については収集終了時点から遡って時相分のサブボリュームデータを用いる。

　以上説明したように、第１の補正モードによれば、例えば被検体が不整脈患者である場合等で、心拍周期や心拍期間に乱れが生じた場合であっても、サブボリューム毎に同一時相のデータを合成した三次元領域動画像をリアルタイムに提示することができる。

　具体的には、第１の補正モードによれば、被検体の心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、ユーザは被検体に心拍周期・心拍期間に乱れが生じたことをリアルタイムで認識することができると共に、その直後には診断に適したフルボリューム画像を視認することができるという格別な効果を得ることができる。

《第２の補正モード》
　以下、“第２の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理について説明する。説明の重複を避ける為、“第１の補正モード”との相違点を説明する。

　図１２は、“第２の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１３及び図１４は、“第２の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。なお、本“第２の補正モード”でのスキャン処理については図９を参照して説明した“第１の補正モード”におけるそれと同様である。

　なお、“第１の補正モード”においては第ｎ番目のＲ波に対応する診断希望時間Ｔ中の表示(すなわち、第（ｎ－１）番目のトリガ信号Ｉ（ｎ－１）に対応する診断希望時間Ｔにおいて収集したデータの表示)は、時刻Ｒ_ｎ－ｔ０の時点から（データ収集した時点から）リアルタイム表示を行いつつ、時刻Ｒ_ｎ＋ｄの時点で改めて補正表示を行っているが、本“第２の補正モード”においては第ｎ番目のＲ波に対応するデータの表示は時刻Ｒ_ｎ（Ｒ波の検出時点）からである。従って、本“第２の補正モード”においては、第１のスキャン時間ｔ０中に収集したサブボリュームデータについては厳密にはリアルタイム表示よりも僅かに遅れた表示になる。

　まず、システム制御部１２は、１回の診断希望時間Ｔ中における走査回数をＮ回（本例ではＮ＝４）としたときに、第ｎ番目のＲ波であるＲ_ｎの検出時点において、当該検出時点から時間ｔ０だけ遡った時刻までの間での走査回数（換言すれば（Ｒ_ｎ－ｔ０）の期間での走査回数）が、Ｎ×ｔ０／(ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。なお、本例においてはｔ０＝ｔ１と設定し、Ｎ＝４と設定している。

　なお、このステップＳ２１の判定では、走査回数について判定する代わりに、基準となる走査回数に対応するスキャン時間の経過について判定してもよい。この場合、ステップＳ２１において、Ｒ波とＲ波との間隔（Ｒ－Ｒ間隔）が、時間ｔ０＋時間ｔ１以上であるか否か（Ｅａｒｌｙ　Ｔｒｉｇｇｅｒと称される状態であるか否か）を判定すればよい。この場合、Ｒ－Ｒ間隔が時間ｔ０＋ｔ１以上であれば当該ステップＳ２１をＹＥＳに分岐し、ｔ０＋ｔ１未満であれば当該ステップＳ２１をＮＯに分岐すればよい。

　前記ステップＳ２１をＹＥＳに分岐する場合、システム制御部１２は、第ｎ番目のトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける走査で収集したサブボリュームデータのうち最後の走査からＮ×ｔ０／(ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回）以内の走査によるもの以外のデータをメモリ１８から削除する（ステップＳ２２）。

　さらに、システム制御部１２は、第ｎ番目のトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける走査で収集したサブボリュームデータのうち、最後の走査からＮ×ｔ０／(ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回）以内の走査によるもののみを、第（ｎ－１）番目のトリガ信号Ｉ（ｎ－１）に対応する診断希望時間ＴにおけるＮ回の走査で収集したサブボリュームデータと時相を合わせて合成処理してリアルタイム表示するように制御する（ステップＳ２３）。

　このようにステップＳ２１をＹＥＳに分岐する状況は、図１３に示す例では時刻Ｒ_３，Ｒ_５の状況が該当する。すなわち、時刻Ｒ_３での当該診断希望時間Ｔにおける走査回数は５回（＞Ｎ×ｔ０／(ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回）であるので、ステップＳ２１をステップＳ２２に移行してサブボリュームデータＢ０，Ｂ１，Ｂ２をメモリ１８から削除し、サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ３～Ｂ６とを合成処理して表示していく。

