(57)【要約】【課題】  ボリュームデータを用いた超音波画像診断を効率化することにある。【解決手段】  実施形態によれば、超音波診断装置は、画像データ生成部、記録制御部、ボリュームデータ生成部、レンダリング処理部、及び表示制御部を備える。画像データ生成部は、超音波を受信することで収集された受信データに基づいて、画像データを繰り返し生成する。記録制御部は、前記画像データをメモリに記録し、前記画像データの総量が所定の条件を満たす度に、前記画像データを古い順に削除する。ボリュームデータ生成部は、前記画像データ生成部が、少なくとも１時相に対応する前記画像データを生成する度に、ボリュームデータを生成する。レンダリング処理部は、前記ボリュームデータに対して、順次、レンダリング処理を施すことで、レンダリング画像を生成する。表示制御部は、前記レンダリング画像を、順次、表示部に表示させる。【選択図】      図１
2019084037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブを介して超音波を受信することで収集された受信データに基づいて、画像データを繰り返し生成する画像データ生成部と、
前記画像データをメモリに記録し、前記メモリに記録されている前記画像データの総量、又は前記メモリに記録されている最も古い前記画像データが前記メモリに記録されている時間が所定の条件を満たす度に、前記メモリに記録されている前記画像データを古い順に削除する記録制御部と、
前記画像データ生成部が、少なくとも１時相に対応する前記画像データを生成する度に、前記メモリに記録されている複数の時相に対応する前記画像データを用いて、ボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部と、
生成された前記ボリュームデータに対して、順次、レンダリング処理を施すことで、レンダリング画像を生成するレンダリング処理部と、
生成された前記レンダリング画像を、順次、表示部に表示させる表示制御部と、
を備えた超音波診断装置。
【請求項２】
記録制御部は、前記メモリに記録される前記画像データの総量が所定の上限に達した場合、又は前記最も古い前記画像データが前記メモリに記録されている時間が所定の上限に達した場合に、前記メモリに記録されている前記画像データを古いものから順に削除する請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記画像データは、前記超音波プローブに関する位置情報に対応付けられている請求項１又は２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記ボリュームデータ生成部は、前記複数の時相に対応する画像データのうち古い時相に対応する画像データの輝度を下げる請求項１乃至３のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記レンダリング処理部は、前記ボリュームデータの一部であって、前記ボリュームデータの生成に用いられた前記画像データのうち古い時相に対応する画像データに対応する一部の輝度を下げ、当該一部の輝度が下げられた前記ボリュームデータに対して前記レンダリング処理を施す請求項１乃至３のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記レンダリング処理部は、前記生成したレンダリング画像の一部であって、前記ボリュームデータの生成に用いられた前記画像データのうち古い時相に対応する画像データに対応する一部の輝度を下げる請求項１乃至３のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記ボリュームデータ生成部は、前記画像データの生成に関する連続性が失われた場合、当該連続性が失われた時点より後に生成された画像データを用いて前記ボリュームデータを生成する請求項１乃至６のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記表示制御部は、基準時点からの経過時間、及び、前記レンダリング画像の表示に関するタイムウィンドウを含む付加情報を、表示部に表示させる請求項１乃至７のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記ボリュームデータの生成に用いる前記画像データの総量を変更する変更指示を受け付ける受付部をさらに備えた請求項１乃至８のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記ボリュームデータ生成部は、前記受信データを収集している間、前記受信データを収集していない場合と比して、前記ボリュームデータを生成する過程において施される画像処理の一部を省略する請求項１乃至７のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記ボリュームデータ生成部は、前記複数の時相に対応する前記画像データに最新の画像データが含まれるように、少なくとも２時相に対応する画像データが生成される度にボリュームデータを生成する請求項１乃至８のうちいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
コンピュータに、
超音波プローブを介して超音波を受信することで収集された受信データに基づいて、画像データを繰り返し生成する画像データ生成機能と、
前記画像データをメモリに記録し、前記メモリに記録されている前記画像データの総量、又は前記メモリに記録されている最も古い前記画像データが前記メモリに記録されている時間が所定の条件を満たす度に、前記メモリに記録されている前記画像データを古い順に削除する記録制御機能と、
少なくとも１時相に対応する前記画像データが生成される度に、前記メモリに記録されている複数の時相に対応する前記画像データを用いて、ボリュームデータを生成するボリュームデータ生成機能と、
生成された前記ボリュームデータに対して、順次、レンダリング処理を施すことで、レンダリング画像を生成するレンダリング処理機能と、
生成された前記レンダリング画像を、順次、表示部に表示させる表示制御機能と
を実現させる制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置、及び制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波プローブを介して超音波を受信することで収集された受信データに基づいて画像データを生成する装置である。生成される画像データは、例えば被検体の２次元領域に対応する２次元画像データ、又は被検体の３次元領域に対応する３次元画像データ（ボリュームデータ）である。生成される画像データがボリュームデータである場合、例えばボリュームデータに対してボリュームレンダリングやサーフェスレンダリング等のレンダリング処理が施され、レンダリング画像データが生成される。医師等の操作者は、生成されたレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を視認し、期待どおりのボリュームデータが生成できたか否かを確認する。
【０００３】
ここで、ボリュームデータの生成の過程は、例えば、各時相に対応する超音波画像データを生成する超音波画像データ生成処理、及び、複数の時相に対応する超音波画像データを用いてボリュームデータを生成するボリュームデータ生成処理に分けられる。従来は、例えば、複数の時相に対応する超音波画像データの生成処理が終了した後に、ボリュームデータ生成処理が開始されていた。すなわち、超音波画像データ生成処理、及びボリュームデータ生成処理はシリアルに実行されていた。
【０００４】
