(57)【要約】【課題】  三次元画像データを生成するための画像データの収集が容易な超音波診断装置を提供する。【解決手段】  被検体Ｐに対して超音波を走査する超音波プローブ１と、超音波プローブ１に対して駆動信号の送信や超音波受信信号の受信を行う送受信部２と、前記超音波受信信号から画像データを生成するデータ生成部４１と、前記画像データを保存する画像データ記憶部４２と、超音波プローブ１の位置及び角度を検出して位置データを生成する位置データ生成部３と、前記位置データに基づいて超音波プローブ１の位置情報５３を作成する位置情報作成部５２と、前記位置データに基づいて前記画像データ記憶部４２から読み出した前記画像データから二次元または三次元画像データを生成する画像データ処理部６１とを備え、超音波撮影時に、前記位置情報５３を表示部７に表示する。【選択図】  図１
2006325673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波を走査して送受波を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動する駆動信号の送信、及び前記超音波プローブから超音波受信信号の受信を行う送受信手段と、
前記送受信手段からの前記超音波受信信号から画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データ生成手段で生成された前記画像データを保存する記憶手段と、
前記超音波プローブの位置及び角度を検出して位置データを生成する位置データ生成手段と、
前記位置データ生成手段からの前記位置データに基づいて、前記超音波プローブの位置情報を作成する位置情報作成手段と、
前記位置データ生成手段からの位置データに基づいて、前記記憶手段から読み出した前記画像データから二次元または三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段からの前記二次元画像データと前記位置情報作成手段からの前記位置情報とを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
磁場を発生するトランスミッタを有し、
前記位置情報作成手段は、前記超音波プローブの位置が前記トランスミッタから発生された前記磁場を正確に検出できる第１範囲外であることを検出した場合に、前記位置情報と共に警告メッセージを前記表示手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記表示手段に、前記画像データ処理手段からの前記二次元画像データと前記位置情報作成手段からの前記位置情報とを合成して表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
音声で出力する音声出力手段を有し、
前記警告メッセージを前記音声出力手段に出力することを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記位置情報作成手段は、前記超音波プローブの位置が前記第１範囲に含まれる場合、前記超音波プローブの移動方向及びその移動方向の先にある前記第１範囲外までの距離を前記表示手段に表示するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記位置情報は、前記第１範囲及び前記第１範囲外の鉛直断面及び水平断面と、この鉛直断面及び水平断面に投影された前記超音波プローブの位置との情報であることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記画像データ記憶手段に保存された前記画像データの記憶情報に基づいて、前記第１範囲に対応した画像データの指定が可能なアイコンを有し、
前記画像データ処理手段は、前記アイコンにより指定された前記第１範囲の画像データを前記画像データ記憶手段から読み出して、三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記画像データ処理手段は、前記アイコンの指定範囲に前記第１範囲外の画像データが指定された場合、この指定された画像データを除いて前記三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示手段に、前記アイコンと前記画像データ処理手段からの前記三次元画像データとを合成して表示するようにしたことを特徴とする請求項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、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に係り、特に三次元の画像データを表示する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波診断装置においては超音波の三次元走査により三次元画像データの表示が可能になってきており、その画像による診断も普及してきている。そして、三次元画像データを得るための三次元走査方法には、超音波の二次元走査が可能な超音波プローブを被検体に接触させた状態で、手動で移動することにより超音波の三次元走査に拡張する超音波プローブ移動方式がある。
