(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体のボリューム血流像データを記憶する血流像三次元データ記憶部と、
前記血流像三次元データ記憶部に記憶された前記ボリューム血流像データに基づく血流像ボクセルデータを作成して記憶する血流像ボクセルデータ作成部と、
前記血流像ボクセルデータ作成部に記憶された前記血流像ボクセルデータからサンプルゲート内のデータを抽出する血流像データ設定抽出部と、
前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
前記ヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像を作成するドプラ波形画像作成部と、
を備え、
前記ヒストグラム作成部は、前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、血流速度に対応するボクセル数をカウントするとともに、カウントしたボクセル数を輝度で表したヒストグラムを作成し、
前記ドプラ波形画像作成部は、前記ヒストグラム作成部で作成されたヒストグラムを時系列に並べ、縦軸方向もしくは横軸方向の一方を血流速度、他方を時間として前記ドプラ波形の画像を作成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
被検体のボリューム血流像データを記憶する血流像三次元データ記憶部と、
前記血流像三次元データ記憶部に記憶された前記ボリューム血流像データに基づく血流像ボクセルデータを作成して記憶する血流像ボクセルデータ作成部と、
前記血流像ボクセルデータ作成部に記憶された前記血流像ボクセルデータからサンプルゲート内のデータを抽出する血流像データ設定抽出部と、
前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
前記ヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像を作成するドプラ波形画像作成部と、
超音波探触子を駆動する超音波信号を送信するとともに、前記超音波探触子により受信された前記被検体内からの反射エコー信号を受信する送受信部と、
前記送受信部を制御して血流像データを含む超音波像データを取得する送受信制御部と、
前記送受信部により受信された前記血流像データに対応する反射エコー信号に基づいて、二次元血流像データを構成する二次元血流像構成部とを備え、
前記血流像三次元データ記憶部は、前記二次元血流像構成部により構成された複数の二次元血流像データからなるボリューム血流像データを時系列に記憶し、
前記ヒストグラム作成部は、前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、血流速度に対応するボクセル数をカウントするとともに、カウントしたボクセル数を輝度で表したヒストグラムを作成し、
前記ドプラ波形画像作成部は、前記ヒストグラム作成部で作成されたヒストグラムを時系列に並べ、縦軸方向もしくは横軸方向の一方を血流速度、他方を時間として前記ドプラ波形の画像を作成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
前記ヒストグラム作成部は、血流データの信号強度に基づく血流量、及び血流速度のばらつきに基づいた血流速度分散のいずれか一方もしくは双方を用いて前記ヒストグラムを補正し、
前記ドプラ波形画像作成部は、前記ヒストグラム作成部で補正されたヒストグラムに基づいて前記ドプラ波形の画像を作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに対し、前記ドプラ波形画像作成部で作成されるドプラ波形の更新時間間隔と同じ時間間隔の血流像データを生成する補間処理を行う血流情報補間部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記サンプルゲートは、前記二次元血流像データに基づく直交する断層像上で設定されることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記サンプルゲートは、前記血流像データ設定抽出部によるデータの抽出領域となる関心領域、もしくは、前記関心領域と該関心領域における血流のドプラシフトの計測方向を指し示す軸から構成され、設定されたサンプルゲートとして、少なくとも前記関心領域が前記断層像上に表示されることを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記直交する断層像上で複数のサンプルゲートを異なる位置に設定し、これらのサンプルゲートにおけるドプラ波形をそれぞれ作成するとともに、作成されたこれらのドプラ波形の画像を同時に表示させることを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記ドプラ波形を、少なくとも１つの前記断層像、もしくは前記関心領域における三次元画像と同時に表示させることを特徴とする請求項６又は７に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元の血流像データからドプラ波形を作成可能とする超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、超音波を用いた胎児循環器の診断においては、断層像や血流像を表示させるだけでなく、血流のドプラ波形を時系列に表示したパルスドプラ法が一般的に適用されている。かかるパルスドプラ法は、例えば、三尖弁と僧帽弁の流入血流が２峰性血流であることの確認や、心室中隔を横切る血流の確認などに推奨されており、その代表的な診断方法として知られている。加えて、異なる位置でのドプラ信号の位相差を計測する方法も、胎児循環器の診断方法として提唱されている。
【０００３】
これらの診断に際しては、例えば、特許文献１に開示されているように、三次元血流データを収集し、三次元の血流像に基づいて任意の点（血流観測点）を指定する技術が知られており、血流像（血管画像）の位置を容易に把握することができるように表示させることで、血流観測点の指定時における操作性の向上を図ることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、被検体のボリューム血流像データからドプラ波形を作成することは考慮されていない。そのため、ドプラ波形を取得したい場合、再度、被検体を撮影しなければならない。
【０００６】
本発明はこれを踏まえてなされたものであり、その解決しようとする課題は、ドプラ波形を作成するための血流データの収集範囲となるサンプルゲートを、三次元的に設定可能とし、被検体のボリューム血流像データから三次元のサンプルゲートにおけるドプラ波形を作成可能とする超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る超音波診断装置は、被検体のボリューム血流像データを記憶する血流像三次元データ記憶部と、血流像三次元データ記憶部に記憶されたボリューム血流像データからサンプルゲート内のデータを抽出し、サンプルゲート内のデータに含まれる血流像データに基づいて、ドプラ波形の画像を作成する擬似ドプラ波形構成部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、本発明に係る超音波診断装置によれば、ドプラ波形の画像を生成するためのデータを血流像三次元データ記憶部に記憶されたボリューム血流像データから抽出するため、データ計測時あるいはその計測後のいずれであっても、データ計測中の任意の時間、位置、サンプルゲートの数などの条件下で、三次元のサンプルゲートにおけるドプラ波形の画像を作成することができる。
