(57)【要約】【課題】  時間を要する実際の走査範囲の変更回数を低減し、短時間で最適な画像を得ることができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】  超音波プローブを用いて被検体内を走査し、被検体内の３次元形態画像を取得して表示器に表示する（Ｓ０１）。表示器に表示されている３次元形態画像の取り除きたい部分を指定する（Ｓ０２）。３Ｄ表示制御回路は上記の指定に従ってクリッピングの範囲の制御を行ない（Ｓ０３）、３Ｄ表示処理は３Ｄ表示制御回路の制御に基づいてボリュームレンダリングを行い、部分データで３次元形態画像を再生成する（Ｓ０４）。部分データによる３次元形態画像が表示器に表示される（Ｓ０５）。クリッピングした範囲を走査範囲に設定し（Ｓ０６）、超音波プローブを駆動して実際にその走査範囲を走査する（Ｓ０７）。【選択図】      図２
2005245936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動して前記被検体内の第１の走査範囲を走査する送受信手段と、
前記送受信手段の前記第１の走査範囲の走査によって得られる受信信号に基づいて前記被検体の画像を生成する画像処理手段と、
前記画像処理手段で生成された画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された画像の一部の領域を設定する表示設定手段と、を有し、
前記表示設定手段によって前記一部の領域が設定されたときは、前記画像処理手段は前記第１の走査範囲の走査によって得られた受信信号に基づいて前記一部の領域に対応する３次元画像を生成し、
前記表示手段は前記一部の領域に対応する３次元画像を表示することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記一部の領域が設定された後に、前記送受信手段は前記一部の領域における範囲を第２の走査範囲として前記超音波プローブを駆動して前記被検体内を走査し、
前記画像処理手段は、前記第２の走査範囲を走査することによって得られる受信信号に基づいて前記被検体の画像を生成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】
前記第１の走査範囲に対応する画像は、超音波の伝播方向とほぼ直交する平面又は曲面に対応するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記第１の走査範囲に対応する画像は、３次元画像であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記表示手段は、前記一部の領域における画像を表示するとともに、前記一部の領域と前記一部の領域以外の他の領域とを区別するマーカを表示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記送受信手段は、超音波を同時受信できる領域を単位領域として全走査範囲を走査し、
前記画像処理手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を生成し、
前記表示手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記表示設定手段は、前記単位領域に従って前記一部の領域を設定することを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記送受信手段は、超音波を同時受信できる領域を単位領域として全走査範囲を走査し、
前記画像処理手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を生成し、
前記表示手段は、前記同時受信の単位領域より細かい領域を単位領域として前記一部の領域における画像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記表示手段は、前記一部の領域における画像と、前記一部の領域以外の他の領域における画像とを識別するように表示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１０】