しかしながら、上記生成方法では、超音波による受信データの収集タイミングと、ボリュームデータの表示タイミングの間に許容できない時間差が生じ、期待通りのボリュームデータが生成できたか否かを効率的に確認できないことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９９１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本実施形態の目的は、ボリュームデータを用いた超音波画像診断を効率化することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、超音波診断装置は、画像データ生成部、記録制御部、ボリュームデータ生成部、レンダリング処理部、及び表示制御部を備える。画像データ生成部は、超音波プローブを介して超音波を受信することで収集された受信データに基づいて、画像データを繰り返し生成する。記録制御部は、前記画像データをメモリに記録し、前記メモリに記録されている前記画像データの総量、又は前記メモリに記録されている最も古い前記画像データが前記メモリに記録されている時間が所定の条件を満たす度に、前記メモリに記録されている前記画像データを古い順に削除する。ボリュームデータ生成部は、前記画像データ生成部が、少なくとも１時相に対応する前記画像データを生成する度に、前記メモリに記録されている複数の時相に対応する前記画像データを用いて、ボリュームデータを生成する。レンダリング処理部は、生成された前記ボリュームデータに対して、順次、レンダリング処理を施すことで、レンダリング画像を生成する。表示制御部は、生成された前記レンダリング画像を、順次、表示部に表示させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る超音波診断装置が内部メモリに対して入出力を行う際の制御回路の動作の例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施形態に係る超音波診断装置が内部メモリに記録されている超音波画像データを参照し、ボリュームデータを生成する際の制御回路の動作の例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態に係る制御回路が内部メモリに記録されている超音波画像データを用いてボリュームデータを生成する方法を説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態に係る表示回路に表示されるレンダリング画像の表示態様を表す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る表示回路に表示されるレンダリング画像の表示態様を表す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る表示回路に表示されるレンダリング画像の表示態様を表す図である。
【図８】図８は、その他の実施例に係る表示回路に表示されるレンダリング画像の表示態様を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
本実施形態に係る超音波診断装置１を図１のブロック図を参照して説明する。
【００１１】
図１に示されるように、超音波診断装置１は、装置本体１０、超音波プローブ７０、表示機器５０、及び入力装置６０を備える。装置本体１０は、ネットワーク１００を介して外部装置４０と接続される。また、装置本体１０は、位置センサシステム３０、表示機器５０、及び入力装置６０と接続される。
【００１２】
位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０及び超音波画像の３次元の位置情報を取得するためのシステムである。位置センサシステム３０は、位置センサ３１と位置検出装置３２とを備える。
【００１３】
位置センサシステム３０は、例えば、磁気センサ、赤外線センサまたは赤外線カメラ用のターゲット等を位置センサ３１として超音波プローブ７０に装着させることで、超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得する。なお、超音波プローブ７０にジャイロセンサ（角速度センサ）を内蔵させ、このジャイロセンサにより超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得してもよい。また、位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０をカメラで撮影し、撮影した画像を画像認識処理することにより超音波プローブ７０の３次元の位置情報を取得してもよい。また、位置センサシステム３０は、超音波プローブ７０をロボットアームで保持し、ロボットアームの３次元空間の位置を超音波プローブ７０の位置情報として取得してもよい。
【００１４】
以下では、位置センサシステム３０が磁気センサを用いて超音波プローブ７０の位置に関する位置情報を取得する場合を例に説明する。具体的には、位置センサシステム３０は、例えば磁気発生コイルなどを有する磁気発生器（図示せず）をさらに含む。磁気発生器は、磁気発生器自身を中心として、外側に向かって磁場を形成する。形成された磁場には、位置精度が保証される磁場空間が定義される。よって、磁気発生器の配置は、検査の対象となる生体が、位置精度が保証される磁場空間内に包含されるように配置されればよい。超音波プローブ７０に装着される位置センサ３１は、磁気発生器によって形成される３次元の磁場の強度及び傾きを検出する。これにより、超音波プローブ７０の位置と方向とを取得することができる。位置センサ３１は、検出した磁場の強度及び傾きを位置検出装置３２へ出力する。
【００１５】
位置検出装置３２は、位置センサ３１で検出された磁場の強度及び傾きに基づき、例えば、所定の位置を原点とした３次元空間における超音波プローブ７０の位置（スキャン面の位置（ｘ，ｙ，ｚ）及び回転角度（θｘ，θｙ，θｚ））を算出する。このとき、所定の位置は、例えば、磁気発生器が配置される位置とする。位置検出装置３２は、算出した位置（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）に関する位置情報を装置本体１０へ送信する。
【００１６】
なお、上述のように取得した位置情報と超音波プローブ７０から送受信された超音波の超音波画像データとを時刻同期などで対応付けることにより、超音波画像データに位置情報を付与することができる。
【００１７】
超音波プローブ７０は、複数の圧電振動子、圧電振動子に設けられる整合層、及び圧電振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。超音波プローブ７０は、装置本体１０と着脱自在に接続される。複数の圧電振動子は、装置本体１０が有する超音波送信回路１１から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ７０には、後述するオフセット処理や、超音波画像のフリーズなどの際に押下されるボタンが配置されてもよい。
【００１８】
超音波プローブ７０から被検体Ｐに超音波が送信されると、送信された超音波は、被検体Ｐの体内組織における音響インピーダンスの不連続面で次々と反射され、反射波信号（エコー信号）として超音波プローブ７０が有する複数の圧電振動子にて受信される。受信される反射波信号の振幅は、超音波が反射される不連続面における音響インピーダンスの差に依存する。なお、送信された超音波パルスが移動している血流や心臓壁などの表面で反射された場合の反射波信号は、ドプラ効果により、移動体の超音波送信方向に対する速度成分に依存して周波数偏移を受ける。超音波プローブ７０は、被検体Ｐからの反射波信号を受信して電気信号に変換する。本実施形態においては、超音波プローブ７０は、例えば、複数の圧電振動子が所定の方向に沿って配列された１Ｄアレイプローブ、複数の圧電振動子が二次元マトリックス状に配列された２Ｄアレイプローブ、又は圧電振動子列をその配列方向と直交する方向に機械的に煽りながら超音波走査を実行可能なメカニカル４Ｄプローブ等である。