【０００３】
そして、この超音波プローブ移動方式には、超音波プローブを平行移動或いは煽りによって複数の位置或いは角度から二次元画像データを得て、この二次元画像データを予め設定した移動距離或いは煽り角度の情報を用いて再構成して、三次元画像データを得るものがある。また、被検体に接触させた超音波プローブの位置及び角度を検出する位置センサを装着して、複数の位置或いは角度から得られる各二次元画像データに対応した位置データの情報を用いることにより、三次元画像データを得る方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１の位置センサを利用した方法は、超音波プローブの位置を正確に検出できる検出範囲が制限されているので、収集後に検出範囲から外れた位置の二次元画像データが含まれていると三次元画像データを得ることができない問題がある。また、検出範囲は、位置センサと対をなすトランスミッタを基準点にした空間における所定の範囲であることから、超音波プローブを移動させて二次元画像データを収集しているときに検出範囲を把握するのを困難なものにしている。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、三次元画像データを得るための二次元画像データの収集が容易な超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波を走査して送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動する駆動信号の送信、及び前記超音波プローブから超音波受信信号の受信を行う送受信手段と、前記送受信手段からの前記超音波受信信号から画像データを生成する画像データ生成手段と、前記画像データ生成手段で生成された前記画像データを保存する記憶手段と、前記超音波プローブの位置及び角度を検出して位置データを生成する位置データ生成手段と、前記位置データ生成手段からの前記位置データに基づいて、前記超音波プローブの位置情報を作成する位置情報作成手段と、前記位置データ生成手段からの位置データに基づいて、前記記憶手段から読み出した前記画像データから二次元または三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、前記画像データ処理手段からの前記二次元画像データと前記位置情報作成手段からの前記位置情報とを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の超音波診断装置によれば、三次元画像データの生成に不適切な二次元画像データの収集を容易に防ぐことができる。また、収集された二次元画像データに不適切な二次元画像データが含まれた場合でも、その二次元画像データを除いて三次元画像データを生成できるので、超音波の画像診断を迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明による超音波診断装置の実施例を、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。
【００１０】
この超音波診断装置１０は、被検体Ｐに対して超音波の二次元走査により送受波を行なう超音波プローブ１と、超音波プローブ１に対して超音波駆動信号の送信と被検体Ｐから超音波プローブ１を介した受波に基づく超音波反射信号の受信とを行なう送受信部２と、超音波プローブ１の位置及び角度を検出して位置データを生成する位置データ生成部３とを備えている。
【００１１】
また、超音波診断装置１０は、送受信部２によって得られた受信信号を処理してＢモード画像データ、カラードプラ画像データ等の画像データを生成する画像データ生成部４と、位置データ生成部３によって得られた位置データから位置情報などの情報を作成する表示用情報作成部５と、画像データ生成部４によって得られた画像データから二次元または三次元の画像データなどを生成する三次元画像データ処理部６とを備えている。
【００１２】
更に、超音波診断装置１０は、三次元画像データ処理部６において生成された二次元または三次元画像データや、表示用情報作成部５において作成された位置情報などの情報を表示する表示部７と、各種コマンド信号の入力を行なう操作部８と、前述の各ユニットを統括して制御するシステム制御部９とを備えている。
【００１３】
