(57)【要約】【課題】ラジアル断層像とリニア断層像を両方共大きく表示可能とすると共に、リニア断層像全体を診断できるようする超音波診断装置を提供すること。【解決手段】リニア断層像は、ＣＰＵ１１によって音線データが選択的に読み出され表示範囲の画像が再構築されて表示され、スライドバー８５は、ＣＰＵ１１によって画像データを重畳することにより画面上に表示される。したがって、表示画面においてラジアル断層像とリニア断層像のスケールが一致しており、両方の断層像を大きくかつ画像全体を表示可能であるので、正確な診断ができると共に、大きな画面で診断が可能となる。。【選択図】  図１３
2007185526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を得る超音波診断装置において、
前記三次元走査により得られた三次元領域のエコーデータから第１の走査による断層像と、この第１の走査による断層像に対して垂直方向の第２の走査による断層像とを形成する手段と、
前記得られた第１の走査による断層像と第２の走査による断層像とのスケールを合わせるスケール適合手段と、
前記スケール適合手段によってスケールを合わせた第１の走査による断層像と第２の走査による断層像とを表示手段に表示可能に前記画像の表示範囲を調整する表示範囲調整手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記表示範囲調整手段によって調整された前記画像の表示範囲を示すスライドバーを表示可能と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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を被検体へ送受信して得られるエコーデータに基づいて被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置に関し、特に三次元的な超音波エコーデータを取り込み、ディスプレイ上に画像表示する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を表示して超音波診断をするための超音波診断装置が従来より種々提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−４７０６６号公報には、三次元領域のエコーデータを取り込んで超音波画像を二次元ディスプレイ上に立体的に画像表示可能な装置が開示されている。また、特開平７−１５５３２８号公報には、三次元走査によるエコーデータを用いて形成した超音波断層像にマーキングして縦断面位置指定を行い、関心領域近傍の縦断像を体動等に影響されることなく迅速に表示可能な装置が開示されている。また、特開平８−２６５７３４号公報には、三次元領域のエコーデータを用いて超音波断層像を表示する装置において、保存すべきデータを限定して効率的に三次元画像データを保存することのできる三次元画像の保存方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−４７０６６号公報
【特許文献２】特開平７−１５５３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波診断装置では、ラジアル断層像とリニア断層像を同一画面上に表示することも行われている。この場合、例えば、ラジアル断層像の表示レンジを４ｃｍ、リニア断層像の走査ストロークを６ｃｍとした場合、各々のスケールを一致させて画面表示すると、従来の構成では図１４のように両方の断層像が画面に入り切らなくなったり、図１５のように双方の断層像が小さくなってしまう。このように、従来はラジアル断層像とリニア断層像の複合表示を行う場合には、各々の画像のスケールを合わせると表示画像のレンジ設定によっては一方の画像を全て表示できなかったり、表示される画像が小さくなってしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、第１の走査による断層像例えばラジアル断層像と第２の走査による断層像例えばリニア断層像を同一画面上に表示するとき、一方の断層像、例えばリニア断層像を全範囲表示せずに、一部のみを表示して表示範囲をスライドさせることにより、表示画面において他方の走査による断層像、例えばラジアル断層像とリニア断層像のスケールを一致させ、両方の断層像を大きくかつ画像全体を表示可能として、正確な診断ができるようにした超音波診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため本発明の一態様による超音波診断装置は