【００１９】
図１に示される装置本体１０は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号に基づいて超音波画像を生成する装置である。装置本体１０は、図１に示すように、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、Ｂモード処理回路１３、ドプラ処理回路１４、画像生成回路１５、内部記録回路１７、画像メモリ１８（シネメモリ）、画像データベース１９、入力インタフェース２０、通信インタフェース２１及び制御回路２２を含む。
【００２０】
超音波送信回路１１は、超音波プローブ７０に駆動信号を供給するプロセッサである。超音波送信回路１１は、例えば、トリガ発生回路、遅延回路、及びパルサ回路等により実現される。トリガ発生回路は、制御回路２２の制御の下、所定のレート周波数で、送信超音波を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。遅延回路は、超音波プローブ７０から発生される超音波をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、トリガ発生回路が発生する各レートパルスに対し与える。パルサ回路は、制御回路２２の制御の下、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ７０に駆動信号（駆動パルス）を印加する。遅延回路により各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向が任意に調整可能となる。
【００２１】
超音波受信回路１２は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号に対して各種処理を施し、受信信号を生成するプロセッサである。超音波受信回路１２は、例えば、アンプ回路、Ａ／Ｄ変換器、受信遅延回路、及び加算器等により実現される。アンプ回路は、超音波プローブ７０が受信した反射波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器は、ゲイン補正された反射波信号をデジタル信号に変換する。受信遅延回路は、デジタル信号に受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、遅延時間が与えられた複数のデジタル信号を加算する。加算器の加算処理により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調された受信信号が発生する。
【００２２】
Ｂモード処理回路１３は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に基づき、Ｂモードデータを生成するプロセッサである。Ｂモード処理回路１３は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に対して包絡線検波処理、及び対数増幅処理等を施し、信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ（Ｂモードデータ）を生成する。生成されたＢモードデータは、２次元的な超音波走査線上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記録される。
【００２３】
ドプラ処理回路１４は、超音波受信回路１２から受け取った受信信号に基づき、ドプラ波形、及びドプラデータを生成するプロセッサである。ドプラ処理回路１４は、受信信号から血流信号を抽出し、抽出した血流信号からドプラ波形を生成すると共に、血流信号から平均速度、分散、及びパワー等の情報を多点について抽出したデータ（ドプラデータ）を生成する。生成されたドプラデータは、２次元的な超音波走査線上のドプラＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記録される。
【００２４】
画像生成回路１５は、Ｂモード処理回路１３、及びドプラ処理回路１４により生成されたデータに基づき、各種超音波画像データを生成可能なプロセッサである。画像生成回路１５は、不図示の内部メモリを備える。内部メモリは、特許請求の範囲に記載のメモリの一例である。位置センサ３１が装着されている超音波プローブ７０が１次元アレイプローブである場合、画像生成回路１５は、例えばＲＡＷデータメモリに記録されているＢモードＲＡＷデータ、又はドプラＲＡＷデータに対し、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報を対応付ける。また、画像生成回路１５は、ＲＡＷ−ピクセル変換を実行することで、ピクセルから構成される２次元画像データ（以下、フレームデータと称する）を生成する。フレームデータは、予め設定されたフレームレートに従い、フレーム単位で生成される。フレームデータには、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報が対応付けられる。生成されたフレームデータは、フレーム単位で内部メモリに記録される。
【００２５】
また、画像生成回路１５は、生成したフレームデータに対し、空間的な位置情報を加味した補間処理等を実行することで、所望の範囲のボクセルから構成される３次元画像データ（以下、ボリュームデータと称する。）を生成する。なお、画像生成回路１５は、ＲＡＷデータメモリに記録されているＢモードＲＡＷデータに対し、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むＲＡＷ−ボクセル変換を実行することで、ボリュームデータを生成してもよい。
【００２６】
位置センサ３１が装着されている超音波プローブ７０がメカニカル４次元プローブ（機械揺動方式の３次元プローブ）、又は２次元アレイプローブの場合も同様に、２次元のＲＡＷデータ、２次元画像データ、及び３次元画像データに位置情報が対応付けられる。
【００２７】
また、画像生成回路１５は、所望の走査位置で収集されるＭモード画像、およびスペクトラムドプラ画像に、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報を対応付ける。また、画像生成回路１５は、走査時の画質条件（画角、視野深度、視野角、preset、周波数、及び画像処理条件等）及び走査モード情報、計測画像及び計測結果、並びに、アプリケーション情報及び画像に、位置検出装置３２で算出された超音波プローブ７０の位置情報を対応付ける。
【００２８】
また、画像生成回路１５は、例えば各種ボリュームデータに対してレンダリング処理を施し、レンダリング画像データを生成する。また、画像生成回路１５は、各種ボリュームデータに対してＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）処理を施し、ボリュームデータにおける所定の断面画像（ＭＰＲ画像）を表すＭＰＲ画像データを生成する。また、画像生成回路１５は、発生した各種ボリュームデータに対してＣｕｒｖｅｄ  ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）処理を施し、ボリュームデータにおける所定の曲断面画像を表す曲断面画像データを生成する。
【００２９】
また、画像生成回路１５は、生成した各種超音波画像データに対し、ダイナミックレンジ、輝度（ブライトネス）、コントラスト、γカーブ補正及びＲＧＢ変換等の各種処理を実行してもよい。
【００３０】