前記表示手段は、前記一部の領域に含まれない範囲の画像を、前記一部の範囲における画像と異なる透過度、輝度、彩度又は色相で表示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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元画像を取得する走査が可能な超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元画像を取得する走査が可能な超音波診断装置では、送受信ビームを二つの軸方向に偏向させるか、一つの軸方向の偏向と別の軸方向に開口移動させる必要がある。３次元画像を取得する走査の場合、２次元の断層画像を得る走査よりも走査線数が多くなり、１つの画像を得るための走査に時間を要する。
【０００３】
２次元の断層画像を得る装置と比べて、１回の送信で受信する走査線の数を増やし、１つの画像を得るための走査時間の増大を低減させているが、広い範囲（例えば、９０度×９０度）の走査を速い更新周期（例えば、毎秒３０回）で行うことが困難な状況である。
【０００４】
そこで、走査範囲や走査線密度を限定した走査モードを用意して、これを選択的に使用することにより比較的遅い送信周期で広い走査範囲の画像を得たり、走査範囲や走査線密度を限定して速い更新周期の画像を得たりするする使用方法が実施されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
特許文献１に記載されている超音波診断装置では、画面に設定メニューを表示し、その設定メニュー上で断層面の移動範囲、断層面の移動間隔及び断層面の移動速度を任意に指定し、その設定条件で超音波プローブを走査して画像を得ている。
【０００６】
また、特許文献２に記載されている超音波診断装置では、画面上に表示されたワイヤーフレームに対してポインティングデバイス等を用いて走査領域の設定を行い、その設定に基づいて新に走査を行う方法が採用されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１３５２１７号公報（段落［００２７］、図４、図５）
【特許文献２】特開２０００−１９７６３１号公報（段落［００４８］−［００６１］、図１１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、狭い走査範囲や粗い走査線密度の画像では、対象臓器が走査範囲内に入らなかったり、走査線密度が低いために関心対象が分解できなかったりする場合があった。走査範囲や走査線密度の選択は、正確で迅速な診断を行う上で重要であるが、実際に対象臓器が設定された走査範囲内に入りきるか否かは、走査範囲を変更した後に画像を得て、初めて確認できる状況にある。特許文献１及び特許文献２に記載されている超音波診断装置においても、画像上で走査範囲を設定するのではなく、別の設定メニューやワイヤーフレームを用いて新たな走査範囲を設定するものである。また、３次元走査では走査方向が２方向あるため、走査範囲の幅と中心を調整する際に設定すべき指標が多くなり、設定に時間がかかる。そのため、３次元走査での走査範囲の変更は、時間がかかるといった問題がある。
【０００９】
本願発明は、上記の問題点を解決するものであり、画像上に必要な範囲を設定する手段を設けることにより、時間を要する実際の走査範囲の変更回数を低減し、短時間で最適な画像を得ることが可能な超音波診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、被検体に対して超音波の送受信を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記被検体内の第１の走査範囲を走査する送受信手段と、前記送受信手段の前記第１の走査範囲の走査によって得られる受信信号に基づいて前記被検体の画像を生成する画像処理手段と、前記画像処理手段で生成された画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像の一部の領域を設定する表示設定手段と、を有し、前記表示設定手段によって前記一部の領域が設定されたときは、前記画像処理手段は前記第１の走査範囲の走査によって得られた受信信号に基づいて前記一部の領域に対応する３次元画像を生成し、前記表示手段は前記一部の領域に対応する３次元画像を表示することを特徴とする超音波診断装置である。