超音波プローブ１は、被検体Ｐの体表面にその先端面を接触させて超音波の送受波を行なうものであり、一次元に配列した複数個（Ｎ個）の圧電振動子を有している。この圧電振動子は電気音響変換素子であり、送波時には電気パルス（超音波駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、また受波時には被検体Ｐからの超音波反射波（受信超音波）を電気信号（超音波受信信号）に変換する機能を有している。
【００１４】
送受信部２は、超音波プローブ１から送信超音波を発生するための超音波駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ１の圧電振動子から得られる複数チャンネル（Ｎチャンネル）の超音波受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備えている。
【００１５】
送信部２１は、被検体に放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルス発生させ、送信において所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と二次元の走査面に超音波を送信するための偏向用遅延時間とを前記レートパルスに与えた後、超音波プローブ１に内蔵されたＮ個の圧電振動子を駆動し、被検体Ｐに対して送信超音波を放射するための超音波駆動パルスを生成する。
【００１６】
受信部２２は、超音波プローブ１からの微小な超音波受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、この超音波受信信号に対して所定の深さからの受信超音波を集束して細い受信ビーム幅を得るための集束用遅延時間と二次元の走査面に超音波の受信指向性を設定するための偏向用遅延時間とを与えた後、圧電振動子からのＮチャンネルの超音波受信信号を整相加算して１つに纏める。
【００１７】
位置データ生成部３は、被検体Ｐの近傍に配置され、磁場を発生するトランスミッタ３１と、超音波プローブ１に装着されトランスミッタ３１が発生した磁場を検出するレシーバ３２と、レシーバ３２の検出信号に基づいて超音波プローブ１の位置及び角度の位置データを生成する位置信号処理部３３とを備えている。
【００１８】
図２は、トランスミッタ３１を床に配置した場合の、床上方の空間に分布する磁場の鉛直断面を示した図である。トランスミッタ３１は、この磁場中心部から外側に向かって第１の磁場エリア、第２の磁場エリア、及び第３の磁場エリアの磁場分布を有する。
【００１９】
第１の磁場エリアは、トランスミッタ３１に最も近くに分布し、レシーバ３２にとって磁場が強すぎて正確に検出できない第２範囲３５ａである。また、第２の磁場エリアは、第１の磁場エリアの外側に分布し、レシーバ３２がトランスミッタ３１の磁場を正確に検出できる第１範囲３４である。更に、第３の磁場エリアは、第２の磁場エリアの外側に分布し、レシーバ３２にとって磁場が弱すぎて正確に検出できない第２範囲３５ｂである。
【００２０】
そして、第２の磁場エリアと第１及び第３の磁場エリアとの境目は、磁場検出が不正確となり得る警告範囲３６ａ，３６ｂとなり、その警告範囲３６ａと３６ｂの間の第１範囲３４が、正確に磁場検出できる正常範囲３７となる。
【００２１】
図１の位置信号処理部３３は、レシーバ３１の検出信号からトランスミッタ３１を基準点として磁場上の空間における超音波プローブ１の位置及び角度の位置データを生成して、画像データ生成部４及び表示用情報作成部５に出力する。なお、位置信号処理部３３は、レシーバ３１から出力された検出信号を処理して、レシーバ３１の位置を予め設定された補正係数を用いて超音波プローブ１の超音波走査面の位置及び角度に補正したレシーバ位置データも生成する。
【００２２】
画像データ生成部４は、送受信部２の受信部２２から出力された超音波受信信号から画像データを生成するデータ生成部４１と、データ生成部４１において生成された画像データを保存する画像データ記憶部４２とを備えている。
【００２３】
データ生成部４１は、受信部２２の超音波受信信号からＢモード画像データを生成するＢモードデータ生成部４３と、前記受信信号からカラードプラ画像データを生成するカラードプラデータ生成部４４とを備えている。
【００２４】
即ち、Ｂモードデータ生成部４３では、受信部２２からの整相加算された超音波受信信号に対して包絡線検波が行われた後、対数変換が行われる。そして、対数変換された信号は、デジタル信号に変換されてＢモード画像データが生成され、その画像データが画像データ記憶部４２に出力される。
【００２５】