なお、画像生成回路１５は、操作者（例えば、術者）が入力インタフェース２０により各種指示を入力するためのユーザインタフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）を生成し、ＧＵＩを表示機器５０に表示させてもよい。表示機器５０としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器５０は、例えば報知部の機能を有する。
【００３１】
内部記録回路１７は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。内部記録回路１７は、超音波送受信を実現するための制御プログラム、画像処理を行うための制御プログラム、及び表示処理を行なうための制御プログラム等を記録している。また、内部記録回路１７は、本実施形態に係る各種機能を実現するための制御プログラムを記録している。また、内部記録回路１７は、診断情報（例えば、患者ＩＤ、医師の所見等）、診断プロトコル、ボディマーク生成プログラム、及び映像化に用いるカラーデータの範囲を診断部位ごとに予め設定する変換テーブルなどのデータ群を記録している。また、内部記録回路１７は、生体内の臓器の構造に関する解剖学図譜、例えば、アトラスを記録してもよい。
【００３２】
また、内部記録回路１７は、入力インタフェース２０を介して入力される記録操作に従い、画像生成回路１５で生成されたボリュームデータ、及びレンダリング画像データを記録する。なお、内部記録回路１７は、入力インタフェース２０を介して入力される記録操作に従い、画像生成回路１５で生成したボリュームデータ、及びレンダリング画像データを、操作順番及び操作時間を含めて記録してもよい。内部記録回路１７は、記録しているデータを、通信インタフェース２１を介して外部装置へ転送することも可能である。
【００３３】
画像メモリ１８は、例えば、磁気的若しくは光学的記録媒体、又は半導体メモリ等のプロセッサにより読み取り可能な記録媒体等を有する。画像メモリ１８は、入力インタフェース２０を介して入力されるフリーズ操作直前の複数フレームに対応する画像データを保存する。画像メモリ１８に記録されている画像データは、例えば、連続表示（シネ表示）される。
【００３４】
画像データベース１９は、外部装置４０から転送される画像データを記録する。例えば、画像データベース１９は、過去の診察において取得された同一患者に関する過去画像データを、外部装置４０から取得して記録する。過去画像データには、超音波画像データ、ＣＴ（Computed Tomography）画像データ、ＭＲ（Magnetic Resonance）画像データ、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）−ＣＴ画像データ、ＰＥＴ−ＭＲ画像データ及びＸ線画像データが含まれる。また、過去画像データは、例えば３次元ボリュームデータ、及びレンダリング画像データとして記録されている。
【００３５】
なお、画像データベース１９は、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなどの記録媒体（メディア）に記録されている画像データを読み込むことで、所望の画像データを格納してもよい。
【００３６】
入力インタフェース２０は、入力装置６０を介して、操作者からの各種指示を受け付ける。入力装置６０には、例えば、マウス、キーボード、パネルスイッチ、スライダースイッチ、ダイヤルスイッチ、トラックボール、ロータリーエンコーダ、ロータリースイッチ、レバー、操作パネル及びタッチコマンドスクリーン（ＴＣＳ）等が含まれる。
【００３７】
入力インタフェース２０は、例えばバスを介して制御回路２２に接続され、操作者から入力される操作指示を電気信号へ変換し、電気信号を制御回路２２へ出力する。なお、本明細書において入力インタフェース２０は、マウス及びキーボード等の物理的な操作部品と接続するものだけに限られない。例えば、超音波診断装置１とは別体に設けられた外部の入力機器から入力される操作指示に対応する電気信号を無線信号として受け取り、この電気信号を制御回路２２へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース２０の例に含まれる。
【００３８】
通信インタフェース２１は、位置センサシステム３０と例えば無線により接続し、位置検出装置３２から送信される位置情報を受信する。また、通信インタフェース２１は、ネットワーク５００等を介して外部装置４０と接続され、外部装置４０との間でデータ通信を行う。外部装置４０は、例えば、各種の医用画像のデータを管理するシステムであるＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）のデータベース、医用画像が添付された電子カルテを管理する電子カルテシステムのデータベース等である。また、外部装置４０は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置、及びＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、核医学診断装置、及びＸ線診断装置等、本実施形態に係る超音波診断装置１以外の各種医用画像診断装置である。なお、外部装置４０との通信の規格は、如何なる規格であっても良いが、例えば、ＤＩＣＯＭが挙げられる。
【００３９】
制御回路２２は、例えば、超音波診断装置１の中枢として機能するプロセッサである。制御回路２２は、内部記録回路１７に記録されている動作プログラムを実行することで、この動作プログラムに対応する機能を実現する。具体的には、制御回路２２は、記録制御機能２２１、画像処理機能２２３、表示制御機能２２５、及びシステム制御機能２２７を有する。
【００４０】
記録制御機能２２１は、画像生成回路１５が備える内部メモリに記録される超音波画像データを管理する機能である。記録制御機能２２１が実行されると、制御回路２２は、内部メモリを参照し、例えば内部メモリに記録されている超音波画像データの総量、又は内部メモリに記録されている最も古い超音波画像データが当該メモリに記録されている時間が所定の条件を満たしたか否か判定する。超音波画像データの総量は、例えば、超音波画像データのデータ容量で表される。また、超音波画像データの総量は、例えば超音波画像データの所定の生成レートを前提とした時間で表される。具体的には、超音波画像データの総量は、例えば「１０フレーム／秒で生成された１０秒分の超音波画像データ」のように表される。また、超音波画像データの総量は、二次元超音波画像データを構成する単位であるフレームの数（以下、フレーム数と称する）、及び三次元超音波画像データを構成する単位であるボリュームの数（以下、ボリューム数と称する）等で表される。
【００４１】
具体的には、制御回路２２は、例えば内部メモリに記録されている超音波画像データの総量が所定の上限に達したか否か、又は内部メモリに記録されている超音波画像データのうち最も古い超音波画像データが当該内部メモリに記録されている時間が所定の上限に達したか否かを判定する。
【００４２】
制御回路２２は、内部メモリに記録されている超音波画像データの総量、又は内部メモリに記録されている最も古い超音波画像データが当該メモリに記録されている時間が所定の条件を満たしていると判定した場合には、例えば内部メモリに記録されている超音波画像データを内部メモリに記録された時点が古い順に削除する。
【００４３】