　同様に、時刻Ｒ_５での当該診断希望時間Ｔにおける走査回数は３回（＞Ｎ×ｔ０／(ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回））であるので、ステップＳ２１をステップＳ２２に移行してサブボリュームデータＤ０をメモリ１８から削除し、サブボリュームデータＡ０～Ａ３とサブボリュームデータＢ３～Ｂ６とサブボリュームデータＣ０～Ｃ３とサブボリュームデータＤ１～Ｄ４とを合成処理して表示していく。

　ところで、１回の診断希望時間ＴにおいてＮ回の走査を行うことが不可能となった場合には、前記ステップＳ２１をＮＯに分岐し、システム制御部１２は、当該診断希望時間Ｔ中に収集してメモリ１８に記憶させたサブボリュームデータを削除する（ステップＳ２４）。このように前記ステップＳ２１をＮＯに分岐する状況は、例えば図１４に示す例では、時刻Ｒ_３に対応する診断希望時間Ｔについての状況が該当する。なお、ステップＳ２４においては、メモリ１８に記憶させたサブボリュームデータを敢えて削除せず、当該サブボリュームデータをその後の処理に利用しないように設定するとしても良い。

　前記ステップＳ２４における処理を終えると、システム制御部１２は、第（ｎ－１）番目のトリガ信号Ｉ（ｎ－１）に対応する診断希望時間ＴにおけるＮ回の走査で収集したサブボリュームデータのみを表示させる（ステップＳ２５）。

　ステップＳ２１をＮＯに分岐する状況は、図１４に示す例では時刻Ｒ_３の状況が該当する。この場合、時刻Ｒ_３での当該診断希望時間Ｔにおける走査回数は１回（＜Ｎ×ｔ０／ (ｔ０+ｔ１)回（本例では４×１／２＝２回））であるので、システム制御部１２は、ステップＳ２１をステップＳ２４に移行してサブボリュームデータＢ０をメモリ１８から削除し、サブボリュームデータＡ０～Ａ３のみを表示するように制御する。

　前記ステップＳ２３の処理を完了した後、及び、前記ステップＳ２５の処理を完了した後には、次のトリガ信号について同様の処理を開始する。なお、ステップＳ２５における処理（第ｎ番目のトリガ信号Ｉｎに対応する診断希望時間Ｔにおける走査で収集したサブボリュームデータをメモリ１８から削除）を行った場合、その直後のトリガ信号に対応する診断希望時間Ｔでは、再度同一のサブボリューム（図１４に示す例では、サブボリュームＢ）について走査を行う。

　上述のステップＳ２１乃至ステップＳ２５における処理によって、心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、当該心拍乱れ時間中に収集してしまったサブボリュームデータをメモリ１８から削除し、当該心拍乱れ時間が終了した直後に収集したサブボリュームデータから合成処理及び表示を実行する。

　なお、図１４に示すサブボリュームＢの例のように、診断希望時間Ｔが時間ｔ０＋ｔ１よりも短い時間となっている場合にも、上述した“第１の補正モード”を適用することは可能である。“第１の補正モード”を適用する場合には、時刻Ｒ_ｎ＋ｄの時点で、当該Ｒ_ｎに対応する診断希望時間Ｔでの走査回数について判定し、所定の走査回数未満である場合には当該診断希望時間Ｔで収集したサブボリュームデータをメモリ１８から削除し、同一サブボリュームについて再度スキャン処理を実行する。これにより、図１１に示す例と同様に、ユーザは被検体に心拍周期・心拍期間に乱れが生じたことをリアルタイムで認識することができると共に、その直後には診断に適したフルボリューム画像を視認することができるという格別な効果を得ることができる。

　さらには、このような場合においても、走査回数について判定する代わりに、基準となる走査回数に対応するスキャン時間の経過について判定してもよい。この場合、Ｒ波とＲ波との間隔（Ｒ－Ｒ間隔）が、時間ｔ０＋時間ｔ１以上であるか否か（Ｅａｒｌｙ　Ｔｒｉｇｇｅｒと称される状態であるか否か）を判定すればよい。