、生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を得る超音波診断装置において、前記三次元走査により得られた三次元領域のエコーデータから第１の走査による断層像と、この第１の走査による断層像に対して垂直方向の第２の走査による断層像とを形成する手段と、前記得られた第１の走査による断層像と第２の走査による断層像とのスケールを合わせるスケール適合手段と、前記スケール適合手段によってスケールを合わせた第１の走査による断層像と第２の走査による断層像とを表示手段に表示可能に前記画像の表示範囲を調整する表示範囲調整手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の超音波診断装置は、第１の走査による断層像例えばラジアル断層像と第２の走査による断層像例えばリニア断層像を同一画面上に表示するとき、一方の走査による断層像例えばリニア断層像を全範囲表示せずに、一部のみを表示して表示範囲をスライドさせることにより、例えばラジアル断層像とリニア断層像を両方共大きく表示可能とすると共に、例えばリニア断層像全体を診断できる効果を有する。  
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 
図１ないし図６は本発明の第１実施形態に係り、図１は超音波診断装置の構成を示すブロック図、図２は超音波プローブ及び駆動部の構成を示す断面図、図３は超音波プローブの制御系の構成を示すブロック図、図４は超音波の三次元走査方法を示す説明図、図５及び図６はモニタ上に表示される超音波断層像の表示画面を示す説明図である。
【０００９】
本実施形態の超音波診断装置は、図１に示すように、超音波の送受信及びリアルタイムのエコー画像（超音波断層像）の表示を行う超音波観測部１と、この超音波観測部１で得られたエコーデータを基に各種画像処理を行う画像処理部２とを有している。また、超音波観測部１には、超音波を送受波する超音波振動子３ａを有する超音波プローブ３、及びこの超音波プローブ３を駆動する駆動部４が接続されている。
【００１０】
上記超音波観測部１は、駆動部４に対して超音波を送受信する送受信部５と、この送受信部５で取り込まれたエコーデータを記憶するフレームメモリ６と、このフレームメモリ６に記憶された１走査毎の音線データを所望のテレビジョン方式の画像データに変換するデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）７と、このＤＳＣ７のデジタル画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路８と、このＤ／Ａ変換回路８の出力信号を入力してリアルタイムの超音波断層像の表示を行うモニタ９と、前記駆動部４，送受信部５，フレームメモリ６各部の制御を行うシステムコントローラ１０とを備えて構成されている。
【００１１】
また、前記画像処理部２は、画像処理部等の制御を行うＣＰＵ１１と、各画像処理結果のデータ等を記憶する主記憶装置１２と、超音波観測部１からの音線データを記憶する画像データ記憶装置１３と、音線データを所望のテレビジョンデータに変換するＤＳＣ処理及び輝度値変換処理等の各種画像処理を高速に行うための演算プロセッサ１４と、処理プログラムやバックアップデータ等の情報を記録する外部記憶装置１５と、コマンド等のデータを入力するキーボード等の操作用端末１６と、画像領域の設定等に用いられる入力指示装置である例えばトラックボール１７と、画像処理後のデータが一時記憶されるフレームバッファ１８と、このフレームバッファ１８の出力のデジタル画像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１９と、このＤ／Ａ変換回路１９の出力画像信号を入力して画像処理後の画像の表示を行うモニタ２０と、画像データ記憶装置１３に記憶されているデータを交換可能な媒体に記録する記録装置である例えば光磁気ディスク装置２１とを備えて構成されている。また、画像処理部２の各部及び超音波観測部１は、データ転送バス２２を介して接続され、処理画像データ等の受け渡しが行われるようになっている。
【００１２】
図２により、三次元走査を行う駆動部４と超音波プローブ３の構成について説明する。
【００１３】
超音波送受波部となる超音波振動子３ａは、軸状の駆動伝達部２３と接続され、これらは、先端部が球面状に閉塞された可撓性を有する外筒２４内に収納されている。外筒２４の内部の先端側には、シール材２５及びＯリング２６が設けられ、これらによって前記駆動伝達部２３を保持している。また、外筒２４及びシール材２５，Ｏリング２６によって密閉された外筒２４の先端部内の空間には、音響媒体２７が充填されている。