【０００９】
この場合、本発明に係る超音波診断装置は、被検体のボリューム血流像データを記憶する血流像三次元データ記憶部と、血流像三次元データ記憶部に記憶されたボリューム血流像データに基づく血流像ボクセルデータを作成して記憶する血流像ボクセルデータ作成部と、血流像ボクセルデータ作成部に記憶された血流像ボクセルデータからサンプルゲート内のデータを抽出する血流像データ設定抽出部と、血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、ヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像を作成するドプラ波形画像作成部とを備えた構成とすればよい。
【００１０】
かかる超音波診断装置においては、超音波探触子を駆動する超音波信号を送信するとともに、前記超音波探触子により受信された前記被検体内からの反射エコー信号を受信する送受信部と、前記送受信部を制御して血流像データを含む超音波像データを取得する送受信制御部と、前記送受信部により受信された前記血流像データに対応する反射エコー信号に基づいて、二次元血流像データを構成する二次元血流像構成部とを備え、前記血流像三次元データ記憶部は、前記二次元血流像構成部により構成された複数の二次元血流像データからなるボリューム血流像データを時系列に記憶する構成とすることができる。
【００１１】
前記ヒストグラム作成部においては、前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、血流速度に対応するボクセル数をカウントするとともに、カウントしたボクセル数を輝度で表したヒストグラムを作成し、前記ドプラ波形画像作成部においては、前記ヒストグラム作成部で作成されたヒストグラムを時系列に並べ、縦軸方向もしくは横軸方向の一方を血流速度、他方を時間として前記ドプラ波形の画像を作成すればよい。
その際、前記ヒストグラム作成部において、血流データの信号強度に基づく血流量、及び血流速度のばらつきに基づいた血流速度分散のいずれか一方もしくは双方を用いて前記ヒストグラムを補正し、前記ドプラ波形画像作成部において、前記ヒストグラム作成部で補正されたヒストグラムに基づいて前記ドプラ波形の画像を作成することも可能である。
【００１２】
なお、超音波診断装置は、前記血流像データ設定抽出部で抽出されたデータに対し、前記ドプラ波形画像作成部で作成されるドプラ波形の更新時間間隔と同じ時間間隔の血流像データを生成する補間処理を行う血流情報補間部を備えた構成とすることも可能である。
【００１３】
前記サンプルゲートは、前記二次元血流像データに基づく直交する断層像上で設定することができる。
この場合、前記サンプルゲートは、前記血流像データ設定抽出部によるデータの抽出領域となる関心領域、もしくは、前記関心領域と該関心領域における血流のドプラシフトの計測方向を指し示す軸から構成し、設定されたサンプルゲートとして、少なくとも前記関心領域を前記断層像上に表示させればよい。
そして、前記直交する断層像上で複数のサンプルゲートを異なる位置に設定し、これらのサンプルゲートにおけるドプラ波形をそれぞれ作成するとともに、作成されたこれらのドプラ波形の画像を同時に表示させることができる。
また、少なくとも１つの前記ドプラ波形を、少なくとも１つの前記断層像、もしくは前記関心領域における三次元画像と同時に表示させても構わない。
【００１４】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る超音波診断装置は、被検体のボリューム組織速度データを記憶する組織速度三次元データ記憶部と、組織速度三次元データ記憶部に記憶されたボリューム組織速度データからサンプルゲート内のデータを抽出し、サンプルゲート内のデータに含まれる組織速度データに基づいて、ドプラ波形の画像を作成する擬似ドプラ波形構成部とを備えた構成とすることも可能である。
【００１５】
この場合、本発明に係る超音波診断装置は、被検体のボリューム組織速度データを記憶する組織速度三次元データ記憶部と、組織速度三次元データ記憶部に記憶されたボリューム組織速度データに基づく組織速度ボクセルデータを作成して記憶する組織速度ボクセルデータ作成部と、組織速度ボクセルデータ作成部に記憶された組織速度ボクセルデータからサンプルゲート内のデータを抽出する組織速度データ設定抽出部と、組織速度データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる組織速度データに基づいて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、前記ヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像を作成するドプラ波形画像作成部とを備えた構成とすればよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ドプラ波形を作成するための血流データの収集範囲となるサンプルゲートを三次元的に設定し、被検体のボリューム血流像データから三次元のサンプルゲートにおけるドプラ波形を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における擬似ドプラ波形構成部の処理フローを示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態における血流像三次元データ記憶部内の格納データ、及びボリュームサンプルゲート処理の概念図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるボリュームサンプルゲートの設定法の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態における血流情報補間部によって施される補間処理の概念図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるヒストグラム作成部において作成したヒストグラムの一例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態における擬似ドプラ画像作成部において生成した擬似ドプラ波形の出力例を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態におけるボリュームサンプルゲートの設定例を示す図であって、相互に直交する複数の断層像上でボリュームサンプルゲートを表示させた図である。
【図９】本発明の第１実施形態において任意断面における断層像と擬似ドプラ波形を同時に表示させた表示態様の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態において任意断面における断層像と複数の擬似ドプラ波形を同時に表示させた表示態様の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る超音波診断装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における血流像ボクセルデータ作成部内の格納データ、及びボリュームサンプルゲート処理の概念図である。