また、カラードプラデータ生成部４４では、受信部２２からの整相加算された超音波受信信号に対してドプラ偏移周波数が検出されデジタル信号に変換された後、血流情報のみが抽出され、その抽出されたドプラ信号に対して自己相関処理が行われる。そして、この自己相関処理結果に基づいて血流の平均流速値、分散値などを算出してカラードプラ画像データが生成され、その画像データが画像データ記憶部４２に出力される。
【００２６】
画像データ記憶部４２は、データ生成部４１から出力された画像データを順次保存するデータ記憶部４５と、データ生成部４１から出力された画像データを収集するデータ収集部４６とを備えている。
【００２７】
データ記憶部４５は、記憶回路を備え、データ生成部４１から出力された画像データに、位置データ生成部３から出力される位置データを付加して一旦保存する。そして、保存された画像データが所定の許容容量になった時点で、古い画像データが保存されているメモリ領域に最新の画像データが順に上書きされるようになっている。
【００２８】
図３は、データ記憶部４５の記憶回路に保存された画像データの構成の一例を示したものであり、縦軸は走査方向θ１乃至θＫに対応した画像データの配列、横軸は超音波送受波方向に対応している。ここでは、例えば、１フレーム分のＢモード画像データに必要なＫ個の画像データＡ１乃至ＡＫが保存されている例を示す。そして、画像データＡ１には第１の走査方向（θ１）の超音波送受波により生成された画素ａ１１乃至ａ１Ｌが保存され、更に、その先頭には走査方向（θ１）に関する走査情報ａ１０ａと、位置データ生成部３からのこの走査の位置及び角度に対応した位置データａ１０ｂとが保存されている。
【００２９】
同様に画像データＡ２乃至ＡＫには、第２の走査方向（θ２）乃至第Ｋの走査方向（θＫ）に対する走査情報ａ２０ａ乃至ａＫ０ａ、及び位置データａ２０ｂ乃至ａＫ０ｂと、各走査方向（θ２乃至θＫ）の画素ａ２１乃至ａ２Ｌ、・・、画素ａＫ１乃至ａＫＬ（ｍ＝２乃至Ｋ）が保存されている。
【００３０】
なお、データ記憶部４５の第Ｋの走査方向（θＫ）の画像データＡＫに後続して、次フレーム以降のＢモード画像データに必要な画像データＢ１乃至Ｂ−Ｋが保存されている。
【００３１】
図１に戻り、データ収集部４６は、データ記憶部４５の記憶回路と同様の収集データ記憶回路などを備え、データ生成部４１により生成出力された画像データを収集して保存する。
【００３２】
表示用情報作成部５は、画像データ生成部４のデータ収集部４６に保存されている画像データを読み出すアイコンを作成するアイコン作成部５１と、超音波プローブ１の位置及び角度を表す位置情報を作成する位置情報作成部５２とを備えている。
【００３３】
アイコン作成部５１は、データ収集部４６に収集保存されている画像データを読み取った後、この画像データに基づいてアイコンを作成して三次元画像データ処理部６に出力する。
【００３４】
また位置情報作成部５２は、位置データ生成部３から出力された位置データに基づいて、超音波プローブ１の位置及び角度の情報、及び図２に示した第１範囲３４及び第２範囲３５ａ，３５ｂで構成される位置情報を作成して、三次元画像データ処理部６に出力する。
【００３５】
三次元画像データ処理部６は、画像データ生成部４から読み出した画像データを走査変換して二次元画像データを生成したり、第１範囲３４の位置或いは角度から生成した二次元画像データを位置データに基づいて再構成して三次元画像データを生成したりする画像データ処理部６１と、画像データ処理部６１から出力された二次元画像データや三次元画像データに表示用情報作成部５から出力された位置情報やアイコンを合成するデータ合成部６２とを備えている。
【００３６】
表示部７は、変換回路、モニタなどを備え、三次元画像データ処理部６のデータ合成部６２から出力された二次元画像データや三次元の画像データをＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換により映像信号に変換して表示する。
【００３７】
操作部８は、スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス等の入力デバイスと、タッチコマンドスクリーンを備えている。そして、これらを用いて超音波プローブ１からの送信超音波を停止させるフリーズ操作、画像データの収集を行う三次元画像収集操作、三次元画像データの生成を行う三次元画像生成操作、検査開始操作などの操作を行う。また、被検体ＰのＩＤ、氏名等の被検体情報、視野深度、走査幅、走査線密度等の撮影条件、各種コマンド信号や解析データに対するコメントの入力、画像データ生成モードの選択等を上記入力デバイスとタッチコマンドスクリーンを用いて行う。
【００３８】
システム制御部９は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部８から供給される各種の入力情報や選択情報等を前記記憶回路に保存する。そして、前記ＣＰＵは、これらの情報に基づいて送受信部２、位置データ生成部３、画像データ生成部４、表示用情報作成部５、三次元画像データ処理部６、表示部７等の各ユニットの制御やシステム全体の制御を行なう。