画像処理機能２２３は、画像生成回路１５が備える内部メモリに記録されている所定数の時相に対応する超音波画像データを用いてボリュームデータを生成する機能である。画像処理機能２２３が実行されると、制御回路２２は、例えば、第１の数の時相に対応する超音波画像データが生成される度に、画像生成回路１５を制御し、内部メモリを参照して第２の数の時相に対応する超音波画像データを取得する。内部メモリから取得される第２の数の時相に対応する超音波画像データには、最も新しく内部メモリに記録された超音波画像データが含まれることが好ましい。また、内部メモリから取得される第２の数の時相に対応する超音波画像データは、連続した第２の数の時相に対応する超音波画像データであることが好ましい。第１の数は、例えば１以上であり、第２の数は、例えば２以上（複数）である。１時相に対応する超音波画像データとは、例えば１のフレームに対応する超音波画像データであり、ｎ（ｎ＝２以上の整数）時相に対応する超音波画像データとは、例えばｎのフレームに対応する超音波画像データである。制御回路２２は、取得した第２の数の時相に対応する超音波画像データ、及び当該各超音波画像データに対応付けられた超音波プローブ７０の位置情報に基づいてボリュームデータを生成する。制御回路２２は、生成したボリュームデータに対して所定のレンダリング処理を施し、レンダリング画像データを生成する。
【００４４】
表示制御機能２２５は、画像処理機能２２３により生成されたレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を表示する機能である。表示制御機能２２５が実行されると、制御回路２２は、画像処理機能２２３により生成されたレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を表示機器５０に表示する。
【００４５】
システム制御機能２２７は、超音波診断装置１の入出力等の基本動作を制御する機能である。システム制御機能２２７が実行されると、制御回路２２は、例えば入力インタフェース２０を介し、各種スキャンモードの入力を受け付ける。制御回路２２は、受け付けたスキャンモードに応じ、各種超音波スキャンを実行し、各種超音波画像データを生成する。具体的には、制御回路２２は、例えば、スキャンモードがＢモードの場合、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、Ｂモード処理回路１３、及び画像生成回路１５を制御し、フレーム単位でＢモード画像データを生成する。具体的には、制御回路２２は、例えば、受け付けたスキャンモードがドプラモードの場合、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、ドプラ処理回路１４、及び画像生成回路１５を制御し、フレーム単位でドプラ画像データを生成する。
【００４６】
記録制御機能２２１、画像処理機能２２３、表示制御機能２２５、及びシステム制御機能２２７は、制御プログラムとして組み込まれていてもよいし、制御回路２２自体または装置本体１０に制御回路２２が参照可能な回路として、各機能を実行可能な専用のハードウェア回路が組み込まれていてもよい。
【００４７】
次に、第１の実施形態に係る超音波診断装置１の動作について、図２、及び図３のフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
図２は、本実施形態に係る超音波診断装置１が内部メモリに対して入出力を行う際の制御回路２２の動作の例を示すフローチャートである。図３は、本実施形態に係る超音波診断装置１が内部メモリに記録されている超音波画像データを参照し、ボリュームデータを生成する際の制御回路２２の動作の例を示すフローチャートである。
【００４９】
まず、図２を参照し、実施形態に係る超音波診断装置１が内部メモリに対して入出力を行う際の制御回路２２の動作について説明する。以下の説明では、超音波スキャンは、Ｂモードで行われるものとする。また、超音波プローブ７０を用いて２次元走査範囲を１回Ｂモードスキャンすることにより得られる反射波信号から生成される超音波画像データを1のフレームに対応する超音波画像データ（Ｂモード画像データ）として取扱うものとする。また、超音波スキャンは、超音波プローブ７０を被検体Ｐに当接させた状態で、一定の速度で所定の方向に向かって移動させる、すなわち掃引させることにより行われるものとする。このとき、各Ｂモード画像データに対応付けられる超音波プローブ７０の位置情報は、それぞれ異なる位置を表す。なお、超音波プローブ７０は、一定の速度で所定の方向に向かって移動されるのであれば、どのような方法で移動されてもよい。例えば、超音波プローブ７０は、操作者により直接把持された状態で、手動で移動される。また、超音波プローブ７０は、例えば機械的なアームに固定された状態で、入力インタフェース２０に含まれるレバー等を介して超音波プローブ７０を移動する移動指示が操作者から入力されることにより自動で移動されてもよい。また、超音波スキャン中に生成されるＢモード画像データは、予め設定されたフレームレートに応じてフレーム単位で繰り返し生成され、画像生成回路１５が備える内部メモリに記録されるものとする。また、予め設定される第１の数は１、第２の数は４であるものとする。また、所定の条件は、内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が所定の上限に達することであるものとする。なお、第１の数は、２以上であってもよい。また、第２の数は、１以上であれば任意の値を設定することが可能である。
【００５０】
図２において、制御回路２２は、入力インタフェース２０を介し、Ｂモードを開始する開始指示の入力がされると、超音波送信回路１１、超音波受信回路１２、Ｂモード処理回路１３、及び画像生成回路１５を制御し、超音波スキャンを開始する（ステップＳＡ１）。
【００５１】
制御回路２２は、超音波受信回路１２において受信された反射波に基づき、超音波プローブ７０の位置情報が対応付けられた１のフレームに対応するＢモード画像データを生成する（ステップＳＡ２）。
【００５２】
制御回路２２は、生成した１のフレームに対応するＢモード画像データを内部メモリに記録する（ステップＳＡ３）。
【００５３】
制御回路２２は、超音波スキャンを停止する停止指示が入力されたか否か判定する（ステップＳＡ４）。
【００５４】
制御回路２２は、超音波スキャンを停止する停止指示が入力されていないと判定した場合（ステップＳＡ４のＮｏ）、例えば内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が所定の上限値に達したか否か判定する（ステップＳＡ５）。
【００５５】
制御回路２２は、内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が所定の上限値に達したと判定した場合（ステップＳＡ５のＹｅｓ）、内部メモリから最も古いＢモード画像データを削除する（ステップＳＡ６）。最も古いＢモード画像データは、例えば内部メモリに記録された時点が最も古い超音波画像データである。
【００５６】
制御回路２２は、内部メモリから最も古いＢモード画像データを削除した後、ステップＳＡ２からステップＳＡ４までの処理を実行する。
【００５７】
また、制御回路２２は、内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が所定の上限値に達していないと判定した場合（ステップＳＡ５のＮｏ）、ステップＳＡ２からステップＳＡ４までの処理を実行する。
【００５８】
このように、制御回路２２は、Ｂモードスキャン中の間、Ｂモード画像データを１フレーム生成する毎に、内部メモリに記録されるＢモード画像データのフレーム数を所定の上限値以下に保つ。
【００５９】
次に、図３を参照し、超音波診断装置１が内部メモリに記録されている超音波画像データ（Ｂモード画像データ）を参照し、ボリュームデータを生成する際の制御回路２２の動作について説明する。以下の説明では、超音波スキャンが開始される前に内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数はゼロであるものとする。
【００６０】
制御回路２２は、超音波スキャンが開始されると、画像処理機能２２３を実行する。画像処理機能２２３の実行により制御回路２２は、内部メモリを参照し、内部メモリに第１の数の時相に対応するＢモード画像データ、１時相に対応するＢモード画像データが追加記録されたか否か判定する（ステップＳＢ１）。