【図１３】本発明の第２実施形態におけるボリュームサンプルゲートの設定法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を適用してなる超音波診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同一機能部材については、図面上で同一符号を付して重複説明を省略する。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置１の全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、超音波診断装置１には、被検体１０に当接させつつ機械式または電子的にビーム走査を行う超音波探触子２と、超音波探触子２を介して被検体１０に時間間隔をおいて超音波を繰り返し送信する送信部５と、送信された超音波に対して被検体１０から発生する時系列の反射エコー信号を受信する受信部６と、送信部５と受信部６を制御する送受信制御部７と、受信部６で受信された反射エコー信号を整相加算する整相加算部８が備えられている。
【００２０】
超音波探触子２は、超音波の発生源であるとともに、被検体１０から発生する反射エコー信号を受信する振動子の素子群が超音波送受信面に整列して配置された構成となっている。例えば、振動子の素子を超音波探触子の長尺方向に複数配列し、各振動子の素子に与える遅延時間を変えることで、長尺方向に対して送波や受波の収束点を設定可能な構成とすることができる。
【００２１】
送信部５及び受信部６は、超音波探触子２を駆動する超音波信号を送信するとともに、該超音波探触子２により受信された被検体１０内からの反射エコー信号を受信する。具体的には、送信部５は、超音波探触子２の振動子を駆動して超音波信号を発生させるための送波パルスを、その収束点を所定の深さに設定して生成し、受信部６は、超音波探触子２の振動子で受信した反射エコー信号を所定のゲインで増幅して受信信号（ＲＦ信号）を生成している。
【００２２】
送受信制御部７は、送信部５及び受信部６を制御して血流像データを含む超音波像データを取得する。本実施形態においては、被検体１０の体内の血流像データ及び断層像データを取得するべく、それぞれの画像データ用の超音波信号の送信部５からの送信タイミングと受信部６での受信タイミング、該受信部６で生成されたＲＦ信号の整相加算部８への出力をそれぞれ制御している。
【００２３】
例えば、断層像データを取得する際、送受信制御部７は、超音波ビームを形成する超音波探触子２の複数振動子の組合せを配列方向にずらしながら被検体１０の体内の断層部位に超音波ビームを走査させるように、送信部５及び受信部６を制御する。そして、超音波探触子２をその配列方向と交差する方向へ繰り返し揺動、もしくは回転移動や平行移動させることで、被検体１０の表面から所定深さ位置の複数枚の断層像データを時相ごとに複数のボリュームデータとして収集、もしくは一括で収集し、収集の度に時相ごとにまとめて複数のボリュームデータを生成することができる。
【００２４】
また、血流像データを取得する際、送受信制御部７は、超音波探触子２の振動子から被検体１０の体内の血流部位にパルス波を複数回にわたって走査してドプラシフトの計測をしつつ、振動子を配列方向にずらしながら被検体１０の体内の血流周辺部位にパルス波を走査させるように送信部５及び受信部６を制御する。その際、前記断層像データを取得するための超音波ビームにドプラシフト計測用のパルス信号を混在させるように送信部５及び受信部６を制御することも可能である。そして、超音波探触子２をその配列方向と交差する方向へ繰り返し揺動、もしくは回転移動や平行移動させることで、被検体１０の表面から所定深さ位置の複数枚の血流像データを時相ごとに複数のボリュームデータとして収集、もしくは一括で収集し、収集の度に時相ごとにまとめて複数のボリュームデータを生成することができる。
【００２５】
整相加算部８は、受信部６で増幅されたＲＦ信号を入力して位相制御し、一点又は複数の収束点に対して超音波ビームを形成してＲＦ信号フレームデータを生成するとともに、生成したＲＦ信号フレームデータを断層像データと血流像データに振り分けて転送する。
【００２６】
なお、上述したこれらの各部は、制御部３と通信可能に接続されており、被検体１０の三次元の血流像及び断層像を表示器９に表示させるためのデータ計測条件や画像表示条件などの各種設定（設定条件）がコントロールパネル４を介して制御部３で制御可能な構成となっている。コントロールパネル４にはマウス、キーボード、トラックボール、タッチペン、ジョイスティックなどの操作デバイスが備えられており、上記設定条件を該操作デバイスで入力可能となっている。そして、コントロールパネル４から入力された設定条件に従って、上述した各部を制御部３で制御することが可能となっている。
【００２７】
また、超音波診断装置１には、被検体１０の体内の三次元の断層像を生成するための三次元断層像生成手段として、二次元断層像構成部２０、断層像三次元データ記憶部２１、断層像ボクセルデータ作成部２２、断層像座標変換部２３が備えられている。また、被検体１０の体内の三次元の血流像を生成するための三次元血流像生成手段として、二次元血流像構成部３０、血流像三次元データ記憶部３１、血流像ボクセルデータ作成部３２、血流像座標変換部３３が備えられている。
【００２８】
整相加算部８で生成されたＲＦ信号フレームデータのうち、断層像データは二次元断層像構成部２０に転送される。二次元断層像構成部２０は、制御部３における前記設定条件に基づき、転送された断層像データ（ＲＦ信号フレームデータ）に対してゲイン補正、ログ圧縮、検波、輪郭強調、平滑化処理などの信号処理を行い、被検体１０の濃淡断層画像（例えば、白黒断層フレームデータ）を二次元断層像データとして構成する。本実施形態においては、超音波探触子２を走査面に交差する方向に移動して得られる被検体１０の体内の断層部位における複数の二次元断層像データを構成する。
【００２９】
そして、断層像三次元データ記憶部２１は、構成された二次元断層像データを被検体１０に対する走査位置、時相ごとに並べてボリューム断層像データ（以下、断層像三次元データという）を生成し、生成した断層像三次元データを時系列に記憶する。
【００３０】
断層像ボクセルデータ作成部２２は、断層像三次元データ記憶部２１に記憶された断層像三次元データを三次元座標変換させ、直交する三次元の断層像ボクセルデータを作成して記憶する。本実施形態においては、ある時相に含まれる走査位置の断層像三次元データに対し、三次元座標変換を行い、直交する断層像ボクセルデータを作成する。かかる断層像ボクセルデータは、レンダリング部２４に転送されてレンダリング処理が施され、断層像の三次元画像（以下、三次元断層像という）が作成される。なお、レンダリング部２４で行うレンダリング処理は、視線方向の断層ボリュームデータの輝度値と不透明度を深さ方向に演算して濃淡を与えるボリュームレンダリング法や、各点の画像が視点位置に該当する面に対してなす傾斜角に応じて濃淡を与えるサーフェスレンダリング法などを用いて行えばよい。
また、断層像座標変換部２３は、ある時相に含まれる走査位置の断層像三次元データに対し、三次元座標変換を行い、任意断面における断層像を作成する。
【００３１】
一方、整相加算部８で生成されたＲＦ信号フレームデータのうち、血流像データは二次元血流像構成部３０に転送される。二次元血流像構成部３０は、制御部３における前記設定条件に基づき、転送された血流像データ（ＲＦ信号フレームデータ）に対して体動除去フィルタ処理、血流速度推定処理、血流量推定処理、空間フィルタ処理などの信号処理を行い、超音波探触子２に向かって近づく血球から生じる速度成分を正値で、遠ざかる血球から生じる速度成分を負値で表した血流速度フレームデータを二次元血流像データとして構成する。本実施形態においては、超音波探触子２を走査面に交差する方向に移動して得られる被検体１０の体内の血流部位における複数の二次元血流像データを構成する。なお、二次元血流像データとして、血球からの反射強度を数値化した血流量フレームデータ、一定時間の速度分散を求めた血流速度分散フレームデータを併せて構成することも可能である。
【００３２】