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置であって、前記一部の領域が設定された後に、前記送受信手段は前記一部の領域における範囲を第２の走査範囲として前記超音波プローブを駆動して前記被検体内を走査し、前記画像処理手段は、前記第２の走査範囲を走査することによって得られる受信信号に基づいて前記被検体の画像を生成することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記第１の走査範囲に対応する画像は、超音波の伝播方向とほぼ直交する平面又は曲面に対応するものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記第１の走査範囲に対応する画像は、３次元画像であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記表示手段は、前記一部の領域における画像を表示するとともに、前記一部の領域と前記一部の領域以外の他の領域とを区別するマーカを表示することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記送受信手段は、超音波を同時受信できる領域を単位領域として全走査範囲を走査し、前記画像処理手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を生成し、前記表示手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を表示することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の超音波診断装置であって、前記表示設定手段は、前記単位領域に従って前記一部の領域を設定することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記送受信手段は、超音波を同時受信できる領域を単位領域として全走査範囲を走査し、前記画像処理手段は、前記同時受信の単位領域に従って前記一部の領域における画像を生成し、前記表示手段は、前記同時受信の単位領域より細かい領域を単位領域として前記一部の領域における画像を表示することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置であって、前記表示手段は、前記一部の領域における画像と、前記一部の領域以外の他の領域における画像とを識別するように表示することを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置であって、前記表示手段は、前記一部の領域に含まれない範囲の画像を、前記一部の範囲における画像と異なる透過度、輝度、彩度又は色相で表示することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の超音波診断装置によれば、表示設定手段を設けたことにより、画像から必要な走査範囲を確認し、その範囲を次の走査範囲に設定することが可能となる。そのことにより、時間を要する実際の走査範囲の変更の回数を低減し、短時間で最適な時間分解能の画像を得ることが可能となる。
【００２１】
請求項２に記載の超音波診断装置によれば、画像で確認及び設定した範囲を走査することが可能となり、走査範囲の変更の回数を低減し、短時間で最適な時間分解能の画像を得ることが可能となる。
【００２２】
請求項３に記載の超音波診断装置によれば、超音波の伝播方向とほぼ直交する方向の平面又曲面画像（Ｃモード画像）について、上記と同じ効果を奏することが可能となる。また、請求項４に記載の超音波診断装置によれば、３次元画像について上記と同じ効果を奏することが可能となる。
【００２３】
請求項５に記載の超音波診断装置によれば、設定した一部の範囲における画像とともにマーカを表示することにより、一部の領域における画像と、対象臓器の画像との差が明確になるため、操作者にとってその区別が容易となる。
【００２４】
請求項６に記載の超音波診断装置によれば、同時受信の単位領域に従って一部の領域における画像を表示することにより、実際に走査される範囲を確認しながら第２の走査範囲を設定することが可能となる。また、請求項７に記載の超音波診断装置によれば、走査範囲の単位と表示手段における設定単位が一致するため、合理的に画像処理を行うことが可能となる。また、請求項８に記載の超音波診断装置のように同時受信の単位領域より細かい領域を単位領域として画像を表示しても良く、操作者によって表示単位を選択することも可能である。
【００２５】