【００３９】
以下、図１乃至図１１を参照して、実施例に係る超音波診断装置１０の動作を説明する。まず、図４は、超音波撮影の操作の手順と、その操作に連動する超音波診断装置１０の動作を示したフローチャートである。
【００４０】
超音波診断装置１０の操作者は、位置データ生成部３のトランスミッタ３１を、例えば被検体Ｐが載置された寝台の下方の近傍に配置する。そして操作部８から撮影条件、被検体Ｐの被検体情報等を入力することにより、超音波診断装置１０は、超音波撮影を開始する（ステップＳ１）。
【００４１】
システム制御部９は、操作部８から入力された撮影条件に基づいて、送受信部２、位置データ生成部３、画像データ生成部４、三次元画像データ処理部６、表示部７の各ユニットに対し超音波撮影の制御を開始する。
【００４２】
次に、被検体Ｐの撮影部位に超音波プローブ１を当てることにより、画像データ生成部４のデータ生成部４１は、送受信部２から受信した受信信号から被検体ＰのＢモード画像データやカラードプラ画像データ等の画像データを生成して、画像データ記憶部４２のデータ記憶部４５に順次保存する。
【００４３】
三次元画像データ処理部６の画像データ処理部６１は、データ記憶部４５から前記画像データを読み出して、二次元の画像データを生成してデータ合成部６２に出力する。一方、表示用情報作成部５の位置情報作成部５２は、位置データ生成部３から出力された位置データから位置情報を作成してデータ合成部６２に出力する。そして、データ合成部６２は、画像データ処理部６１から出力された画像データと、この画像データに対応する位置情報作成部５２から出力された位置情報５３とを合成して表示部７にリアルタイムに表示する（ステップＳ２）。
【００４４】
操作者は、表示部７に表示された被検体Ｐの画像及び位置情報を参照して、被検体Ｐの撮影部位に設定した超音波プローブ１の位置が正常範囲３７である第１範囲３４に入るように、被検体Ｐ、トランスミッタ３１、或いは超音波プローブ１の位置を設定する。
【００４５】
図５は、表示部７に表示された被検体Ｐの二次元画像及び位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１には、被検体Ｐの二次元画像７２、及びこの二次元画像７２の位置情報５３が表示される。この二次元画像７２及び位置情報５３は、ステップＳ２において、画像データ処理部６１及び位置情報作成部５２で生成作成された二次元画像データ及び位置情報５３に対応している。
【００４６】
図６は、図５の画面７１に表示された位置情報５３の詳細を示した図である。この例の位置情報５３は、Ａ表示エリア７４乃至Ｄ表示エリア７７から構成される。
【００４７】
Ａ表示エリア７４には、超音波プローブ１が位置する第１範囲３８ａ及び第２範囲３９ａが表示される。そして、第１範囲３８ａ内には、超音波プローブ１の角度が投影された矢印１１ａが表示される。
【００４８】
また、Ａ表示エリア７４には、矢印１１ａの位置における第１範囲３８ａ及び第２範囲３９ａの鉛直断面の位置を表すＢ断面Ａ線７４ｂ、及びこのＢ断面Ａ線７４ｂに直交するＣ断面Ａ線７４ｃが表示される。
【００４９】
Ｂ表示エリア７５には、Ａ表示エリア７４のＢ断面Ａ線７４ｂの鉛直断面に対応した第１範囲３８ｂ及び第２範囲３９ｂが表示される。そして、第１範囲３８ｂ内には、Ａ表示エリア７４の矢印１１ａに対応する超音波プローブ１の角度が投影された矢印１１ｂが表示される。
【００５０】
また、Ｂ表示エリア７５には、矢印１１ｂの位置における第１範囲３８ｂ及び第２範囲３９ｂの鉛直断面の位置を表すＣ断面Ａ線７４ｃ、及びこのＣ断面Ａ線７４ｃに直交し、第１範囲３８ｂ及び第２範囲３９ｂの水平断面（即ち、Ａ表示エリア７４の第１範囲３８ａ及び第２範囲３９ａ）の位置を表すＡ断面Ｂ線７５ａが表示される。
【００５１】
Ｃ表示エリア７６には、Ｂ表示エリア７５のＣ断面Ａ線７４ｃの鉛直断面に対応した第１範囲３８ｃ及び第２範囲３９ｃが表示される。そして、第１範囲３８ｃ内には、Ｂ表示エリア７５の矢印１１ｂに対応する超音波プローブ１の角度が投影された矢印１１ｃが表示される。
【００５２】
また、Ｃ表示エリア７６には、矢印１１ｃの位置における第１範囲３８ｃ及び第２範囲３９ｃの水平断面の位置を表すＡ断面Ｂ線７５ａ、及びこのＡ断面Ｂ線７５ａに直交し、第１範囲３８ｃ及び第２範囲３９ｃの鉛直断面（即ち、Ｂ表示エリア７５の第１範囲３８ｂ及び第２範囲３９ｂの鉛直断面）の位置を表すＢ断面Ｃ線７６ｂが表示される。
【００５３】