【００１４】
駆動伝達部２３の後端部は、外筒２４の後端部から延出され、接続部２８を介してステッピングモータからなる回転駆動部Ａ２９に接続されている。この回転駆動部Ａ２９は、回転位置を検出するエンコーダからなる位置検出部Ａ３０と組み合わせて構成され、回転駆動部外装３１内に収納、保持されている。
【００１５】
回転駆動部外装３１は、進退運動伝達部３２に取り付けられ、この進退運動伝達部３２は、ボールネジからなる進退機構部３３に螺合している。前記進退機構部３３は、ステッピングモータからなる回転駆動部Ｂ３４の駆動部に接続され、回転駆動部Ｂ３４により回転されるようになっている。また、回転駆動部Ｂ３４は、回転位置を検出するエンコーダからなる位置検出部Ｂ３５と組み合わせて構成されている。
【００１６】
前記接続部２８，回転駆動部Ａ２９，位置検出部Ａ３０，回転駆動部外装３１，進退運動伝達部３２，進退機構部３３，回転駆動部Ｂ３４，位置検出部Ｂ３５は、外装３６によって囲まれ、外筒２４の後端部はこの外装３６に固定されている。また、外装３６内には回転駆動部Ｂ３４が固定されている。
【００１７】
図３により、超音波プローブ３の三次元走査を行う制御系の構成を説明する。図３は図１のシステムコントローラ１０における超音波走査制御部の機能構成を示したものである。
【００１８】
システムコントローラ１０は、超音波振動子３ａの回転と進退を制御する制御回路３７と、制御回路３７からのスタート信号ｓｔｒを入力しクロック信号ｃｌｃを出力するクロック発振器３８と、クロック発振器３８からのクロック信号ｃｌｃを入力しこのクロック信号ｃｌｃを１／４周期遅らせた信号ＤＬＹを出力する遅延回路３９とを備えている。
【００１９】
前記クロック信号ｃｌｃと信号ＤＬＹは、切り換えスイッチ４０を介して、回転駆動部Ａ２９のステッピングモータと回転駆動部Ｂ３４のステッピングモータとにそれぞれ２相の駆動信号として入力される。切り換えスイッチ４０は、制御回路３７からの制御信号Ｊによって制御され、クロック信号ｃｌｃをＡ相として信号ＤＬＹをＢ相とする状態と、クロック信号ｃｌｃをＢ相として信号ＤＬＹをＡ相とする状態とに切り換える。
【００２０】
前記回転駆動部Ａ２９に連結された位置検出部Ａ３０のエンコーダのＡ相出力Ｃ及びこのエンコーダの一回転毎に出力されるＺ相出力Ｚは、制御回路３７に入力される。同様に、回転駆動部Ｂ３４に連結された位置検出部Ｂ３５のエンコーダのＡ相出力Ｇ及びこのエンコーダの一回転毎に出力されるＺ相出力Ｈは、制御回路３７に入力される。
【００２１】
次に、本実施形態の超音波診断装置の作用について説明する。超音波観測を行う際には、超音波プローブ３を体腔内等の被検部位に挿入し、システムコントローラ１０の制御に基づき送受信部５及び駆動部４によって超音波振動子３ａを回転及び移動させつつ生体内に超音波を送受波することによって、生体内の断層像のエコーデータが取り込まれるようになっている。こうして得られたエコーデータはフレームメモリ６に記憶され、ＤＳＣ７，Ｄ／Ａ変換回路８を経てモニタ９にリアルタイムの超音波断層像として表示される。
【００２２】
また、同時にＤＳＣ７の前段からデジタル信号としてエコーデータが音線データの形で画像処理部２へ送られるようになっている。
【００２３】
画像処理部２へ送られた音線データは、超音波断層像１枚を形成する画像データ毎に画像データ記憶装置１３に格納される。画像データ記憶装置１３に記憶された画像データは、演算プロセッサ１４によってＤＳＣ処理、輝度値変換処理等の画像処理が行われる。また画像処理の結果は、フレームバッファ１８に送られて一時記憶され、Ｄ／Ａ変換回路１９を経てモニタ２０へ送出されて画像処理後の超音波断層像が表示される。
【００２４】
さらに、前記画像データ及び画像処理結果は、外部記憶装置１５または光磁気ディスク装置２１に保存することができる。
【００２５】
ここで、超音波プローブ３により三次元走査を行うときの動作について説明する。
【００２６】
まず、制御回路３７により、スタート信号ｓｔｒがハイレベルとなり、クロック発振器３８に入力される。このクロック発振器３８では、スタート信号ｓｔｒがハイレベルになると、クロック信号ｃｌｃを出力する。このクロック信号ｃｌｃは、遅延回路３９に入力され、遅延回路３９ではクロック信号ｃｌｃの周期Ｔの１／４である１／４Ｔだけ信号を遅らせて信号ＤＬＹを出力する。前記クロック信号ｃｌｃと信号ＤＬＹは、制御回路３７からの制御信号Ｊによって制御される切り換えスイッチ４０を介して、回転駆動部Ａ２９のステッピングモータと回転駆動部Ｂ３４のステッピングモータとに、それぞれ、Ａ相、Ｂ相の駆動信号として入力される。この駆動信号によって、両ステッピングモータが回転することとなる。