そして、血流像三次元データ記憶部３１は、構成された二次元血流像データを被検体１０に対する走査位置、時相ごとに並べてボリューム血流像データ（以下、血流像三次元データという）を生成し、生成した血流像三次元データを時系列に記憶する。
【００３３】
血流像ボクセルデータ作成部３２は、血流像三次元データ記憶部３１に記憶された血流像三次元データを三次元座標変換させ、直交する三次元の血流像ボクセルデータを作成して記憶する。本実施形態においては、ある時相に含まれる走査位置の血流像三次元データに対して三次元座標変換を行い、直交する血流像ボクセルデータを作成する。かかる血流像ボクセルデータは、レンダリング部２４に転送されてレンダリング処理が施され、血流像の三次元画像（以下、三次元血流像という）が作成される。なお、レンダリング部２４で行うレンダリング処理は、上述した三次元断層像と同様に、ボリュームレンダリング法やサーフェスレンダリング法を用いて行えばよい。
また、血流像座標変換部３３は、ある時相に含まれる走査位置の血流像三次元データに対し、三次元座標変換を行い、任意断面における血流像を作成する。
【００３４】
レンダリング部２４で作成された三次元断層像及び三次元血流像、断層像座標変換部２３で作成された断層像、及び血流像座標変換部３３で作成された血流像は、画像合成部２５へそれぞれ転送される。画像合成部２５は、転送されたこれらの画像（例えば、三次元断層像と三次元血流像、あるいは上記断層像と血流像）を重畳し、重畳した画像を表示器９に表示させる。
【００３５】
本実施形態において、超音波診断装置１には、血流像三次元データ記憶部３１に記憶された三次元の血流像データに基づいて血流のドプラ波形を作成するためのドプラ波形作成手段として、擬似ドプラ波形構成部４０が備えられている。以下、かかる擬似ドプラ波形構成部４０について説明する。
【００３６】
擬似ドプラ波形構成部４０は、血流像三次元データ記憶部３１に記憶されたボリューム血流像データからサンプルゲート内のデータを抽出し、サンプルゲート内のデータに含まれる血流像データに基づいて、ドプラ波形の画像を作成する。具体的には、擬似ドプラ波形構成部４０は、サンプルゲート（詳細は後述）内のデータを血流像三次元データ記憶部３１に記憶された血流像三次元データから抽出する血流像データ設定抽出部４１と、該血流像データ設定抽出部４１で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、ヒストグラム（図６参照）を作成するヒストグラム作成部４３と、該ヒストグラム作成部４３で作成されたヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像（以下、擬似ドプラ波形という）を作成するドプラ波形画像作成部４４とを備えている。また、擬似ドプラ波形構成部４０は、血流像データ設定抽出部４１で抽出されたデータを時間的、空間的にアップサンプリング（補間）する血流情報補間部４２も備えており、ヒストグラム作成部４３では血流情報補間部４２で補間されたデータに含まれる血流像データに基づいたヒストグラムも作成可能となっている。
【００３７】
図２には、擬似ドプラ波形構成部４０の処理フローが示されており、以下、このフロー図を参照して、血流像データ設定抽出部４１、血流情報補間部４２、ヒストグラム作成部４３、ドプラ波形画像作成部４４について説明する。
血流像データ設定抽出部４１の前段となる血流像三次元データ記憶部３１には、二次元血流像データを被検体１０に対する走査位置、時相ごとに並べて生成された血流像三次元データ、換言すれば、走査面に交差する方向に移動して得られる複数の二次元血流像データを三次元的な１つの組とした血流像のデータが時系列に並べて記憶されている。
【００３８】
図３は、かかる血流像三次元データ記憶部３１におけるデータの概念図であり、この場合、血流像三次元データの一例として、所定の時間間隔で生成された血流速度の三次元データ（複数の二次元血流像データの三次元的な組、以下、血流速度三次元データという）３０１,３０２,３０３,３０４が時系列に記憶された状態を示している。
【００３９】
血流像データ設定抽出部４１は、任意に設定されたサンプルゲートの形状に従って、血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４をそれぞれ抽出して取得し、関心領域（図３において３０５,３０６,３０７,３０８で示す三次元の領域）内のデータをそれぞれ作成する（図２のＳ２０１）。
【００４０】
ここで、サンプルゲートの設定方法について、図４を参照して説明する。なお、サンプルゲートの設定は、超音波診断装置１の操作者がコントロールパネル４の操作デバイスを用いて指定した所望の領域に対して制御部３や血流像データ設定抽出部４１などで行えばよいが、制御部３や血流像データ設定抽出部４１などが領域を自動的に指定して設定を行っても構わない。一例として、以下では、制御部３が血流像データ設定抽出部４１を制御することにより、操作者が指定した所望の領域に対してサンプルゲートが設定される場合を想定して説明する。
【００４１】
サンプルゲートは、擬似ドプラ波形を作成するにあたり、三次元空間に設定される血流像三次元データの収集範囲、換言すれば、血流像データ設定抽出部４１によるデータ（一例として、血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４）の抽出領域となる関心領域を示すものであり、表示器９に表示させた二次元血流像データに基づく直交する２つの断層像上で設定される（図２のＳ２０２,Ｓ２０３）。なお、サンプルゲートは、関心領域における血流のドプラシフトの計測方向を指し示す軸（ドプラ計測軸）を含んでいてもよい。以下、関心領域、もしくは関心領域とドプラ計測軸で構成されるサンプルゲートを、まとめてボリュームサンプルゲートという。
ボリュームサンプルゲートを設定する際、表示器９には、三次元座標変換後の画像、具体的には、レンダリング部２４で作成された三次元断層像と三次元血流像、あるいは断層像座標変換部２３で作成された断層像と血流像座標変換部３３で作成された血流像を画像合成部２５で重畳させた画像を、断面画像（被検体１０の断層像）として表示させる。図４には、Ｙ−Ｚ空間における被検体１０の断層像４０１と、これと直交するＸ−Ｙ空間における被検体１０の断層像４０２の２つの面上において設定されたボリュームサンプルゲートの一例を示す。なお、この場合、Ｘ−Ｙ空間における断層像４０２は超音波信号の走査面と平行な面、Ｙ−Ｚ空間における断層像４０１はこれと直交する面として定義している。
【００４２】
Ｙ−Ｚ空間の断層像４０１におけるボリュームサンプルゲートは、関心領域４０３と、血流のドプラシフトの計測方向を指し示す軸４０５から構成される。同様に、Ｘ−Ｙ空間の断層像４０２におけるボリュームサンプルゲートは、関心領域４０４と、血流のドプラシフトの計測方向を指し示す軸４０６から構成される。なお、実際の血流像三次元データの収集範囲は、関心領域４０３,４０４で示される三次元空間となる。一例として、図４においては、関心領域４０３,４０４とともに、軸（ドプラ計測軸）４０５,４０６も表示させているが、これらのドプラ計測軸は表示させなくともよい。
これら２つの関心領域４０３,４０４は同じ深度（Ｙ方向距離）を共有し、Ｙ−Ｚ空間におけるボリュームサンプルゲートの交点（関心領域４０３と軸４０５の交点）４０７,４０８は、Ｘ−Ｙ空間におけるボリュームサンプルゲートの交点（関心領域４０４と軸４０６の交点）４０９,４１０と空間上で一致している。したがって、例えば、Ｙ−Ｚ空間における交点４０７を移動した場合、Ｘ−Ｙ空間における交点４０９も連動して移動する。
【００４３】