《第３の補正モード》
　図１５は、“第３の補正モード”における三次元画像合成処理に係るフローチャートを示す図である。図１６は、“第３の補正モード”におけるスキャン処理及び三次元画像合成処理を示す流れ図である。なお、本第３の補正モードにおけるスキャン処理は、図９に示した第１の補正モードと実質的に同じである。また、フルボリュームを構成するサブボリュームの数、スキャン処理を実行する診断希望時間Ｔについても、第の補正モードと実質的に同じである。

　図１５に示すように、第３の補正モードを用いた合成表示処理が開始されると、まず、システム制御部１２は、当該心拍の診断希望時間において取得されたボリューム数が所定の数以下であるか（すなわち、フルボリュームを構成するサブボリューム数Ｎ（本例ではＮ＝４）に満たない数であるか否か）を判定する（ステップＳ３１）。その結果、ボリューム数がＮ－１以下と判定された場合には、当該心拍において取得されたサブボリュームを用いた合成処理を実行せず、次の心拍における合成処理へと移行する。一方、ボリューム数がＮ以上と判定された場合には、当該心拍において取得されたサブボリュームを用いた合成処理を実行するため、ステップＳ３２に移行する。

　システム制御部１２は、当該心拍の診断希望時間において最後に取得されたサブボリュームデータを判定し（ステップＳ３２）、最後に取得されたサブボリュームデータを基準として、合成処理に用いるサブボリュームデータを抽出する（ステップＳ３３）。例えば、図１６の第２心拍において、診断希望時間におけるサブボリュームデータの取得が終了すると、システム制御部１２は、当該第２心拍の診断希望時間において最後に取得されたサブボリュームデータＢ６を判定する。そして、当該サブボリュームデータＢ６から遡って診断希望時間内の各時相に対応する複数のサブボリュームＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６を抽出する。

　次に、システム制御部１２は、抽出されたサブボリュームを用いて、サブボリュームＡ０～Ａ３、Ｂ３～Ｂ６から構成される合成サブボリュームデータを生成し、当該合成サブボリュームデータに基づく超音波画像を生成し表示する（ステップ３４）。

　以降、後続の各心拍においても、ステップＳ３１～Ｓ３４の処理が繰り返し実行される。その結果、図１６の例では、第１～第３心拍においては、同一時相の合成サブボリュームデータによる画像がリアルタイムに表示されると共に、第４心拍において初めて同一時相に関するフルボリュームデータが生成され、当該フルボリュームデータに基づく超音波画像が生成され表示されることになる。

　ところで、上述した本一実施形態に係る超音波診断装置による一連の処理は、プログラム化することで、或いはプログラム化した後当該プログラムを記憶媒体に読み込むことによって、当該超音波診断装置とは独立したソフトウェア製品単体としての販売、配布も容易になり、また本一実施形態に係る技術を他のハードウェア（例えば、超音波画像処理装置等）上で利用することも可能となる。

　また、上記実施形態は、超音波診断装置への適用に拘泥されない。すなわち、心臓の様に周期的な運動をする臓器につき、経時的なボリュームデータを取得、生成する医用画像診断装置（例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮像装置、磁気共鳴イメージング装置、Ｘ線診断装置、核医学診断装置等）についても、適用可能である。また、ボリュームデータに拘泥されず、二次元データ、ドプラデータ等を心電同期して事後的にデータを並べ替える画像診断全般にも、適用可能である。

　以上説明したように、本一実施形態によれば、例えば被検体が不整脈患者である場合等で、心拍周期や心拍期間に乱れが生じた場合であっても、サブボリューム毎に同一時相のデータを合成した三次元領域動画像をリアルタイムに提示することができる超音波診断装置、超音波画像処理装置、及び超音波画像取得プログラム、医用画像診断装置を提供することができる。

　具体的には、第１の補正モードによれば、被検体の心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、ユーザは被検体に心拍周期・心拍期間に乱れが生じたこと（被検体の心臓に異常が生じたこと）をリアルタイムで認識することができると共に、その直後には診断に適した（隣接するサブボリュームデータ同士の位相が合っている）フルボリューム画像を視認することができるという格別な効果を得ることができる。