【００６１】
制御回路２２は、内部メモリに第１の数の時相に対応するＢモード画像データが追加記録されたと判定した場合（ステップＳＡ１のＹｅｓ）、内部メモリに記録されている最新の第２の数の時相に対応するＢモード画像データ、すなわち４時相に対応するＢモード画像データを用いてボリュームデータを生成する（ステップＳＢ２）。
【００６２】
図４は、本実施形態における制御回路２２が内部メモリに記録されている超音波画像データ（Ｂモード画像データ）を用いてボリュームデータを生成する方法の例を説明するための図である。図４に示されるように、制御回路２２は、記録制御機能２２１、及びシステム制御機能２２７を実行し、フレーム単位で、例えば、フレームデータＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６、及びＦ７の順で生成する。制御回路２２は、生成したフレーム単位のＢモード画像データを１フレーム生成する毎に内部メモリへ記録する。
【００６３】
一方、制御回路２２は、画像処理機能２２３を実行し、第１の数の時相に対応するＢモード画像データ、すなわち１のフレームに対応するＢモード画像データが内部メモリに記録される毎に、内部メモリに記録されている最新の第２の数の時相に対応するＢモード画像データ、すなわち４時相に対応するＢモード画像データを用いてボリュームデータを生成する。例えば、制御回路２２は、図４に示されるように、超音波画像データがフレームデータＦ４、Ｆ５、Ｆ６、及びＦ７の順で生成される毎に、ボリュームデータをボリュームデータＶ１、Ｖ２、Ｖ３、及びＶ４の順で順次生成する。具体的には、制御回路２２は、フレームデータＦ４が内部メモリに記録されると、フレームデータＦ１、Ｆ２、Ｆ３、及びＦ４を用いてボリュームデータＶ１を生成する。制御回路２２は、フレームデータＦ５が内部メモリに記録されると、フレームデータＦ２、Ｆ３、Ｆ４、及びＦ５を用いてボリュームデータＶ２を生成する。制御回路２２は、フレームデータＦ６が内部メモリに記録されると、フレームデータＦ３、Ｆ４、Ｆ５、及びＦ６を用いてボリュームデータＶ３を生成する。制御回路２２は、フレームデータＦ７が内部メモリに記録されると、フレームデータＦ４、Ｆ５、Ｆ６、及びＦ７を用いてボリュームデータＶ４を生成する。
【００６４】
なお、制御回路２２は、内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が第２の数に満たない場合は、内部メモリに記録されている全てのＢモード画像データを用いてボリュームデータを生成してもよい。また、制御回路２２は、第１の数を超える数の時相に対応するＢモード画像データが内部メモリに追加記録されている場合には、内部メモリに記録されているＢモード画像データのうち、最新のＢモード画像データから第２の数の時相に対応するＢモード画像データを用いてボリュームデータを生成する。このとき、制御回路２２は、少なくとも第１の数を超える超過数分の時相に対応するフレームデータについては、ボリュームデータの生成処理をスキップする。すなわち、制御回路２２は、ボリュームデータに最新のフレームデータが含まれるように、少なくとも２時相に対応するフレームデータが生成される度にボリュームデータを生成する。具体的には、第１の数が１であるため、例えば３つの時相に対応するフレームデータが追加記録されていた場合、制御回路２２は、２つの時相に対応するフレームデータについて、ボリュームデータの生成処理をスキップする。すなわち、制御回路２２は、例えば、図４に示されるボリュームデータＶ１を生成した後、初めて内部メモリを参照した際に、内部メモリに３つの時相に対応するフレームデータＦ５、Ｆ６、及びＦ７が追加記録されていた場合、最新の４つの時相に対応するフレームデータＦ４、Ｆ５、Ｆ６、及びＦ７が含まれるように、ボリュームデータＶ４を生成する。このとき、制御回路２２は、図４に示されるボリュームデータＶ２、及びボリュームデータＶ３を生成しない。また、制御回路２２は、ボリュームデータＶ４の生成に、フレームデータＦ２、及びＦ３を用いない。このような処理は、例えばフレームデータの生成速度がボリュームデータの生成速度を上回る場合において、特に有効的である。
【００６５】
制御回路２２は、ボリュームデータを生成した後、生成したボリュームデータに所定のレンダリング処理を施し、レンダリング画像データを生成する（ステップＳＢ３）。
【００６６】
制御回路２２は、生成したレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を表示機器５０に表示する（ステップＳＢ４）。
【００６７】
制御回路２２は、超音波スキャンを停止する停止指示が入力されたか否か判定する（ステップＳＢ５）。
【００６８】
制御回路２２は、超音波スキャンを停止する停止指示が入力されていないと判定した場合（ステップＳＢ５のＮｏ）、再びステップＳＢ１からステップＳＢ５までの処理を実行する。
【００６９】
このように、制御回路２２は、少なくとも第１の数の時相に対応するＢモード画像データ、すなわち１のフレームに対応するＢモード画像データが生成される毎に、ボリュームデータを生成する。さらに、制御回路２２は、生成したボリュームデータに所定のレンダリング処理を施し、レンダリング画像データを生成し、生成したレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を表示機器５０に表示する。
【００７０】
図５は、本実施形態に係る表示機器５０に表示されるレンダリング画像の表示態様の例を表す図である。図５に示される矢印Ａ１は、超音波プローブ７０が掃引される方向を表している。図５によれば、レンダリング画像は、超音波プローブ７０がＡ１の方向に掃引されるのに同期して、レンダリング画像ＶＲ１１（時点ｔ＝ｔ１）、ＶＲ１２（時点ｔ＝ｔ２）、ＶＲ１３（時点ｔ＝ｔ３）、ＶＲ１４（時点ｔ＝ｔ４）、ＶＲ１５（時点ｔ＝ｔ５）、及びＶＲ１６（時点ｔ＝ｔ６）の順で表示機器５０に順次表示される。例えば、時点ｔ＝ｔ３までは、ボリュームデータの生成に用いられる超音波画像データのフレーム数は第２の数以下のため、表示されるレンダリング画像のＡ１の方向の幅は単調増加する。これにより、操作者は、超音波プローブの掃引が完了しなくても、掃引中にレンダリング画像を視認することができる。
【００７１】
一方、時点ｔ＝ｔ４から時点ｔ＝ｔ６までの間では、内部メモリに記録されているＢモード画像データのフレーム数が第２の数を超えるために、表示されるレンダリング画像のＡ１の方向の幅は一定となる。すなわち、レンダリング画像のうち、最も新しい時点で内部メモリに記録されたＢモード画像データに対応する領域が表示されるのと同時に、最も古い時点で記録されたＢモード画像データに対応する領域が非表示となる。これにより、ボリュームデータ生成に用いられるＢモード画像データのフレーム数を制限することができ、超音波スキャン中におけるボリュームデータの生成時間を短縮することができる。
【００７２】
なお、制御回路２２は、表示されるレンダリング画像の輝度を古いＢモード画像データに対応する領域から徐々に下げていき、最終的には消えるようにしてもよい。このとき、例えば、制御回路２２は、生成したボリュームデータの一部であって、当該ボリュームデータの生成に用いられたフレームデータのうち古い時相に対応するフレームデータに対応する一部の輝度を下げ、当該一部の輝度が下げられたボリュームデータに対してレンダリング処理を施してレンダリング画像データを生成する。制御回路２２は、生成したレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を表示機器５０に表示する。図６は、本実施形態に係る表示機器５０に表示されるレンダリング画像の表示態様の例を表す図である。図６に示される矢印Ａ１は、超音波プローブ７０が掃引される方向を表している。図６によれば、レンダリング画像は、超音波プローブ７０がＡ１の方向に掃引されるのと同期して、レンダリング画像ＶＲ２１（ｔ＝ｔ１）、ＶＲ２２（ｔ＝ｔ２）、ＶＲ２３（ｔ＝ｔ３）、ＶＲ２４（ｔ＝ｔ４）、ＶＲ２５（ｔ＝ｔ５）、及びＶＲ２６（ｔ＝ｔ６）の順で表示機器５０に順次表示される。例えば、時点ｔ＝ｔ３までは、所定の第１の輝度で表示されるレンダリング画像のＡ１の方向の幅は単調増加する。