すなわち、Ｙ−Ｚ空間の断層像４０１上、及びＸ−Ｙ空間の断層像４０２上に所望の領域を１つずつ設定することで、三次元空間の同一領域に対応するボリュームサンプルゲートを一意に決定することができる。したがって、ボリュームサンプルゲートを三次元空間上で容易に設定することができ、擬似ドプラ波形を作成するための血流像三次元データの収集範囲を精細に指定することが可能となる。
また、Ｙ−Ｚ空間の断層像４０１及びＸ−Ｙ空間の断層像４０２は、その画像データ計測中の任意の時間、位置などの前記設定条件に応じて表示させることができるため、ボリュームサンプルゲートをかかる画像データ計測中の任意の時間、位置に応じて精度よく三次元的に設定することができる。
【００４４】
ここで、図４に示すボリュームサンプルゲートの関心領域４０３,４０４は、図３に示す関心領域３０５〜３０８と対応している。すなわち、図４には、表示器９に表示させた三次元座標変換後の画像上で設定された扇形のボリュームサンプルゲートの形態の一例が示されている。一方で、かかる扇形のボリュームサンプルゲートは、三次元座標変換前の血流像三次元データ（上述した血流像三次元データ記憶部３１に格納された血流速度三次元データ）上では矩形の形状で表されることとなり、関心領域４０３,４０４に対応するデータとして、図３に示すような矩形のデータ（関心領域３０５,３０６,３０７,３０８）が抽出される。つまり、図３に示す４つの関心領域３０５,３０６,３０７,３０８は、一意に決定されたボリュームサンプルゲートの関心領域４０３,４０４と対応するデータを、血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４からそれぞれ抽出した異なる時系列のデータ（相互に異なる時間成分を有するデータ）に相当する。
【００４５】
なお、図４には、Ｙ−Ｚ空間における所定の断層像４０１と、これと直交するＸ−Ｙ空間における１つの断層像４０２の２つの面上において所望の領域を１つずつ設定することで、ボリュームサンプルゲートを一意に決定する例を示したが、ボリュームサンプルゲートの設定方法はこれに限定されない。
例えば、Ｙ−Ｚ空間における所定の断層像と、これと直交するＸ−Ｙ空間における複数のスライスライン上の各断層像のそれぞれの面上で所望の領域を１つずつ設定することで、ボリュームサンプルゲートを一意に決定することができる。
【００４６】
図８には、このようなボリュームサンプルゲートの設定方法の一例を示す。この場合、Ｙ−Ｚ空間における所定の断層像８０１と、これと直交するＸ−Ｙ空間における８本のスライスライン８０２〜８０９上の各断層像８１０〜８１７を表示器９に同時に表示させ、これらの面上で所望の領域（関心領域とドプラシフトの計測方向を指し示す軸からなるボリュームサンプルゲートに相当）を１つずつ設定することで、ボリュームサンプルゲートを一意に決定する。すなわち、Ｙ−Ｚ空間における断層像８０１上で設定された領域８１８と、Ｘ−Ｙ空間における各断層像８１０〜８１７上でそれぞれ設定された領域８１９〜８２６により、所望のボリュームサンプルゲートが一意に決定される。なお、各断層像８０１,８１０〜８１７における設定領域８１８〜８２６は、それぞれ任意に変更可能であり、これらは常時連動して変更され、ボリュームサンプルゲートを一意に決定する。また、図８にはドプラ計測軸を表示させた例を示しているが、ドプラ計測軸は表示させなくともよい。
【００４７】
これにより、ボリュームサンプルゲートを三次元空間上で正確かつ容易に設定することができ、擬似ドプラ波形を作成するための血流像三次元データの収集範囲をより一層精細に指定することができる。
なお、Ｙ−Ｚ空間における断層像とＸ−Ｙ空間における断層像は、それぞれ少なくとも１つずつ表示されていればよく、その数は特に限定されない。
【００４８】
図５には、血流像三次元データ記憶部３１に格納された血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４（図３）に対して血流情報補間部４２によって施される補間処理の概念図が示されている。
血流情報補間部４２は、設定される擬似ドプラ波形の表示時間に従って（図２のＳ２０４）、時間的な内挿処理を行い、擬似ドプラ波形の更新時間間隔と同じ時間間隔の血流像三次元データを生成する（同図のＳ２０５）。なお、擬似ドプラ波形の表示時間の設定は、超音波診断装置１の操作者が指定した時間となるように制御部３や血流情報補間部４２などで行えばよいが、制御部３や血流情報補間部４２などが表示時間を自動的に指定して設定を行っても構わない。
【００４９】
例えば、血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４が所定の時間間隔で連続しており、擬似ドプラ波形をかかる時間間隔の半分の時間間隔で更新するように表示時間が設定された場合などにおいては、図５に示すような補間処理を行う。図５において、血流速度三次元データ３０２と血流速度三次元データ３０３の中間（別の捉え方をすれば、血流速度三次元データ３０２が生成されてから血流速度三次元データ３０３が生成されるまでの時間間隔の中間）における擬似ドプラ波形が必要な場合、血流速度三次元データ３０２から抽出された関心領域３０６内のデータと血流速度三次元データ３０３から抽出された関心領域３０７内のデータを内挿し、これらデータの中間に新たな関心領域５０１内のデータを生成する。
なお、設定される擬似ドプラ波形の表示時間によっては、血流情報補間部４２では補間処理を行わない。例えば、設定される擬似ドプラ波形の表示時間よりも、血流速度三次元データ３０１,３０２,３０３,３０４が短い時間間隔で連続している場合などは、補間処理を行わなくともよい。また、補間処理の実施有無を選択可能とし、後者が選択された場合は補間処理を行わないようにすることも想定可能である。
【００５０】
これにより、擬似ドプラ波形の更新間隔と同一の時間間隔で、血流速度三次元データから抽出された関心領域内のデータを連続させることができる。ここで、図５においては、連続する２つ（時系列の前後）の血流速度三次元データから抽出された関心領域内のデータ間に時系列的に１つの補間データを生成しているが、補間データの数は、関心領域内のデータが擬似ドプラ波形の更新間隔と同一の時間間隔で連続するように任意に調整すればよい。
なお、関心領域５０１のデータ生成時には、空間的な内挿処理も行うことが可能であり、血流速度三次元データ（関心領域内データ）の密度に対し、あらかじめ設定された割合、あるいはあらかじめ設定されたデータ点数になるように密度を高めた血流速度三次元データ（関心領域内データ）を生成することも可能である。かかる割合やデータ点数の設定は、超音波診断装置１の操作者が指定した値となるように制御部３や血流情報補間部４２などで行えばよいが、制御部３や血流情報補間部４２などが値を自動的に指定して設定を行っても構わない。
【００５１】
ヒストグラム作成部４３は、血流像データ設定抽出部４１で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、血流速度に対応するボクセル数をカウントするとともに、カウントしたボクセル数を輝度で表したヒストグラムを作成する。本実施形態においては、血流速度三次元データ３０１〜３０４の関心領域３０５〜３０８（図３）内、及び血流情報補間部４２にて作成した関心領域５０１内の血流速度三次元データの血流速度に対応するボクセル数を速度ごとにカウントし、ヒストグラムを作成する（図２のＳ２０６）。その際、擬似ドプラ波形を作成するための血流速度三次元データの同一収集範囲である各関心領域３０５〜３０８,５０１（別の捉え方をすれば、血流速度三次元データの計測時刻）に対し、それぞれヒストグラムが作成される。これにより、それぞれの関心領域３０５〜３０８,５０１（つまり、血流速度三次元データの同一収集範囲）におけるヒストグラムが時系列に作成される。作成したヒストグラムの一例を図６に示す。