Ｄ表示エリア７７には、Ａ表示エリア７４の矢印１１ａの方向に対応する超音波プローブ１の方位を示す「方位：θａ」、Ｂ表示エリア７５の矢印１１ｂの方向に対応する超音波プローブ１の仰角をＡ表示エリア７４の下方の方位から見た「仰角Ｂ：θｂ」、Ｃ表示エリア７６の矢印１１ｃの方向に対応する超音波プローブ１の仰角をＡ表示エリア７４の左方の方位から見た「仰角Ｃ：θｃ」などが表示される。
【００５４】
そして、表示用情報作成部５の位置情報作成部５２により、この時の矢印１１ａ乃至１１ｃの表示は、超音波プローブ１が正常範囲３７である第１範囲３８ａ又は３８ｂ又は３８ｃに位置している時は通常表示、警告範囲３６に位置している時は強調表示、及び第２範囲３９ａ又は３９ｂ又は３９ｃに位置している時は強調点滅表示される。この場合、例えば通常表示は青色、強調表示は黄色、及び強調点滅表示は赤色などに識別して表示してもよい。
【００５５】
このように、超音波プローブ１の位置及び角度の位置情報５３を作成して表示部７に表示させることにより、超音波プローブ１を正常範囲３７である第１範囲３４に設定することができる。
【００５６】
次に、操作者は、表示部７の画面７１に表示された被検体Ｐの二次元画像７２及び位置情報５３を参考にして、診断に必要な三次元画像データを収集するための操作を行った後、超音波プローブ１を被検体Ｐの体表面に当てた状態で、例えば図７（ａ）に示した矢印Ｌ１方向への平行移動の動作によって、超音波撮影を行う。この超音波プローブ１の走査面１ａの平行移動によって形成される走査範囲１ｂ、及び走査範囲１ｂの各走査面における位置データ生成部３からの位置データに基づいて三次元画像データが生成されることになる。
【００５７】
また、図７（ｂ）に示した矢印Ｒ１方向への煽り動作によって、超音波撮影を行う。この超音波プローブ１の走査面１ｃの煽りによって形成される走査範囲１ｄ、及び走査範囲１ｄの各走査面における位置データ生成部３からの角度データに基づいて三次元画像データが生成されることになる。
【００５８】
操作部８の三次元画像収集操作により、画像データ記憶部４２のデータ収集部４６は、データ生成部４１から出力される予め設定された収集時間分の画像データ、或いは予め設定された収集時間前までの間にデータ記憶部４５に保存されている画像データを収集して保存する（図４のステップＳ３）。
【００５９】
三次元画像データ処理部６の画像データ処理部６１は、データ記憶部４５から画像データを読み出して二次元の画像データを生成してデータ合成部６２に出力する。一方、位置情報作成部５２は、位置データ生成部３から出力された三次元画像収集操作開始時点からこの二次元の画像データの位置データの生成までに生成された位置データから位置情報５３ａを作成してデータ合成部６２に出力する。
【００６０】
そして、データ合成部６２は、画像データ処理部６１及び位置情報作成部５２から出力された画像データ及びこの画像データの位置情報５３ａを合成して表示部７に表示する（図４のステップＳ４）。
【００６１】
図８は、三次元画像収集操作により表示部７に表示された被検体Ｐの二次元画像及び位置情報の画面の一例を示した図である。この画面７１ａには、被検体Ｐの二次元画像７２ａ、位置情報５３ａ、及び警告エリア７３が表示される。
【００６２】
二次元画像７２ａ及び位置情報５３ａは、ステップＳ４において、画像データ処理部６１及び位置情報作成部５２で生成作成された二次元画像データ及び位置情報５３ａに対応している。
【００６３】
警告エリア７３は、超音波プローブ１が警告範囲３６及び第２範囲３５に入ったときに、位置情報作成部５２において作成された警告メッセージが表示されるエリアである。位置情報作成部５２は前記範囲を検出した時、例えば「警告範囲に入りましたのでご注意ください」、或いは「超音波プローブを直ちに第１範囲に移動してください」などの警告メッセージを表示して、操作者に警告を発する。なお、警告エリア７３に表示した警告メッセージを音声により出力するようにしてもよい。
【００６４】
このように、三次元画像収集操作中に、超音波プローブ１が正常範囲３７から警告範囲３６に移動されたときに、表示部７に警告メーセージを表示したり、同警告メッセージを音声出力したりして、操作者に警告を発することにより、第２範囲３５の不適切な画像データの収集を防ぐことができる。
【００６５】
図９は、図８の表示部７の画面７１ａに表示された位置情報５３ａの詳細を示す図である。この位置情報５３ａが、図６の位置情報５３と異なる点は、Ａ表示エリア７４乃至Ｃ表示エリア７６に、操作部８の三次元画像収集操作開始から超音波プローブ１が第１範囲３４内をほぼ水平に平行移動した移動軌跡を示した実線１２ａ乃至１２ｃの表示、及び移動軌跡を移動方向に延長して超音波プローブ１が第２範囲３５に入るまでの延長線を示した破線１３ａ乃至１３ｃの表示が追加されている点と、Ｄ表示エリア７７に、超音波プローブ１の移動軌跡及び延長線の長さ（許容距離）を表す「移動距離：Ｄ１」及び「許容距離：Ｄ２」が追加表示されている点である。
【００６６】