【００７３】
一方、時点ｔ＝ｔ４から時点ｔ＝ｔ６までの間、制御回路２２は、表示機器５０に表示されるレンダリング画像の輝度を徐々に下げていく。例えば、制御回路２２は、図６に示される時点ｔ＝ｔ４では、例えば、ボリュームデータ生成時に、予め設定された第２の数を超える部分となったフレームデータに対応する領域Ｒ１に、第１の輝度より低い所定の第２の輝度を割り当てることによりレンダリング画像を表示する。すなわち、生成されたボリュームデータにおいて、時間的に古い、すなわち内部メモリに記録された時点が相対的に早いフレームデータに対応する一部の領域に割り当てる輝度を下げる。そして、制御回路２２は、時点ｔ＝ｔ４から時点ｔ＝ｔ６までの間、領域Ｒ１に割り当てるレンダリング画像の輝度を徐々に下げていき、時点ｔ＝ｔ６では、その輝度をゼロとする。さらに、制御回路２２は、領域Ｒ２、及びＲ３についても、領域Ｒ１と同様に、領域Ｒ２、及びＲ３に割り当てる輝度を、対応するフレームデータが内部メモリに記録された順に徐々に下げていく。これにより、表示機器５０を視認する操作者に対し、表示されるレンダリング画像のうち消える領域を予め報知することが可能となる。
【００７４】
また、制御回路２２は、レンダリング画像とともに、表示されているレンダリング画像を説明するための付加情報を表示してもよい。付加情報には、例えば超音波による受信データが収集されている時間（期間）であって、基準時点からの経過時間が含まれる。基準時点は、例えば、超音波による受信データの収集が開始される時点である。また、付加情報には、レンダリング画像の表示に関するタイムウィンドウが含まれる。制御回路２２は、基準時点からの経過時間を、例えば超音波診断装置１にインストールされているＯＳ（Operating System）のシステムクロックにより計測して取得する。なお、制御回路２２は、基準時点からの経過時間を、内部メモリに記録されているフレーム数、及び、フレームレートに基づいて算出して取得してもよい。なお、制御回路２２は、超音波による受信データの収集が終了する予定の時点からの残り時間を、基準時点からの経過時間に代えて、又は当該基準時点からの経過時間と共に表示機器５０に表示してもよい。図７は、本実施形態に係る表示機器５０に表示されるレンダリング画像の表示態様の例を表す図である。図７に示される矢印Ａ１は、超音波プローブ７０が掃引される方向を表している。図７によれば、レンダリング画像は、超音波プローブ７０がＡ１の方向に掃引されるのと同期して、レンダリング画像ＶＲ３１（ｔ＝ｔ１）、ＶＲ３２（ｔ＝ｔ２）、ＶＲ３３（ｔ＝ｔ３）、ＶＲ３４（ｔ＝ｔ４）、ＶＲ３５（ｔ＝ｔ５）、及びＶＲ３６（ｔ＝ｔ６）の順で表示機器５０に順次表示される。また、図７によれば、制御回路２２は、レンダリング画像に加えて、付加情報を表示している。
【００７５】
具体的には、図７において、制御回路２２は、レンダリング画像の表示に関するタイムウィンドウが「２０ｓｅｃ（秒）」である旨を表示している。このとき、制御回路２２は、図７に示されるように、表示機器５０に表示されるレンダリング画像のＡ１の方向の幅が最大「２０ｓｅｃ」に対応する幅になるように、レンダリング画像データに基づくレンダリング画像の表示を制御する。制御回路２２は、例えば、少なくとも時点ｔ＝ｔ３から時点ｔ＝ｔ５までの間、「２０ｓｅｃ」に対応するＡ１の方向の幅を有するレンダリング画像を表示機器５０に表示する。また、図７に示されるように、制御回路２２は、超音波による受信データが収集されている時間であって、超音波による受信データの収集が開始された時点からの経過時間を、２ｓｅｃ（ｔ＝ｔ１）、１０ｓｅｃ（ｔ＝ｔ２）、２０ｓｅｃ（ｔ＝ｔ３）、３０ｓｅｃ（ｔ＝ｔ４）、４０ｓｅｃ（ｔ＝ｔ５）、及び５０ｓｅｃ（ｔ＝ｔ６）の順に表示している。これにより、操作者は、超音波による受信データの収集状況、及び表示されるレンダリング画像のＡ１の方向の幅等について、より詳しく把握することが可能となる。
【００７６】
本実施形態によれば、制御回路２２は、システム制御機能２２７を実行し、超音波プローブ７０介して超音波を受信することで収集された受信データに基づいて、Ｂモード画像データを繰り返し生成する。制御回路２２は、順次生成されたＢモード画像データを画像生成回路１５が備える内部メモリに記録し、内部メモリに記録されているＢモード画像データの総量、又は内部メモリに記録されている最も古いＢモード画像データが内部メモリに記録されている時間が所定の条件を満たす度に、内部メモリに記録されているＢモード画像データを古い順に削除する。制御回路２２は、１フレームのＢモード画像データが内部メモリに追加記録される度に、内部メモリに記録されている複数の時相に対応するＢモード画像データを用いて、ボリュームデータを生成する。制御回路２２は、生成したボリュームデータに対して、順次、レンダリング処理を施すことで、レンダリング画像データを生成する。制御回路２２は、表示制御機能２２５を実行し、生成したレンダリング画像データに基づくレンダリング画像を、順次、表示機器５０に表示する。
【００７７】
これにより、操作者は、超音波プローブの掃引が完了しなくても、掃引中にレンダリング画像を視認することができ、期待通りのレンダリング画像が表示されていなければ即座に超音波スキャンのやり直しをすることができる。
【００７８】
したがって、ボリュームデータを用いた超音波画像診断を効率化することが可能となる。
【００７９】
［その他の変形例］
上記実施形態では、制御回路２２は、表示機器５０にレンダリング画像を単独で表示していたがこれに限られない。すなわち、制御回路２２は、他に当該レンダリング画像に関連する画像データに基づく画像を合わせて表示してもよい。図８は、その他の実施例に係る表示機器５０に表示されるレンダリング画像の表示態様の例を表す図である。図８によれば、表示領域Ｒ４１には、超音波スキャン中にリアルタイムにライブ画像として表示される超音波画像が表示されている。表示領域Ｒ４２には、例えば、表示されるレンダリング画像を構成するボリュームデータから生成されたＭＰＲ画像のうち、Ｂ面に対応するＭＰＲ画像が表示されている。表示領域Ｒ４３には、例えば、表示されるレンダリング画像を構成するボリュームデータから生成されたＭＰＲ画像のうち、Ｃ面に対応するＭＰＲ画像が表示されている。表示領域Ｒ４４には、レンダリング画像がライブ画像表示されている。表示領域Ｒ４４に表示されるレンダリング画像は、画面奥側から手前側に向けて徐々に更新される。これにより、操作者は、期待通りのレンダリング画像が表示されているか否かをより確実に判断することが可能となる。
【００８０】
また、上記実施形態では、制御回路２２は、Ｂモード画像データを用いてボリュームデータを生成していたがこれに限定されない。制御回路２２は、例えば、Ｂモード画像データ、及び、カラードプラ画像データを用いてボリュームデータを生成してもよい。カラードプラ画像データは、カラードプラモードにおいてパルス波を用いて収集された血流情報に色が割り当てられた画像データである。また、制御回路２２は、カラードプラ画像データのみを用いてボリュームデータを生成してもよい。さらに、制御回路２２は、例えば組織性状イメージングモード（弾性イメージングモード、粘性イメージングモード、減衰イメージングモード）、ＣＨＩ（Contrast Harmonic Imaging）モード、及びＴＨＩ（Tissue Harmonic Imaging）モード等の他のイメージングモードにより取得される各種超音波画像データを用いてボリュームデータを生成してもよい。