【００５２】
図６に示すように、ヒストグラム作成部４３は、関心領域ごとに血流速度に対するボクセル数をカウントしたヒストグラム（血流速度ヒストグラム）６０１を作成するとともに、この血流速度ヒストグラム６０１に基づいて、カウントした発生頻度を輝度で表したヒストグラム（カウント値を輝度変換した一次元のヒストグラム）６０２を作成する。
この場合、ヒストグラム６０１は、横軸方向に血流速度（Ｖ）をとり、縦軸方向にその速度に対応するボクセル数をとって作成されている。なお、横軸方向には、中心点を原点とし、この原点を境に一方側（図６においては右側）へ超音波探触子２に向かって近づく血球から生じる速度成分が正値として配され、他方側（同図においては左側）へ超音波探触子２から遠ざかる血球から生じる速度成分が負値として配されている。
また、ヒストグラム６０２は、ヒストグラム６０１の縦軸方向のボクセル数に対応し、その数が多くなるに従って輝度を高くする一方で、少なくなるに従って輝度を低くしてボクセル数の変化を輝度変化に変換して作成されている。なお、このような輝度変換ではなく、色相などによりボクセル数の変化を変換させてもよい。
【００５３】
そして、ドプラ波形画像作成部４４は、ヒストグラム作成部４３で作成されたヒストグラム６０２を時系列に並べ、縦軸方向もしくは横軸方向の一方を血流速度、他方を時間として擬似ドプラ波形を作成する（図２のＳ２０６）。本実施形態においては、ヒストグラム作成部４３で作成された関心領域３０５〜３０８,５０１（血流速度三次元データの同一収集範囲）における各ヒストグラム６０２を縦軸方向に血流速度（Ｖ）、横軸方向に時間をとるように並べて配置して擬似ドプラ波形７０１を作成するとともに、該擬似ドプラ波形７０１を表示器９に表示させている。作成した擬似ドプラ波形の一例を図７に示す。なお、血流速度は、超音波探触子２に向かって近づく血球から生じる速度成分を正値、遠ざかる血球から生じる速度成分を負値として配している。その際、速度成分の強度を輝度に反映させればよいが、色相などにより血流速度の強度変化を表示させてもよい。
【００５４】
上述したように、ボリュームサンプルゲートは血流速度三次元データの計測中の任意の時間、位置やその数などに応じて表示させたＹ−Ｚ空間の断層像４０１及びＸ−Ｙ空間の断層像４０２上で設定することができる。このため、かかるボリュームサンプルゲートの設定条件である血流速度三次元データの計測中の任意の時間、位置やその数などに応じて擬似ドプラ波形を作成することができるとともに、これを表示させることができる。この結果、擬似ドプラ波形の作成精度の向上を図ることができ、検査後読影や遠隔読影による解析精度の向上を図ることが可能となる。
【００５５】
この場合、擬似ドプラ波形７０１は、画像合成部２５に転送され、該擬似ドプラ波形７０１が作成された関心領域における血流像、断層像、もしくは関心領域における三次元画像と同時に表示器９に表示させる。例えば、上述した断層像座標変換部２３で作成された断層像と血流像座標変換部３３で作成された血流像を画像合成部２５で重畳させた画像や、レンダリング部２４で作成された三次元断層像と三次元血流像などと同時に、擬似ドプラ波形７０１が表示される。
加えて、本実施形態においては、ヒルベルト変換部４５を設けており、擬似ドプラ波形７０１を表示器９に表示させるとともに、音声として出力することも可能としている。この場合、ヒルベルト変換部４５は、ドプラ波形画像作成部４４で作成した擬似ドプラ波形７０１をヒルベルト変換し、変換後の音声データを音声出力部１１より出力する。
これにより、検査後読影や遠隔読影による解析精度のより一層の向上を図ることが可能となる。
【００５６】
図９には、任意断面における断層像と擬似ドプラ波形を同時に表示器９に表示させた表示態様の一例が示されている。この場合、Ｙ−Ｚ空間における所定の断層像と、これと直交するＸ−Ｙ空間における８本のスライスライン上の各断層像からなる９つの画像群９０１と、該画像群９０１上で設定したボリュームサンプルゲートに基づいて作成された擬似ドプラ波形９０２を同時に表示させている。
【００５７】
擬似ドプラ波形９０２上には、時間軸（横軸）方向へスライド可能なスライドバー９０３が表示されており、該スライドバー９０３を時間軸に沿ってスライドさせることで、任意の時相における画像群９０１のボリュームサンプルゲートに基づいた擬似ドプラ波形９０２を表示させることができる。その際、画像群９０１の表示態様もかかる時相におけるものに変更される。すなわち、スライドバー９０３をスライドさせることで、異なる時相の画像群９０１を表示させることも可能となる。かかるスライドバー９０３の操作は、超音波診断装置１の操作者がコントロールパネル４の操作デバイスなどを用いて手動で行ってもよいし、制御部３などにより自動的に行っても構わない。
【００５８】
なお、図９においては、一例として、Ｙ−Ｚ空間における断層像、及びＸ−Ｙ空間における断層像に対し、それぞれ１つずつのみボリュームサンプルゲート（関心領域及びドプラ計測軸）を示した表示態様としているが、ボリュームサンプルゲートを表示させる断層像の数は特に限定されない。例えば、図８に示すようにすべての断層像に対してボリュームサンプルゲートを表示させる態様であっても構わない。いずれの場合であっても、ドプラ計測軸は表示させなくともよい。
【００５９】
また、図１０には、任意断面における断層像と複数の擬似ドプラ波形を同時に表示器９に表示させた表示態様の一例が示されている。この場合、Ｙ−Ｚ空間における所定の断層像１００２と、これと直交するＸ−Ｙ空間における複数の断層像群１００１の各断層像上で複数のボリュームサンプルゲート（関心領域及びドプラ計測軸）が異なる位置に設定されており、これらのボリュームサンプルゲートにおける擬似ドプラ波形をそれぞれ作成するとともに、作成されたこれらの擬似ドプラ波形を同時に表示させている。
【００６０】
具体的には、Ｙ−Ｚ空間における断層像１００２に対して３つのボリュームサンプルゲート１００３,１００４,１００５が設定され、Ｙ−Ｚ空間と直交するＸ−Ｙ空間における８本のスライスライン上の複数の断層像群１００１の各断層像に対して３つのボリュームサンプルゲート１００６,１００７,１００８がそれぞれ設定されている。Ｙ−Ｚ空間及びＸ−Ｙ空間におけるこれらのボリュームサンプルゲートは相互に一致しており、その対応関係を「○（丸）」、「△（三角）」、「☆（星）」のマークによって示している。
また、これらのマークで対応付けられた３組のボリュームサンプルゲートに基づいて作成された３つの擬似ドプラ波形１００９,１０１０,１０１１が同時に表示されている。その際、各擬似ドプラ波形１００９,１０１０,１０１１に「○」、「△」、「☆」のマークが添えられており、３組のボリュームサンプルゲートとの対応関係が明確にされている。
【００６１】
なお、複数のボリュームサンプルゲートとそれに基づいて作成された擬似ドプラ波形を対応付けるためのインターフェイスは、「○」、「△」、「☆」マークのような各種の記号ではなく、配色や線種などを変更して表示させる態様とすることも可能である。また、Ｙ−Ｚ空間及びＸ−Ｙ空間の断層像にそれぞれ表示させるボリュームサンプルゲートの数、換言すれば、生成させる複数の擬似ドプラ波形の数は特に限定されず、例えば、２つあるいは４つ以上であっても構わない。加えて、表示させる断層像の数も特に限定されず、例えば、Ｙ−Ｚ空間及びＸ−Ｙ空間の断層像をそれぞれ１つずつのみ表示させた表示態様であっても構わない。
また、図９に示す表示態様のように、擬似ドプラ波形上にスライドバーを表示させ、任意の時相における画像群のボリュームサンプルゲートに基づいた擬似ドプラ波形や異なる時相の画像群を表示させることも可能である。