請求項９に記載の超音波診断装置によれば、一部の領域における画像と、それ以外の部分の画像とを識別することにより、容易に一部の領域の画像を視認することが可能となる。また、請求項１０に記載の超音波診断装置によれば、透過度、輝度、彩度又は色相で領域を区別することにより、一部の領域における画像を容易に視認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
［第１の実施の形態］
本願発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置について、図１乃至図７を参照しつつ説明する。
【００２７】
（構成）
本願発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成について図１を参照しつつ説明する。図１は、本願発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２８】
同図に示すように、本実施形態に係る超音波診断装置は、超音波プローブ１と、装置本体２と、表示器３とからなる。超音波プローブ１は、被検体の内部の３次元領域を超音波により電子的に高速で走査することができ、電気信号と音響信号とを相互変換するための複数の振動子がマトリクス状に配列されてなる２次元アレイ型が採用されている。
【００２９】
装置本体２には、送受信ユニット４と、デジタルビームフォーマユニット５と、信号処理ユニット６と、ホストＣＰＵ７と、ディスプレイユニット８とが含まれている。
【００３０】
送受信ユニット４は、高速スイッチ（Ｔ／Ｒ  ＳＷ）１２と、送信走査回路１１と、プリアンプ１３とから構成されている。高速スイッチ１２は、超音波の送信時には、超音波プローブ１に送信走査回路１１を接続し、また、エコー受信時には、超音波プローブ１にプリアンプ１３を接続する。プローブケーブルの本数を素子アレイの数より少なくするために、超音波プローブ１内に送信回路を設けたり、送信又は受信の部分ビームフォーマを設けたりしても良い。
【００３１】
送信走査回路１１は、図示しないが、クロック発生器、分周器、送信遅延回路、パルサから構成されている。クロック発生器で発生されたクロックパルスを分周器で、例えば５［ｋＨｚ］程度のレートパルスに落とし、このレートパルスを、送信遅延回路を通してパルサに与えて高周波の電圧パルスを発生させ、振動子を駆動させる。つまり、機械的に振動させるようになっている。このようにして発生された超音波は、被検体内の音響インピーダンスの境界で反射され、超音波プローブ１に戻り、振動子を機械的に振動させる。このようにして、各振動子に電気信号が個別に発生する。この電気信号は、プリアンプ１３で増幅された後、デジタルビームフォーマユニット５に送られ、整相加算される。これにより、指向性を有する信号（エコー信号）が生成される。
【００３２】
尚、３次元走査（ボリュームスキャンともいう）に要する時間を短縮して、１秒あたりの３次元領域の走査回数（ボリュームレート）を向上させてリアルタイム性を促進するために、各振動子に与えられる電圧パルスの遅延制御によって超音波ビームが意図的に太くされている。また、この太い超音波ビームを１回送信するごとに、指向性の異なる複数（ここではＮ個とする）のエコー信号を生成するため、つまり、いわゆる多方向同時受信を実現させるために、デジタルビームフォーマユニット５には複数（ここではＮ個とする）のデジタルビームフォーマ１４（１）〜１４（Ｎ）が装備されていて、それぞれ異なる位相ずれパターンで整相加算を行うようになっている。
【００３３】
信号処理ユニット６には、バス１５、１６に接続された４つのプロセッサ１７〜２０が装備されている。エコープロセッサ１７は、デジタルビームフォーマユニット５からのエコー信号に基づいて、組織の形態的な情報を提供するＢモード像データを生成する。
【００３４】
ドプラプロセッサ１８は、いわゆるカラードプライメージング（ＣＤＩ）を実現するユニットである。まず、デジタルビームフォーマユニット５からのエコー信号を直交位相で検波して周波数偏移を受けたドプラ信号を取り出し、この取り出したドプラ信号からＭＴＩフィルタで特定の周波数成分だけを通し、その通過した信号の周波数を自己相関器により求め、この周波数から演算部で平均速度、分散、パワーを演算するように構成されている。
【００３５】
尚、ＭＴＩフィルタの通過帯域を調整することにより、主に血流を映像化する一般的なドプラモード（このモードによる画像データを血流ドプラ画像データと称する）と、主に心筋等の臓器を映像化する組織ドプラモード（このモードによる画像データを組織ドプラ画像データと称する）とを切り替えることができるようになっている。