【００８１】
また、上記実施形態では、制御回路２２は、生成したボリュームデータの一部であって、当該ボリュームデータの生成に用いられたフレームデータのうち古い時相に対応するフレームデータに対応する一部の輝度を下げ、当該一部の輝度が下げられたボリュームデータに対してレンダリング処理を施すようにしていた。しかしながら、輝度を下げるタイミングはこれに限定されない。例えば、制御回路２２は、ボリュームデータを生成する前に、複数の時相に対応する画像データのうち古い時相に対応する画像データの輝度を下げてもよい。また、制御回路２２は、生成したレンダリング画像の一部であって、ボリュームデータの生成に用いられたフレームデータのうち古い時相に対応するフレームデータに対応する一部の輝度を下げて、当該一部の輝度が下げられたレンダリング画像を表示してもよい。
【００８２】
また、上記実施形態において、制御回路２２は、入力インタフェース２０を介して超音波画像のフリーズを指示するフリーズ指示が入力された場合等、断面の連続性が失われたと判断可能な場合に、ボリュームデータの生成を中止し、表示機器５０に表示されるレンダリング画像をリセットしてもよい。このとき、制御回路２２は、連続性が失われた時点より後に生成された超音波画像データを用いてボリュームデータの生成を再開する。
【００８３】
また、上記実施形態では、制御回路２２は、予め設定された第２の数に基づいて、ボリュームデータの生成及び表示をしていたがこれに限定されない。例えば、制御回路２２は、入力インタフェース２０に含まれるロータリースイッチ等を介し、第２の数を変更する変更指示を受け付けてもよい。すなわち、制御回路２２は、ボリュームデータの生成に用いる超音波画像データの総量を変更する変更指示を受け付ける。なお、制御回路２２は、レンダリング画像の表示に関するタイムウィンドウを変更する変更指示を受け付けてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、制御回路２２は、Ｂモード画像データ、又はドプラ画像データ等のＲＡＷ−ピクセル変換後の超音波画像データを用いて、ボリュームデータを生成していたがこれに限定されない。制御回路２２は、例えば、ＢモードＲＡＷデータ、又はドプラＲＡＷデータ等のＲＡＷ−ピクセル変換前の２次元のＲＡＷデータを用いて、ボリュームデータを生成してもよい。このとき、制御回路２２は、ＲＡＷデータメモリに記録された２次元のＲＡＷデータ１つを１フレームとしてフレーム単位で管理する。制御回路２２は、ＲＡＷデータメモリに記録された２次元のＲＡＷデータが所定の条件を満たす場合に古いものから順にデータの削除等を行う。また、制御回路２２は、ＲＡＷデータメモリに記録されている２次元のＲＡＷデータに対し、空間的な位置情報を加味した補間処理を含むＲＡＷ−ボクセル変換を実行することにより、ボリュームデータを生成する。
【００８５】
また、上記実施形態では、制御回路２２は、位置センサシステム３０により取得された超音波プローブ７０の位置情報をフレーム単位で生成される超音波画像データに対応付けして、位置情報が対応付けられた超音波画像データを用いてボリュームデータを生成していたがこれに限定されない。制御回路２２は、例えば、入力インタフェース２０を介し、超音波プローブ７０の動作、例えば初期位置、掃引（移動）方向、及び移動速度を予め把握する。制御回路２２は、把握した超音波プローブ７０の初期位置、掃引方向、及び移動速度に基づいてフレーム単位で生成される超音波画像データそれぞれの位置情報を算出する。制御回路２２は、算出した位置情報を対応する超音波画像データにそれぞれ対応付ける。制御回路２２は、位置情報が対応付けられた第２の数の時相に対応する超音波画像データを用いてボリュームデータを生成する。これにより、位置センサシステム３０から超音波プローブ７０の位置情報を取得しなくても、超音波スキャン中に、リアルタイムにボリュームデータを生成することが可能となる。
【００８６】
また、上記実施形態では、フレーム単位の超音波画像データを用いてボリュームデータを生成していたがこれに限定されない。例えば、制御回路２２は、システム制御機能２２７を実行し、生成時の時刻を表す時間情報が付加された３次元の超音波画像データ（ボリュームデータ）をボリューム単位で生成する。制御回路２２は、記録制御機能２２１を実行し、生成されたボリュームデータを画像生成回路１５が備える内部メモリに記録する。制御回路２２は、内部メモリに記録したボリュームデータを内部メモリに記録されているボリューム数、又は、内部メモリに記録されてからの経過時間等に基づいて管理する。一方、制御回路２２は、画像処理機能２２３を実行し、内部メモリに記録されている複数のボリュームデータに対し、時間情報を加味した補間処理等を実行することで、４次元の超音波画像データを生成する。４次元の超音波画像データは、例えば３次元の超音波画像データに基づく画像が時系列に配列された画像データであり、動画として参照可能な画像データである。このとき、超音波プローブ７０としては、３次元走査が可能な２Ｄアレイプローブ、又はメカニカル４Ｄプローブ等が用いられる。
【００８７】
また、上記実施形態では、制御回路２２が備える各機能について超音波診断装置を前提として説明したがこれに限定されない。例えば、光超音波診断装置に制御回路２２が備える各機能が実装されてもよい。光超音波診断装置は、被検体の体内の所定の部分に対して外部からパルス状の赤外光をあて、当該部分において超音波の発信を促し、超音波プローブを介して、当該発信された超音波を受信することで受信データを収集し、当該受信データに基づいて、光超音波画像データを生成する装置である。
【００８８】
また、上記実施形態において、制御回路２２は、超音波による受信データを収集している間、超音波による受信データを収集していない場合と比して、ボリュームデータを生成する過程において施される画像処理の一部を省略するようにしてもよい。例えば、制御回路２２は、超音波プローブ７０の掃引に合わせて超音波スキャンが実行されている間、図３に示されるステップＳＢ２において、ボリュームデータ生成に必要な画像処理の一部、例えば補間処理等の一部を省略する。これにより、ボリュームデータ生成の処理負荷を下げることができ、超音波スキャン中にボリュームデータをリアルタイムに生成することが可能となる。なお、制御回路２２は、例えば超音波スキャン終了後に、画像生成回路１５が備える内部メモリに記録されている第２の数の時相に対応するフレームデータに対し、ボリュームデータの生成に必要な全ての画像処理を施してボリュームデータを生成してもよい。このとき、制御回路２２は、生成されたボリュームデータにより高画質なレンダリング画像を表示し直すことができる。
【００８９】
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記録回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
【００９０】
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。
【符号の説明】
【００９１】
１…超音波診断装置、１０…装置本体、１１…超音波送信回路、１２…超音波受信回路、１３…モード処理回路、１４…ドプラ処理回路、１５…画像生成回路、１７…内部記録回路、１８…画像メモリ、１９…画像データベース、２０…入力インタフェース、２１…通信インタフェース、２２…制御回路、３０…位置センサシステム、４０…外部装置、５０…表示機器、６０…入力装置、７０…超音波プローブ、２２１…記録制御機能、２２３…画像処理機能、２２５…表示制御機能、２２７…システム制御機能。
【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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