　また、第２の補正モードによれば、心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、当該心拍乱れ時間中に収集してしまったサブボリュームデータを自動的にメモリ１８から削除し、当該心拍乱れ時間が終了した直後に収集したサブボリュームデータから合成処理及び表示を実行する為、ユーザは、あたかも心拍周期・心拍期間の乱れが無かったかのような違和感の無い（診断により適した）フルボリューム画像のみを視認することができる。

　また、第３の補正モードによれば、被検体の心拍周期・心拍期間に乱れが生じた場合であっても、診断希望時間において一定数以上のサブボリュームデータを取得できていれば、当該診断希望時間において最後に取得されたサブボリュームデータを基準として、所望の各心時相に対応するサブボリュームデータを抽出することができる。従って、精度の高い三次元画像を、高い安定性を持ってリアルタイムで提供することができる。

　つまり、本一実施形態によれば、不安定な心拍周期となった場合であっても、ユーザが望む場合には“不安定な心拍をそのまま反映させたリアルタイム表示”を行いつつ、“リアルタイム表示から僅かに遅れるが診断に適したフルボリューム画像（互いに位相が合致したサブボリューム画像から成るフルボリューム画像）の表示（補正表示）を行う。

　また、ユーザが、診断したい時間帯を自由に選択し、且つ、各サブボリューム間で位相のずれがないように表示することができ、更にフレームレートを低下させないことも可能である。このように、ユーザが診断したい時間帯のフルボリュームデータを適切に表示することができる為、不整脈患者のような心拍の不安定な患者の診断にも活用でき、診断能力の向上が期待される。

　なお、上述の一実施形態のようにＲ波を基準にしたトリガ信号を用いる代わりに、Ｐ波またはＴ波を基準にしたトリガ信号を用いてもよい。Ｐ波を基準にしたトリガ信号を用いる場合には、例えばＰ波の検出時点から所定時間だけ経過した時刻でトリガ信号を生成すればよい。Ｔ波を基準にしたトリガ信号を用いる場合には、例えば当該Ｔ波の検出時点でトリガ信号を生成すればよい。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

　　２…超音波プローブ、　４…送受信部、　６…信号処理部、　８…画像生成部、　１０…表示部、　１２…システム制御部、　１４…スキャン制御部、　１６…操作部、　１８…メモリ。