【００３６】
３Ｄプロセッサ１９は、上述したエコープロセッサ１７で生成したＢモード像データから、例えば左室内壁の３次元的な形態を表す３次元形態画像データを作成する。そして、３次元形態画像データは３Ｄ表示用メモリ１９Ａに蓄えられ、３Ｄ表示処理回路１９Ｂでボリュームレンダリングや多断面表示が行われる。更に、収集された情報をすべて用いる表示以外に、部分的なデータで３次元形態画像の再構成を行う機能（クリッピング機能）が３Ｄプロセッサ１９に備えられている。このクリッピングの範囲の制御は、３Ｄ表示制御回路１９Ｃにより、他の表示制御（輝度、透過度、視線方向等）とともに行われる。尚、３Ｄプロセッサ１９が本願発明の「画像処理手段」に相当し、３Ｄ表示制御回路１９Ｃが本願発明の「表示設定手段」に相当する。
【００３７】
また、３Ｄプロセッサ１９は、上述したドプラプロセッサ１８で生成した血流ドプラ画像データと３次元形態画像データとを合成して表示する。この場合、３次元血流ドプラ画像は、３次元形態画像よりも更に３次元走査に要する時間が長くなるので、走査範囲を３次元形態画像の範囲より更に狭い範囲で３次元血流ドプラ画像を得ることが一般的である。これらの走査範囲を最適に設定することが効率的な走査では大変重要となる。
【００３８】
更に、３Ｄプロセッサ１９は、上述した３次元形態画像データを、血流ドプラ画像等の任意の３次元の機能画像データの対応する位置に位置整合して合成する。この３次元形態画像データと３次元の機能画像データとの合成画像は、ディスプレイユニット８を介して表示器３に表示される。
【００３９】
また、走査制御回路１０は、ホストＣＰＵ７及び送信走査回路１１に接続されており、２次元に配列された多数の（リニアアレイ）超音波振動子に与える電圧のタイミングを制御する。電圧のタイミングを変えることにより、超音波プローブ１から送信される超音波ビームを電子的に扇状に走査させることや、フォーカスさせることが可能となる。
【００４０】
走査制御回路１０は、デジタルビームフォーマユニット５にも接続されており、デジタルビームフォーマ１４（１）〜１４（Ｎ）の指向性を制御する。指向性は、３次元走査の形態がピラミッド形状の場合には、横方向の偏向と縦方向の偏向を組み合わせて行われる。尚、走査断面の形態はセクタ式電子走査型に限定されず、リニア式走査型でもよく、３次元走査形態はピラミッド形状に限定されず、扇型の断面を平行移動させたものや円錐状でも良い。
【００４１】
また、ユーザーインターフェイス（ＵＩ）２１がホストＣＰＵ７に接続されている。操作者はＵＩ３０により、表示器３に表示されるポインディングデバイスを操作することができる。
【００４２】
（動作）
次に第１の実施形態に係る超音波診断装置の動作について、図２乃至図７を参照しつつ説明する。図２は、本願発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の動作を説明するフローチャートである。
【００４３】
まず、超音波プローブ１を用いて被検体内を走査し、被検体内の対象臓器の３次元形態画像を取得して表示器３に表示する（ステップＳ０１）。尚、このときの走査範囲を便宜的に「第１の走査範囲」と称する。この３次元画像は次のようにして得られる。まず、送信走査回路１１により超音波プローブ１を駆動し、被検体内を走査して超音波を送信する。被検体内に送信された超音波は、被検体内の音響インピーダンスの境界で反射され、超音波プローブ１で受信されて電気信号に変換される。この電気信号はデジタルビームフォーマユニット５に送られ、エコー信号が作成される。そして、そのエコー信号に基づいてエコープロセッサ１７により、第１の走査範囲におけるＢモード像データが作成される。３Ｄプロセッサ１９はそのＢモード像データに基づいて第１の走査範囲における３次元形態画像データを作成する。その３次元形態画像データはディスプレイユニット８を介して、図３に示すように表示器３に表示される。尚、図３は、全画像データを使用した３次元ボリュームレンダリングの画像例である。
【００４４】
次に、３Ｄプロセッサ１９が有するクリップ機能により、表示器３に表示されている第１の走査範囲における３次元形態画像の一部分を取り除き、第２の走査範囲を設定する。この操作は、操作者がユーザーインターフェイス（ＵＩ）２１を操作し、表示器３に表示されている第１の走査範囲における３次元形態画像の取り除きたい部分を指定する（ステップＳ０２）。具体的には、操作者がユーザーインターフェイス（ＵＩ）２１により、表示器３に表示されているポインティングデバイスを操作し、３次元形態画像の取り除きたい部分（不要な部分）を指定する。