【００２７】
回転駆動部Ａ２９のステッピングモータは、接続部２８，駆動伝達部２３を介して超音波振動子３ａを回転させる。また、回転駆動部Ｂ３４のステッピングモータは、進退機構部３３であるボールネジを回転させる。すると、このボールネジに螺合連結された進退運動伝達部３２が進退運動を行う。この進退運動伝達部３２が進退運動を行うと、これに連結された回転駆動部外装３１が進退運動を行い、この進退運動により、駆動伝達部２３を介して超音波振動子３ａが進退運動を行うこととなる。
【００２８】
前記回転駆動部Ａ２９の回転位置は、位置検出部Ａ３０のエンコーダによって読み取られ、このエンコーダのＡ相出力Ｃ及びＺ相出力Ｚが、制御回路３７に入力される。また、前記回転駆動部Ｂ３４の回転位置は、位置検出部Ｂ３５のエンコーダによって読み取られ、このエンコーダのＡ相出力Ｇ及びＺ相出力Ｈが、制御回路３７に入力される。この制御回路３７は、例えば、前記Ｚ相出力Ｈに基づいて制御信号Ｊを生成し、これによって切り換えスイッチ４０を切り換える。
【００２９】
上述のような超音波プローブ３の駆動制御により、図４に示すように超音波振動子３ａは長手軸方向に移動しながらラジアル走査する三次元走査を行うこととなり、この三次元走査により、一定の範囲の複数のラジアル断層像の音線データが画像処理部２に取り込まれる。例えば、図４においてリニア走査方向にピッチＬごとにラジアル走査を行って音線データの取り込みを行う。
【００３０】
上記画像処理部２への音線データ取り込みと三次元走査制御により、モニタ２０には以下のように超音波断層像が表示される。
【００３１】
図５はモニタ２０上に表示される超音波断層像の表示画面を示したものである。モニタ表示画面５０は、病院名，患者情報，日付，ゲイン・コントラスト・ＳＴＣ・ポストプロセス等の設定値などの検査情報を文字表示するキャラクタ表示エリア５１と、ラジアル断層像表示エリア５２と、リニア断層像表示エリア５３と、グレースケール５４と、プローブ先端マーカー５５と、リニア走査位置表示バー５６とを有している。
【００３２】
モニタ表示画面５０のラジアル断層像表示エリア５２に表示されるラジアル断層像は、超音波観測部１から画像処理部２に送られてくる音線データに基づく超音波断層像であり、この音線データの入力に従い、すなわち超音波プローブ３のラジアル走査に同期して更新される。
【００３３】
また、リニア断層像表示エリア５３に表示されるリニア断層像は、超音波観測部１から画像処理部２に送られてくる複数のラジアル走査の音線データを基にＣＰＵ１１により再構築された超音波断層像である。このリニア断層像は、ラジアル断層像表示エリア５２上のラジアルラインカーソル５７で指定された断面における画像となる。ここで、ラジアルラインカーソル５７の位置を変更することにより、任意の位置のリニア断層像を得ることができる。リニア断層像は、超音波プローブ３でラジアル走査と同時にリニア走査を行うことにより、画面左から右方向にリニア走査に同期して更新される。
【００３４】
図５では、リニア断層像表示エリア５３のリニア断層像において、リニア走査がなされて更新された画像は走査済エリア５８の部分となり、リニア走査が済んでいない画像は未走査エリア５９の部分となっている。また、走査済エリア５８と未走査エリア５９との境界（リニア走査位置）はリニアラインカーソル６０で示されている。
【００３５】
本実施形態では、超音波プローブ３によって連続して超音波の三次元走査を行った場合、リニア断層像上の走査済エリア５８と未走査エリア５９をわかりやすくするために、リニア走査位置表示バー５６を画面上に設けている。リニア走査位置表示バー５６では、走査完了部分６１と未走査部分６２とを色分けして表示している。
【００３６】
図５の状態からリニア走査が進むと、超音波断層像の表示画面は図６に示すようになる。すなわち、リニア断層像表示エリア５３のリニア断層像において走査済エリア５８がリニア走査に同期して図中右側に拡がり、リニア走査位置表示バー５６もリニア断層像と同様に走査完了部分６１の範囲が図中右側に延びて広くなる。
【００３７】
リニア走査位置表示バー５６を表示するために、本実施形態では以下の処理を行っている。システムコントローラ１０は、位置検出部Ｂ３５のＡ相出力ＧとＺ相出力Ｈより超音波プローブ３の超音波振動子３ａの進退位置を算出し、この振動子位置情報を画像処理部２のＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１では、演算プロセッサ１４で演算処理された三次元画像データをフレームバッファ１８に書き込むよう制御するとともに、システムコントローラ１０から得られた振動子位置情報を基にリニア走査位置表示バー５６の画像データをフレームバッファ１８に書き込む。また、ＣＰＵ１１は、超音波プローブ３の先端位置を示すプローブ先端マーカー５５の画像データをフレームバッファ１８に書き込む。