【００６２】
ここまで、本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置（図１）について説明したが、本発明に係る超音波診断装置の構成は、上述した第１実施形態には限定されず、発明の範囲内において適宜設計変更することが可能であり、この場合にも同様の作用効果を奏することができる。
図１１には、本発明の第２実施形態に係る超音波診断装置１のブロック図を示す。図１１に示すように、本実施形態は、上述した第１実施形態と基本的な構成を共通させているが、擬似ドプラ波形構成部４０における血流像データ設定抽出部４１のデータ転送元が血流像ボクセルデータ作成部３２である点、換言すれば、関心領域内のデータを作成するための抽出元のデータが血流像ボクセルデータ作成部３２によって作成された三次元の血流像ボクセルデータである点が相違している。なお、本実施形態において、血流像ボクセルデータ作成部３２は、ある時相に含まれる所望の走査位置の血流像三次元データに対し、三次元座標変換を行うことで、直交する血流像ボクセルデータ（三次元の血流像ボクセルデータ）を作成するとともに、これを記憶することが可能な構成となっており、作成した血流像ボクセルデータ及び記憶した血流像ボクセルデータのいずれであっても、血流像データ設定抽出部４１へ転送可能に構成されている。
【００６３】
図１２は、かかる血流像ボクセルデータ作成部３２におけるデータの概念図であり、この場合、血流像ボクセルデータの一例として、所定の時間間隔で生成された血流速度の三次元ボクセルデータ（以下、血流速度三次元ボクセルデータという）１２０１,１２０２,１２０３,１２０４が時系列に記憶された状態を示している。
【００６４】
血流像データ設定抽出部４１は、任意に設定されたボリュームサンプルゲートの形状に従って、血流速度三次元ボクセルデータ１２０１,１２０２,１２０３,１２０４をそれぞれ抽出して取得し、関心領域（図１２において１２０５,１２０６,１２０７,１２０８で示す三次元の領域）内のデータをそれぞれ作成する。
【００６５】
ここで、血流像データ設定抽出部４１におけるボリュームサンプルゲートの設定方法について、図１３を参照して説明する。なお、ボリュームサンプルゲートの設定は、超音波診断装置１の操作者がコントロールパネル４の操作デバイスを用いて指定した所望の領域に対して制御部３や血流像データ設定抽出部４１などで行えばよいが、制御部３や血流像データ設定抽出部４１などが領域を自動的に指定して設定を行っても構わないことは、上述した第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態と同様の点については説明を省略し、相違する点について詳述する。
【００６６】
ボリュームサンプルゲートは、擬似ドプラ波形を作成するにあたり、三次元座標変換後の三次元空間に設定される血流像三次元データの収集範囲、換言すれば、血流像データ設定抽出部４１によるデータ（一例として、血流速度三次元ボクセルデータ１２０１,１２０２,１２０３,１２０４）の抽出領域となる関心領域を示すものであり、表示器９に表示させた二次元血流像データに基づく直交する２つの断層像上に領域を１つずつ設定することで一意に決定できる。図１３には、Ｙ−Ｚ空間における被検体１０の断層像１３０１と、これと直交するＸ−Ｙ空間における被検体１０の断層像１３０２の２つの面上において所望の領域を１つずつ設定することで一意に決定したボリュームサンプルゲートの一例を示す。なお、Ｙ−Ｚ空間における断層像１３０１、及びＸ−Ｙ空間における断層像１３０２と内部のボクセルデータ（血流速度三次元ボクセルデータ）の位置関係は視点によって任意に変動するが、図１３において、Ｘ−Ｙ空間における断層像１３０２は超音波信号の走査面と平行な面、Ｙ−Ｚ空間における断層像１３０１はこれと直交する面として定義している。
【００６７】
Ｙ−Ｚ空間の断層像１３０１におけるボリュームサンプルゲートは、関心領域１３０３で構成され、Ｘ−Ｙ空間の断層像１３０２におけるボリュームサンプルゲートは、関心領域１３０４で構成される。本実施形態においては、三次元座標変換後のボクセル座標上（三次元空間）においてボリュームサンプルゲートを設定するため、上述した第１実施形態（図４）のようにドプラシフトの計測方向を指し示す軸（ドプラ計測軸）はなくともよい。ただし、第１実施形態（図４）と同様に、関心領域とドプラ計測軸によりボリュームサンプルゲートを構成することも可能である。この場合、ドプラ計測軸は表示させてもよいし、表示させなくても構わない。
これら２つのボリュームサンプルゲート（すなわち、関心領域１３０３と関心領域１３０４）は同じ深度（Ｙ方向距離）を共有し、その高さ（図１３における上下方向の距離）は連動して変化する。
【００６８】
ここで、図１３に示すボリュームサンプルゲートの関心領域１３０３,１３０４は、図１２に示す関心領域１２０５〜１２０８と対応している。すなわち、図１３には、表示器９に表示させた座標変換後の画像上で設定された矩形のボリュームサンプルゲートの形態の一例が示されている。一方で、かかる矩形のボリュームサンプルゲートは、血流像ボクセルデータ作成部３２においても矩形の形状で表されることとなり、関心領域１３０３,１３０４に対応するデータとして、図１２に示すような矩形のデータ（関心領域１２０５,１２０６,１２０７,１２０８）が抽出される。これは、血流像ボクセルデータ作成部３２において作成、記憶された血流像ボクセルデータが三次元座標変換後のデータであることによる第１実施形態（抽出元のデータが図３に示す三次元座標変換前の血流像三次元データ）との相違である。また、図１２に示す４つの関心領域１２０５,１２０６,１２０７,１２０８は、一意に決定されたボリュームサンプルゲートの関心領域１３０３,１３０４と対応するデータを、血流速度三次元ボクセルデータ１２０１,１２０２,１２０３,１２０４からそれぞれ抽出した異なる時系列のデータ（相互に異なる時間成分を有するデータ）に相当する。
【００６９】
なお、本実施形態においては、矩形のボリュームサンプルゲート（関心領域１３０３,１３０４）を設定し（図１３）、該ボリュームサンプルゲートに対応するデータとして、矩形（直方体）のデータ（関心領域１２０５,１２０６,１２０７,１２０８）を抽出している（図１２）が、例えば、丸形のボリュームサンプルゲートを設定し、これに対応するデータとして球形のデータ（関心領域）を抽出する構成とすることなども可能である。
【００７０】
上述した第１実施形態（図１）、及び第２実施形態（図１１）では、ドプラ波形画像作成部４４において血流速度のヒストグラムに基づいて擬似ドプラ波形を作成しているが、超音波診断装置１では、二次元血流像データとして、血流速度フレームデータに加えて、血球からの反射強度を数値化した血流量フレームデータ、一定時間の速度分散を求めた血流速度分散フレームデータも併せて構成することが可能である。そして、構成されたこれらの二次元血流像データを被検体１０に対する走査位置、時相ごとに並べて血流像三次元データを生成するとともに、血流像三次元データ記憶部３１に時系列に記憶することも可能である。
したがって、これらの血流量フレームデータ及び血流速度分散フレームデータによれば、血流速度と同時に計算される血流データの信号強度に基づく血流量（血流パワーとも称される）と、血流速度のばらつきに基づいた血流速度分散を用いて血流速度のヒストグラムを補正し、補正後のヒストグラムに基づいて擬似ドプラ波形を作成することも可能である。
【００７１】
そこで、以下、このような血流量と血流速度分散を用いた血流速度ヒストグラムの補正について説明する。
まず、血流量を用いたヒストグラムの補正から説明する。