【００４５】
３Ｄ表示制御回路１９Ｃは上記の指定に従って、クリッピングの範囲の制御を行ない（ステップＳ０３）、３Ｄ表示処理回路１９Ｂは３Ｄ表示制御回路１９Ｃの制御に基づいてボリュームレンダリングを行い、部分データで３次元形態画像を再構成する（ステップＳ０４）。そして、部分データによるクリッピング３次元ボリュームレンダリングの画像が表示器３に表示される（ステップＳ０５）。このクリッピング処理は、例えば、３Ｄ表示制御回路１９Ｃによって指定された範囲（座標）に含まれるデータ値を、３Ｄ表示処理回路１９Ｂによって０にすることにより、その範囲を表示しないことにより行われる。または、３Ｄプロセッサ１９が行うオパシティ／カラー設定処理においてクリッピング領域内の画像データが持つＲＧＢ値を０に設定することにより行われる。
【００４６】
図４及び図５は、クリッピング後の３次元画像を示しており、マーカ３１及びマーカ３２が同時に示されている。マーカ３１及びマーカ３２が表示されている部分がクリッピングにより取り除かれた部分であり、クリッピング後に残った範囲（つまり、マーカ３１及び３２によって区切られて残った一部の領域）が、第２の走査範囲に相当する。つまり、操作者は、観察したい部分（第２の走査範囲）のみを残し、それ以外の部分はクリッピングにより取り除く。また、マーカ３１及びマーカ３２を表示することにより、操作者は、クリッピングされた部分を容易に認識することが可能となる。尚、マーカ３１及びマーカ３２は表示されなくても構わない。
【００４７】
３次元走査では大まかに範囲を設定する場合の走査時間と、適切に範囲を設定する場合の走査時間との比が大きく異なることが多い。例えば、５０度の走査範囲に十分な対象を６０度で走査する場合と、５０度で走査する場合とでは、２次元走査では１／６（＝約１７％）だけ走査時間が増大する。一方、３次元走査では、縦横ともに同じ比率の場合で（３６００−２５００）／３６００（＝約３０％）だけ走査時間が増大する。
【００４８】
そこで、図６に示すように、まず、破線で表された広い範囲（例えば９０度×９０度）の範囲を第１の走査範囲４１として走査し、得られた３次元形態画像を表示器３に表示する。そして、上述したクリッピング機能により、実線で表された必要な範囲（例えば、必要な５０度×５０度）を第２の走査範囲４２として表示器３の表示画面上に表示する。尚、図６は走査範囲の設定例を示す図である。そして、走査制御手段１０が、表示器３上の表示範囲を実際に走査する走査範囲に反映させる。
【００４９】
この走査制御手段１０の動作について説明する。操作者がユーザーインターフェイス（ＵＩ）２１を操作してクリッピングした範囲（本実施形態においては、５０度×５０度）の情報に対応した信号が、バス１６及びホストＣＰＵ７を介して３Ｄ表示制御回路１９Ｃから走査制御回路１０に送信される。走査制御回路１０は、この信号に基づいて送信走査回路１１を制御し、走査範囲を設定する（ステップＳ０６）。そして、送信走査回路１１は超音波プローブ１を駆動して実際にその走査範囲を走査する（ステップＳ０７）。
【００５０】
この動作について更に具体的に説明する。第１の走査範囲を走査するときは、第１のシーケンスに従って行われる。この第１のシーケンスの内容は、所定の走査順序に従って９０度×９０度の範囲（第１の走査範囲）を走査するというものである。操作者がクリッピングの作業を行って第２の走査範囲を設定すると、設定された第２の走査範囲に基づいて走査制御回路１０は第１のシーケンスを第２のシーケンスに書き換える。この第２のシーケンスは、所定の走査順序に従って５０度×５０度の範囲（第２の走査範囲）を走査するというものである。つまり、走査制御回路１０により、クリッピングにより取り除かれた範囲のシーケンスが作成され、そのシーケンスに従って超音波の送受信がされることになる。このようにして、表示器３上の表示範囲が実際に走査される走査範囲に反映されることになる。
【００５１】
以上のように、適切な範囲の設定を表示器３の画面上で行った上で、その範囲を実際の走査範囲に反映させることにより、何度も走査範囲の設定をすることなく、必要最小限の範囲を設定することが可能となる。
【００５２】