そして、「許容範囲：Ｄ２」は、矢印１１ａ乃至１１ｃと共に、超音波プローブ１が正常範囲３７に位置した時には通常表示、警告範囲３６に位置した時には強調表示、及び第２範囲３５に位置した時には強調点滅表示される。また同様に、それらの表示を青色、黄色、及び赤色などで識別表示してもよい。
【００６７】
このように、三次元画像収集操作中に、超音波プローブ１の位置及び角度の位置情報５３ａを作成して範囲毎に識別して表示部７に表示させることにより、超音波プローブ１の位置及び角度、第２範囲３５までの許容距離などの情報を得ることができるので、第２範囲３５の不適切な画像データの収集を防ぐことができる。
【００６８】
次に、被検体Ｐの画像データの収集を終えた時点で、操作部８からフリーズ操作を行うことにより、システム制御部９は、超音波撮影及び三次元画像収集動作を停止する。これにより送受信部２、位置データ生成部３、画像データ生成部４、表示用情報作成部５、表示部７も超音波撮影及び三次元画像収集動作を停止する（図４のステップＳ４）。
【００６９】
次に、操作部８の三次元画像編集操作により、表示用情報作成部５のアイコン作成部５１は、データ収集部４６の記憶回路に収集保存された画像データの記憶情報を読み取った後、この記憶情報に基づいてアイコン５４を作成する（図４のステップＳ５）。
【００７０】
図１０は、ステップＳ５におけるデータ収集部４６の画像データの記憶領域と、アイコン作成部５１で作成されたアイコン５４の関係を示した図である。
【００７１】
データ収集部４６の記憶回路は、画像データを保存する収集可能領域Ｅ１を有している。そして、例えば、その収集可能領域Ｅ１は第１範囲３４の画像データが収集保存される第１範囲記憶領域Ｅ２、第２範囲３５の画像データが収集保存される第２範囲記憶領域Ｅ３、及び空きエリアの未収集領域Ｅ４から構成されている。
【００７２】
アイコン５４は、前記収集可能領域Ｅ１、前記第１範囲記憶領域Ｅ２、前記第２範囲記憶領域Ｅ３、及び前記未収集領域Ｅ４に対応した収集可能エリアｅ１、第１範囲エリアｅ２、第２範囲エリアｅ３、及び未収集エリアｅ４から構成されている。また、アイコン５４は、第１範囲エリアｅ２及び第２範囲エリアｅ３の範囲を指定するための移動可能に配置された先頭マーカ５５ａ及び後尾マーカ５５ｂを有している。そして、三次元画像編集操作により、前記先頭マーカ５５ａ及び前記後尾マーカ５５ｂは先頭の第１範囲エリアｅ２の両端部、即ち図１０では第１範囲エリアｅ２の両端部に設定されている。
【００７３】
次に、アイコン作成部５１は、作成したアイコン５４をデータ合成部６２及び画像データ処理部６１に出力する。画像データ処理部６１は、アイコン作成部５１からのアイコン５４の両マーカ５５ａ，５５ｂの指定範囲に基づいて、データ収集部４６の記憶回路の中から第１範囲記憶領域Ｅ２の画像データを読み出して三次元画像データを生成し、データ合成部６２に出力する（図４のステップＳ６）。
【００７４】
データ合成部６２は、アイコン作成部５１から出力されたアイコン５４と画像データ処理部６１から出力された三次元画像データとを合成して表示部７に表示する（図４のステップＳ７）。
【００７５】
図１１は、ステップＳ７の三次元画像収集操作により、表示部７の画面７８に表示された三次元画像７９及びアイコン５４の一例を示した図である。この三次元画像７９は、超音波プローブ１の水平移動操作により、データ収集部４６に収集された第１範囲記憶領域Ｅ２の画像データから生成された三次元画像データに対応している。
【００７６】
次に、操作部８から、例えば診断に有用な三次元画像取得のためのアイコンの範囲指定操作があった場合（図４のステップＳ８のはい）、アイコン作成部５１は、アイコン５４の先頭マーカ５５ａ及び後尾マーカ５５ｂを、例えば第１範囲エリアｅ２の指定範囲に設定してデータ合成部６２に出力する。また、操作部８からアイコンの範囲指定操作がない場合（図４のステップＳ８のいいえ）、ステップＳ９に移行する。
【００７７】
画像データ処理部６１は、アイコン作成部５１の指定範囲の情報に基づいて、データ収集部４６の第１範囲記憶領域Ｅ２の中から第１範囲エリアｅ２の指定範囲の画像データを読み出した後、三次元画像データを生成してデータ合成部６２に出力する。データ合成部６２は、アイコン作成部５１から出力されたアイコン５４と画像データ処理部６１から出力された三次元画像データとを合成して表示部７に表示する（図４のステップＳ９）。
【００７８】
なお、アイコンの範囲指定操作により、先頭マーカ５５ａ及び後尾マーカ５５ｂが指定した範囲に、例えば指定ミスにより必要とする第１範囲外の第２範囲が指定された場合、画像データ処理部６１は、データ収集部４６の指定範囲に対応した記憶領域の画像データを読み出した後、第２範囲３５の画像データを除いて第１範囲３４の画像データだけで三次元画像データを生成する。
【００７９】