【００３８】
このように画像データが書き込まれたフレームバッファ１８の出力は、Ｄ／Ａ変換回路１９を介して映像信号としてモニタ２０に送られ、画面上に表示される。モニタ２０の表示画面には、図５及び図６に示すように、ラジアル断層像及びリニア断層像が表示されて超音波プローブ３の超音波振動子３ａの動きと共に更新されると同時に、リニア走査位置表示バー５６の表示により超音波振動子３ａの進退位置が示される。
【００３９】
また、リニアラインカーソル６０の位置を操作用端末１６あるいはトラックボール１７により変更することで、このリニアラインカーソル６０により指定された対応するラジアル断層像をラジアル断層像表示エリア５２に表示することが可能となっている。
【００４０】
また、リニア走査位置表示バー５６は、外部記憶装置１５または光磁気ディスク装置２１から記録された画像データを読み出して画像表示を行う場合には、画像データの読み出し状況に従ってバー表示が移動するようにすることも可能である。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態によれば、超音波プローブにおいてどの位置を走査しているのかを表示画面を見るだけで容易に確認することができ、これにより、病変部位が走査範囲に入っているか否かを容易に確認できる。また、リニア断層像上で超音波プローブの先端方向が明確になり、表示画像と生体内の位置関係が容易に把握できるようになる。
【００４２】
また、従来の構成では切断面の情報が無いので断層像を再現する際に不便でどこの断面における断層像であるかが把握しづらかったが、本実施形態では画面上のラジアル断層像とリニア断層像との関係、画面の設定状態もわかりやすく、超音波画像診断を正確かつ容易に行うことが可能となる。
【００４３】
図７は本発明の第２実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図である。第２実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００４４】
モニタ２０に表示される超音波断層像の表示画面の構成は図７に示すようになる。第２実施形態のモニタ表示画面６４は、リニア断層像表示エリア５３の下部において、第１実施形態のリニア走査位置表示バー５６の代わりに、プローブ表示６５が設けられ、このプローブ表示６５の超音波振動子表示６６によってリニア走査位置が示されている。
【００４５】
第２実施形態では、モニタ表示画面６４のプローブ表示６５において、超音波プローブ３による三次元走査に同期して、超音波振動子表示６６の表示位置が移動して表示される。このプローブ表示６５は、ＣＰＵ１１によって画像データを重畳することにより画面上に表示される。
【００４６】
この第２実施形態によれば、プローブ表示によって超音波プローブの先端位置と走査状況を一目で把握することができる。
【００４７】
図８は本発明の第３実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図である。第３実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００４８】
モニタ２０に表示される超音波断層像の表示画面の構成は図８に示すようになる。第３実施形態のモニタ表示画面６８は、リニア断層像表示エリア５３の下部において、第１実施形態のリニア走査位置表示バー５６の代わりに、リニア走査位置表示マーカー６９が設けられ、リニア走査位置が示されている。
【００４９】
第３実施形態では、モニタ表示画面６８におけるリニア走査位置表示マーカー６９は、超音波プローブ３による三次元走査のリニア方向の移動量に同期して、表示位置が移動する。すなわち、第１実施形態におけるリニア断層像上のラジアル断面指定の機能とリニア走査位置を示すリニア走査位置表示バーの機能をリニア走査位置表示マーカー６９で兼ねるようにしている。このリニア走査位置表示マーカー６９は、ＣＰＵ１１によって画像データを重畳することにより画面上に表示される。
【００５０】
この第３実施形態によれば、超音波プローブによるリニア走査の状況と表示されている超音波断層像のリニア断面及びラジアル断面の位置関係とを同時に確認することができる。
【００５１】