図７に示す第２の走査範囲４２の設定のように、走査の幅及び角の不要な部分の削除を表示器３の画面上で表示範囲の変更として行うことは、実際に走査範囲を何回も設定する場合に比べて容易に行うことが可能となる。尚、図７は、第１の走査範囲における３次元形態画像からクリッピングにより不要な部分を取り除く操作の例を示す図である。図７において、矢印の方向は不要な部分を削除する方向を示しており、削除されて残った部分が第２の走査範囲４２となる。実際の走査範囲の制御は、走査制御部１０が千素子以上の多くの素子の送受信を制御する必要がある。しかしながら、表示制御は走査線単位での制御であり、画像収集後のレビュー状態で制御を行なうことが可能である。従って、容易に制御を行なうことができ、その結果、超音波診断装置の操作性を向上させることができる。
【００５３】
尚、表示器３上での設定は、受信走査線単位又は表示画素単位ごとに行うことが可能であるが、同時受信の単位で設定することが合理的である。ここで、同時受信とは、超音波プローブの振動子から発せられた超音波ビームを、例えば、３度×３度の範囲を１つのまとまりとして同時に受信することを意味し、６０度×６０度の全範囲を走査する場合であっても、３度×３度の範囲を１つの単位領域として全範囲を走査することになる。同時受信の単位ごとに走査範囲を取り除くことにより、走査時間を短縮することが可能となる。また、表示器３の画面上での設定は、走査単位（同時受信）を反映せずに受信走査線単位又は表示画素単位に従って描画を行い、実際の走査範囲はこの描画範囲を包含するものであっても良い。例えば、受信走査線単位又は表示画素単位を同時受信の単位よりも細かくすることにより、表示器３の画面上では詳細な画像を表示することが可能となる。
【００５４】
［第２の実施の形態］
次に、本願発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。この第２の実施形態に係る超音波診断装置の構成は、第１の実施形態に係る超音波診断装置と同じであるが、表示する画面が異なる。第１の実施形態においては、ボリューム表示によって走査範囲を設定したが、第２の実施形態においては、超音波ビームの伝播方向とほぼ直交する平面又は曲面（Ｃモード画像）で走査範囲を設定する。以下、図８及び図９を参照しつつ第２の実施形態に係る超音波診断装置の動作について説明する。尚、図８は、本願発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置の動作を説明するフローチャートであり、図９は、超音波ビームの伝播方向と直交する平面の図である。
【００５５】
まず、超音波プローブ１を用いて広い範囲（例えば、９０度×９０度）を走査し、被検体内の対象臓器のＣモード画像を表示器３に表示する（ステップＳ０１）。尚、このときの走査範囲が第１の走査範囲に相当する。例えば、図９に示すように、破線で示す第１の走査範囲４１を走査した結果得られた、超音波ビームの伝播方向とほぼ直交する平面画像を表示する。
【００５６】
次に、３Ｄプロセッサ１９が有するクリッピング機能により、表示器３に表示されている第１の走査範囲におけるＣモード画像の一部を取り除き、第２の走査範囲を設定する。この操作は、第１の実施形態と同様に、操作者がユーザーインターフェイス（ＵＩ）２１を操作し、表示器３に表示されている第１の走査範囲におけるＣモード画像の取り除きたい部分を指定する（ステップＳ０２）。
【００５７】
３Ｄ表示制御回路１９Ｃは上記の指定に従って、クリッピングの範囲の制御を行ない（ステップＳ０３）、３Ｄ表示処理回路１９Ｂは３Ｄ表示制御回路１９Ｃの制御に基づいてレンダリングを行い、部分データでＣモード画像を再構成する（ステップＳ０４）。そして、部分データによるＣモード画像が表示器３に表示される（ステップＳ０５）。
【００５８】
例えば、図９に示すように、まず、破線で表された広い範囲（例えば、９０度×９０度）の範囲を第１の走査範囲４１として走査し、得られたＣモード画像を表示器３に表示する。そして、クリッピング機能により、実線で表された必要な範囲（例えば、必要な５０度×５０度）を第２の走査範囲４２として表示器３の表示画面上に表示する。そして、走査制御手段１０が、表示器３上の表示範囲を実際に走査する走査範囲に反映させる。
【００５９】
この走査制御手段１０の動作は第１の実施形態と同様であり、クリッピングした範囲（５０度×５０度）の情報に対応した信号が、バス１６等を介して３Ｄ表示制御回路１９Ｃから走査制御回路１０に送信される。走査制御回路１０は、この信号に基づいて送信走査回路１１を制御し、走査範囲を設定する（ステップＳ０６）。そして、送信走査回路１１は超音波プローブ１を駆動して実際にその走査範囲を走査し、被検体の画像を取得する（ステップＳ０７）。