上述した第１実施形態及び第２実施形態では、ヒストグラム作成部４３において、横軸方向に血流速度をとり、その速度に対応するボクセル数を縦軸方向にとることでヒストグラム（図６に示すヒストグラム６０１）を作成している。
しかしながら、実際には、関心領域内の血流像三次元データにおけるボクセルの位置により血流データの信号強度が異なるため、ボクセル数を均等に累算して縦軸方向の大きさを決定するのではなく、１ボクセルあたりの血流量に応じた大きさを縦軸方向に累算する。したがって、かかるヒストグラムに基づいて擬似ドプラ波形を作成することで、その波形強度を、体積（ボクセル数）ではなく血流データの信号強度に基づいて作成することができ、より高精度な擬似ドプラ波形を作成することが可能となる。
【００７２】
本補正方法を用いる場合、初めに、関心領域内の血流像三次元データにおけるボクセルの血流速度により、横軸を決定する。血流量を加味しない場合は、この血流速度成分に対し、ボクセル数１を加算する。
これに対し、血流量を用いて補正する場合、血流速度に対応するボクセル数ではなく、血流量（信号強度）を縦軸方向に加算する。そして、これを関心領域内の血流像三次元データのボクセルすべてに対して実施する。この結果、縦軸方向には１ボクセルあたりの血流量（信号強度）に応じた大きさが累算されることになる。これにより、血流像三次元データの血流量に基づいた高精度な擬似ドプラ波形を作成することができる。なお、擬似ドプラ波形は、ヒストグラム作成部４３でこのような補正を加えたヒストグラム、及び該ヒストグラムの縦軸方向の血流量（信号強度）を輝度で表した一次元のヒストグラムを作成し、ドプラ波形画像作成部４４で該一次元のヒストグラムを縦軸方向に補正後の血流速度、横軸方向に時間をとるように並べて配置して作成すればよい。
【００７３】
次に、血流速度分散を用いたヒストグラムの補正について説明する。
関心領域内の血流像三次元データにおける１ボクセル内には、実際は複数の血流速度成分が存在する。この複数の血流速度成分は、血流速度分散として血流速度とともに推定しているため、血流速度を速度の中心として血流分散に基づいた確率密度関数を用いて周辺の血流速度成分を算定し、縦軸方向に累算する。したがって、かかるヒストグラムに基づいて擬似ドプラ波形を作成することで、その波形分布を、体積（ボクセル数）ではなく血流データから得られる詳細な速度成分に基づいて作成することができ、より高精度な擬似ドプラ波形を作成することが可能となる。
【００７４】
本補正方法を用いる場合、初めに、関心領域内の血流像三次元データにおけるボクセルの血流速度により、横軸を決定する。血流速度分散を加味しない場合は、この血流速度成分に対し、ボクセル数１を加算する。
これに対し、血流速度分散を用いて補正する場合、確率密度関数に基づいて周辺の速度成分を算定する。例えば、血流速度をμ、血流速度分散をσとした場合、血流速度μの周辺の血流速度νの強度Ｆ(ν)は、一般的な一次元正規分布に基づくと、下記の式で算定される。
Ｆ(ν)＝1/(sqrt(2π)・σ)・exp(-(ν-μ)・(ν-μ)/(2・σ・σ))  …(１)
したがって、血流速度μの周辺の血流速度νの強度Ｆ(ν)は、血流速度分散σを用いて算定することができ、ヒストグラムの横軸方向における血流速度μに対して縦軸方向に１を加算するとともに、周辺の血流速度νにおける強度Ｆ(ν)を加算する。そして、これを関心領域内の血流像三次元データのボクセルすべてに対して実施する。この結果、縦軸方向には血流分散に基づいて周辺の血流速度νの強度Ｆ(ν)に応じた大きさが累算されることになる。これにより、血流像三次元データの血流速度分散に基づいた高精度な擬似ドプラ波形を作成することができる。なお、擬似ドプラ波形は、ヒストグラム作成部４３でこのような補正を加えたヒストグラム、及び該ヒストグラムの縦軸方向の周辺血流速度の強度（血流速度分散）を輝度で表した一次元のヒストグラムを作成し、ドプラ波形画像作成部４４で該一次元のヒストグラムを縦軸方向に補正後の血流速度、横軸方向に時間をとるように並べて配置して作成すればよい。
【００７５】
上述した補正例では、血流量もしくは血流速度分散のいずれか一方を用いて血流速度のヒストグラムを補正し、擬似ドプラ波形の作成を行っているが、血流量と速度分散の両方を用いてかかるヒストグラムの補正を行うことも可能である。
この場合、関心領域内の血流像三次元データの血流速度μのボクセルにおける血流量がρ、血流速度分散がσであるとすれば、血流速度μの周辺の血流速度νの強度は上式(１)を用いてρ・Ｆ(ν)として求められる。
したがって、１つのボクセルについて、血流速度と血流量から中心のドプラ強度を算定し、ヒストグラムの横軸方向にとられるすべての速度成分を分散と血流量から算定し、関心領域内の血流像三次元データのボクセルすべてに対して累算を行うことで、さらに高精度な擬似ドプラ波形を作成することができる。
【００７６】
以上、本発明の第１実施形態に係る超音波診断装置（図１）、及び第２実施形態に係る超音波診断装置（図１１）によれば、擬似ドプラ波形を作成するための血流データの収集範囲となるボリュームサンプルゲートを、三次元の血流像に基づいてデータ計測中の任意の時間、位置やその数などの条件下で精度よく三次元的に設定することができるとともに、設定された三次元のボリュームサンプルゲートにおける擬似ドプラ波形をかかる条件に応じて作成することができる。
したがって、擬似ドプラ波形の検査後読影や遠隔読影を行う場合のデータ解析精度の向上を図ることができる。特に、週単位で大きく変化する胎児の心臓構造のように同一データの再取得が現実的に難しい場合や、現在の病態に至るまでの経過を遡って解析する場合、あるいは治療や教育の際に過去の症例を多面的に解析する場合などにおいて、そのデータ解析精度を格段に向上させることが可能となる。
【００７７】
なお、上記の実施形態では、血流速度三次元データに基づいて擬似ドプラ波形を作成する方法について説明したが、同様の構成により組織速度データを収集することも可能である。この時、胎児心臓の血流速度ではなく胎児心臓の心筋速度三次元データに基づいて一次元ヒストグラムを作成し、一次元ヒストグラムに基づいて擬似ドプラ波形を作成し、組織ドプラ像を表示することも可能である。
ここでは、上記で説明した超音波診断装置と異なる構成要件のみ説明する。血流像三次元データ記憶部３１に置き換えて、被検体のボリューム組織速度データを記憶する組織速度三次元データ記憶部（図示しない。）を備え、擬似ドプラ波形構成部４０は、組織速度三次元データ記憶部に記憶されたボリューム組織速度データからサンプルゲート内のデータを抽出し、サンプルゲート内のデータに含まれる組織速度データに基づいて、ドプラ波形の画像を作成する。
擬似ドプラ波形構成部４０は、組織速度三次元データ記憶部に記憶されたボリューム組織速度データに基づく組織速度ボクセルデータを作成して記憶する組織速度ボクセルデータ作成部（図示しない。）と、組織速度像ボクセルデータ作成部に記憶された組織速度ボクセルデータからサンプルゲート内のデータを抽出する組織速度データ設定抽出部（図示しない。）と、該組織速度データ設定抽出部で抽出されたデータに含まれる血流像データに基づいて、ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、ヒストグラムに基づいてドプラ波形の画像を作成するドプラ波形画像作成部４４とを備える。
【符号の説明】
【００７８】
１    超音波診断装置
１０  被検体
３１  血流像三次元データ記憶部
４０  擬似ドプラ波形構成部
４１  血流像データ設定抽出部
４３  ヒストグラム作成部
４４  ドプラ波形画像作成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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