このように、収集した第１範囲３４の画像データの中から診断に有用な画像データの範囲をアイコン５４で指定することにより、第１範囲３４の必要な画像データのみの三次元画像データを生成して表示することができる。
【００８０】
この範囲指定機能を適用することにより、収集した画像データの中に第２範囲３５の不適切な画像データが含まれた場合、アイコン５４で第１範囲３４の画像データを指定することにより、その指定範囲の三次元画像データを生成して表示することができる。更に、指定範囲に第１範囲外の第２範囲エリアが指定された場合でも、第２範囲３５の不適切な画像デーを除いた三次元画像データを生成して表示することができる。
【００８１】
次に、三次元画像収集操作が行われた場合（図４のステップＳ１０のはい）、ステップＳ３に戻る。また、三次元画像収集操作が行われない場合（図４のステップＳ１０のいいえ）、操作部８の三次元画像保存操作により、画像データ処理部６１は、内部の記憶回路に生成した三次元画像データを保存する。そして、超音波診断装置１０は超音波撮影を終了する（図４のステップＳ１１）。
【００８２】
以上述べた本発明の実施例によれば、三次元画像収集操作前に、超音波プローブ１の位置及び角度の位置情報５３を作成して表示部７に表示させることにより、容易に超音波プローブ１を第１範囲３４に設定することができる。
【００８３】
また、三次元画像収集操作中に、超音波プローブ１の位置及び角度の位置情報５３ａを作成して表示部７に表示させることにより、超音波プローブ１の位置及び角度、第２範囲３５までの許容距離などの情報を得ることができるので、第２範囲３５の不適切な画像データの収集を防ぐことができる。
【００８４】
また、三次元画像収集操作中に、超音波プローブ１が警告範囲３６に入ったときに、表示部７への警告メーセージや位置情報５３ａへの識別表示、更には警告メーセージの音声出力などにより、第２範囲３５の不適切な画像データの収集を防ぐことができる。
【００８５】
更に、収集した第１範囲３４の画像データの中から診断に有用な画像データの範囲をアイコン５４で指定することにより、第１範囲３４の必要な画像データのみの三次元画像データを生成して保存することができる。
【００８６】
そして、収集した画像データの中に第２範囲３５の画像データが含まれた場合、アイコン５４で第１範囲３４の画像データを指定することにより、その指定範囲の画像データの三次元画像データの生成を行うことができる。また、指定範囲に第１範囲外の第２範囲が指定された場合でも、第２範囲３５の不適切な画像データを除いて三次元画像データを生成表示することができる。
【００８７】
このように、第２範囲３５の不適切な画像データの収集を容易に防ぐことができ、また収集された画像データに第２範囲の画像データが含まれた場合でも不適切な画像データを除いて三次元画像データを生成することができるので、超音波の画像診断を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係るトランスミッタの磁場分布の鉛直断面を示す図。
【図３】本発明の実施例に係るデータ記憶部の記憶回路に保存される画像データの構成の一例を示す図。
【図４】本発明の実施例に係る超音波撮影の操作の手順と、その操作に連動する超音波診断装置の動作を示すフローチャート。
【図５】本発明の実施例に係る表示部に表示される二次元画像データ及び位置情報の画面の一例を示す図。
【図６】図５の位置情報の詳細を示す図。
【図７】本発明の実施例に係る超音波プローブの動作を示す図。
【図８】本発明の実施例に係る三次元画像収集操作により表示部に表示される二次元画像データ及び位置情報の画面の一例を示す図。
【図９】図８の位置情報の詳細を示す図。
【図１０】本発明の実施例に係るデータ収集部の画像データの記憶領域とアイコンの関係を示す図。
【図１１】本発明の実施例に係る表示部に表示される三次元画像及びアイコン５の一例を示す図。
【符号の説明】
【００８９】
Ｐ  被検体
１  超音波プローブ
２  送受信部
３  位置データ生成部
４  画像データ生成部
５  表示用情報作成部
６  三次元画像データ処理部
７  表示部
８  操作部
９  システム制御部
１０  超音波診断装置
３１  トランスミッタ
３２  レシーバ
３３  位置信号処理部
４１  データ生成部
４２  画像データ記憶部
４３  Ｂモードデータ生成部
４４  カラードプラデータ生成部
４５  データ記憶部
４６  データ収集部
５１  アイコン作成部
５２  位置情報作成部
６１  画像データ処理部
６２  データ合成部
【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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