【００６０】
以上のように、適切な範囲の設定を表示器３の画面上で行った上で、その範囲を実際の走査範囲に反映させることにより、何度も走査範囲の設定をすることなく、必要最小限の範囲を設定することが可能となる。
【００６１】
尚、第１の実施形態と同様に、表示器３上での設定は、受信走査線単位又は表示画素単位ごとに行うことが可能であるが、同時受信の単位で設定することが合理的である。例えば、図９に示すように、表示器３上で第２の走査範囲４２を設定する際に、表示の単位（受信走査線単位又は表示画素単位）で規定された範囲を描画（マーカ４３）する場合であっても、同時受信の単位で設定され、その同時受信の単位で設定された範囲（図９における第２の走査範囲４２）を走査することになる。従って、表示器３上での設定においても、走査単位（同時受信）を反映して表示を行うことが望ましい。また、第１の実施形態と同様に、表示器３の画面上での設定は、走査単位（同時受信）を反映せずに受信走査線単位又は表示画素単位に従って描画を行い、実際の走査範囲はこの描画範囲を包含するものであっても構わない。
【００６２】
尚、本願発明は、上記の実施形態に限定されることはなく、種々変形して実施することができる。
【００６３】
３次元走査範囲の設定として説明したが、３次元形態画像の範囲と３次元機能画像の範囲をそれぞれ異なる範囲として設定することも可能である。ここで、３次元機能画像とは、例えばドプラ画像等のような動きの速さ等の情報のことをいう。３次元形態画像について第１及び第２の走査範囲を表示器３の画面上で設定し、３次元機能画像について第１及び第２の走査範囲を表示器３の画面上で設定しても良い。
【００６４】
また、表示器３の画面上にボリュームレンダリングした画像をクリッピングしたものを表示することで第２の走査範囲を設定したが、クリッピングして表示させなくても良い。例えば、第１の走査範囲に含まれるが第２の走査範囲に含まれない範囲の画像データを、第２の走査範囲における画像データと異なる透過度、輝度、彩度又は色相で生成された３次元画像として表示しても良い。
【００６５】
例えば、第１の走査範囲に含まれるが、第２の走査範囲に含まれない領域の画像データの透過度は高く設定し、第２の走査範囲に含まれる領域の画像データの透過度は低く設定することにより、両方の領域を視認することが可能となる。特に第２の走査範囲に含まれる領域の画像データを強調して表示することにより、両者を確認しながら範囲設定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】全画像データを使用した３次元ボリュームレンダリングの画像例を示す図である。
【図４】部分的な画像データを使用したクリッピング３次元ボリュームレンダリングの画像例を示す図である。
【図５】部分的な画像データを使用したクリッピング３次元ボリュームレンダリングの画像例を示す図である。
【図６】走査範囲の設定例を示す図である。
【図７】第１の走査範囲における画像から不要な部分を取り除く操作の例を示す図である。
【図８】本願発明の第２の実施形態に係る超音波診断装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図９】超音波ビームの伝播方向とほぼ直交する平面での走査範囲設定の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  超音波プローブ
２  装置本体
３  表示器
４  送受信ユニット
５  受信ビームフォーマユニット
６  信号処理ユニット
７  ホストＣＰＵ
８  ディスプレイユニット
１０  走査制御回路
１１  送信走査回路
１２  スイッチ
１３  プリアンプ
１４  デジタルビームフォーマ
１５、１６  バス
１７  エコープロセッサ
１８  ドプラプロセッサ
１９  ３Ｄプロセッサ
１９Ａ  ３Ｄデータメモリ
１９Ｂ  ３Ｄ表示処理回路
１９Ｃ  ３Ｄ表示制御回路
２０  アプリケーションプロセッサ
２１  ユーザーインターフェイス（ＵＩ）
３１、３２  マーカ
【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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