Claims

　被検体の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、
　一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、
　前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次超音波走査を実行し、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを複数心拍のそれぞれにおいて収集するデータ収集部と、
　前記一心拍毎に超音波走査対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、
　互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、
　前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、
　前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、
　を具備する超音波診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも各心拍における前記診断期間において前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、各々の前記診断期間の終了時刻において前記検出を行い、
　前記合成処理制御部は、前記診断期間における前記サブボリュームデータの収集順序に基づいて、時相が合致するサブボリュームデータ同士を抽出して前記合成処理をすると共に、前記心拍変動検出部によって、被検体の心拍信号の周期が所定の周期よりも長いこと、または、前記診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が前記所定数よりも多い心拍が検出された場合には、当該診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを用いて当該心拍における前記合成処理を再度実行するように前記合成処理部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも前記診断期間を含む期間に亘って前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、前記所定時相で前記検出を行い、
　前記合成処理制御部は、前記心拍変動検出部によって、被検体の心拍信号の周期が所定の周期よりも長いこと、または、前記一回の診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が前記所定数よりも多いことが検出された場合には、当該診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを前記合成処理に用いるように前記合成処理部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
　前記制御部は、前記心拍変動検出部によって、前記所定時相の周期が所定の周期よりも短いこと、または、前記一回の診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が所定数よりも少ないことが検出された場合には、当該診断期間において収集されたサブボリュームデータを削除し、且つ、再度当該サブボリュームについて超音波走査を実行するようにデータ収集部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
　前記診断期間は、前記所定時相から前記所定時間だけ遡った時点から、前記所定時相から前記所定時間だけ経過した時点までの期間である請求項１記載の超音波診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも各心拍における前記診断期間において前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、各々の前記診断期間の終了時刻において前記検出を行い、
　前記データ収集部は、少なくとも前記診断期間を含む期間に亘って前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記合成処理制御部は、前記診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを前記合成処理に用いるように前記合成処理部を制御する請求項１に記載の超音波診断装置。
　前記合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータをリアルタイムで表示する表示部をさらに具備する請求項１の超音波診断装置。
　前記所定時相は、Ｒ波、Ｐ波、Ｓ波のいずれかである請求項１記載の超音波診断装置。
　被検体の心拍信号を取得する心拍信号取得部と、
　一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、
　前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次撮像し、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを複数心拍のそれぞれにおいて収集するデータ収集部と、
　前記一心拍毎に撮像対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、
　互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、
　前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、
　前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、
　を具備する医用画像診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも各心拍における前記診断期間において前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、各々の前記診断期間の終了時刻において前記検出を行い、
　前記合成処理制御部は、前記診断期間における前記サブボリュームデータの収集順序に基づいて、時相が合致するサブボリュームデータ同士を抽出して前記合成処理をすると共に、前記心拍変動検出部によって、被検体の心拍信号の周期が所定の周期よりも長いこと、または、前記診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が前記所定数よりも多い心拍が検出された場合には、当該診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを用いて当該心拍における前記合成処理を再度実行するように前記合成処理部を制御する請求項９に記載の医用画像診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも前記診断期間を含む期間に亘って前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、前記所定時相で前記検出を行い、
　前記合成処理制御部は、前記心拍変動検出部によって、被検体の心拍信号の周期が所定の周期よりも長いこと、または、前記一回の診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が前記所定数よりも多いことが検出された場合には、当該診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを前記合成処理に用いるように前記合成処理部を制御する請求項９に記載の医用画像診断装置。
　前記制御部は、前記心拍変動検出部によって、前記所定時相の周期が所定の周期よりも短いこと、または、前記一回の診断期間において収集される前記サブボリュームデータの数が所定数よりも少ないことが検出された場合には、当該診断期間において収集されたサブボリュームデータを削除し、且つ、再度当該サブボリュームについて撮像を実行するようにデータ収集部を制御する請求項９に記載の医用画像診断装置。
　前記診断期間は、前記所定時相から前記所定時間だけ遡った時点から、前記所定時相から前記所定時間だけ経過した時点までの期間である請求項９記載の医用画像診断装置。
　前記データ収集部は、少なくとも各心拍における前記診断期間において前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記心拍変動検出部は、各々の前記診断期間の終了時刻において前記検出を行い、
　前記データ収集部は、少なくとも前記診断期間を含む期間に亘って前記サブボリュームデータを繰り返し収集し、
　前記合成処理制御部は、前記診断期間において最後に収集されたサブボリュームデータを基準として時間的に遡った所定数のサブボリュームを抽出し、当該抽出されたサブボリュームデータを前記合成処理に用いるように前記合成処理部を制御する請求項９に記載の医用画像診断装置。
　前記合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータをリアルタイムで表示する表示部をさらに具備する請求項９の医用画像診断装置。
　前記所定時相は、Ｒ波、Ｐ波、Ｓ波のいずれかである請求項９記載の医用画像診断装置。
　被検体の心拍信号を記憶する心拍信号記憶部と、
　一心拍における所定時相を基準とする所望期間を、前記被検体の各心拍における診断期間として設定する為の診断期間設定部と、
　前記診断期間を含む期間において、前記被検体の診断対象領域であるフルボリュームを構成する複数のサブボリュームについて順次超音波走査を実行することで得られた、各々の前記サブボリュームについて複数時相分のサブボリュームデータを心拍の時相と対応付けて記憶するデータ記憶部と、
　前記一心拍毎に超音波走査対象とする前記サブボリュームを切り換えつつ、前記所定時相から所定時間が経過した時点から前記サブボリュームデータの収集を開始するように、前記データ収集部を制御するデータ収集制御部と、
　互いに異なる前記診断期間において収集された前記サブボリュームデータを合成処理し、複数のサブボリュームデータからなる合成サブボリュームデータ或いは前記フルボリュームデータを生成する合成処理部と、
　前記被検体の心拍信号の周期変化、及び、前記一回の診断期間中に収集された前記サブボリュームデータの数の変化、のうち少なくとも何れか一方を検出する心拍変動検出部と、
　前記心拍変動検出部による検出結果に基づいて、サブボリュームデータ同士を合成処理するように前記合成処理部を制御する合成処理制御部と、
　を具備する超音波画像処理装置。