図９は本発明の第４実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図である。第４実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００５２】
モニタ２０に表示される超音波断層像の表示画面の構成は図９に示すようになる。第４実施形態のモニタ表示画面７１は、ラジアル断層像表示エリア５２及びリニア断層像表示エリア５３の下部に断層像位置情報表示エリア７２が設けられている。この断層像位置情報表示エリア７２には、ラジアルラインカーソル５７の回転角または始点及び終点の座標が数値表示されると共に、現在表示されているラジアル断層像がプローブ先端位置（リニア走査開始位置）から何番目の画像であるかを示すラジアル画像ナンバーが表示されている。ラジアル画像ナンバーの表示により、リニア走査における超音波プローブ３の超音波振動子３ａの位置が示されることとなる。
【００５３】
第４実施形態では、ラジアル断層像表示エリア５２のラジアルラインカーソル５７によりリニア断面の位置が指定され、このリニア断面における断層像がリニア断層像表示エリア５３に表示される。例えば、ラジアル断層像表示エリア５２における位置を（０，０）から（２００，２００）までの座標で表し、断層像位置情報表示エリア７２にラジアルラインカーソル５７の始点及び終点位置を座標で数値表示する。図９の例では、始点（０，１０）と終点（２００，１９０）の各座標が断層像位置情報表示エリア７２に表示されている。
【００５４】
一方、ラジアル画像ナンバーは、超音波プローブ３における三次元走査のリニア走査方向移動量に同期して数値が更新される。これと共に、リニア断層像表示エリア５３のリニアラインカーソル６０が移動して走査済エリア５８が拡大する。図９の例では、リニア走査方向に全部で４０枚の画像中の１２番目の位置の超音波断層像であることが断層像位置情報表示エリア７２に示されている。
【００５５】
この断層像位置情報表示エリア７２におけるラジアルラインカーソルの座標及びラジアル画像ナンバーは、ＣＰＵ１１によってキャラクタ画像データを重畳することにより画面上に表示される。
【００５６】
また、外部記憶装置１５または光磁気ディスク装置２１から記録された画像データを読み出して画像表示を行う場合には、読み出している画像データに対応するラジアル断層像の番号を断層像位置情報表示エリア７２に表示する。
【００５７】
なお、ラジアル断層像表示エリア５２においてリニア断面の選択を行う際に、ラジアルラインカーソル５７を回転させるのではなく、ラジアルラインカーソル５７を固定してラジアル断層像の方を回転させてリニア断面を指定するようにしてもよい。この場合は、ラジアル断層像の回転角を断層像位置情報表示エリア７２に表示する。
【００５８】
この第４実施形態によれば、超音波プローブによる走査位置を容易に把握することができると共に、リニア断層像上から対応するラジアル断層像が容易に確認できる。また、リニア断面の位置をラジアル断層像上で容易に把握することができる。
【００５９】
図１０ないし図１２は本発明の第５実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図である。第５実施形態は、ラジアル走査型の超音波プローブを用いた場合の超音波断層像の表示例を示したものである。装置構成は第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００６０】
第５実施形態では、超音波プローブ３によってラジアル走査のみ行い、ラジアル断層像の画像データを得る。そして、ラジアル走査によって得られた複数のラジアル断層像の画像データが画像処理部２の主記憶装置１２に記憶される。ＣＰＵ１１は、主記憶装置１２に記憶した画像データのうち任意のラジアル断層像の画像データを読み出して出力し、モニタ２０に表示する。このとき、画面表示するラジアル断層像の選択は、操作用端末１６によって行う。
【００６１】
図１０は超音波断層像の表示画面の第１の表示例を示したものである。モニタ表示画面７４は、キャラクタ表示エリア５１，ラジアル断層像表示エリア５２，グレースケール５４と共に、ラジアル断層像表示エリア５２の下部には現在画面上に表示しているラジアル断層像の番号を示す選択画像ナンバー表示７５が設けられている。本実施形態では主記憶装置１２への記憶画像を２０枚に設定してあり、図１０の例では選択画像ナンバー表示７５によって２０枚の記憶画像中の５番目の画像が選択され画面上に表示されていることが示されている。
【００６２】
図１１は超音波断層像の表示画面の第２の表示例を示したものである。モニタ表示画面７７は、ラジアル断層像表示エリア７８においてラジアル断層像の一覧表示がなされ、これらの複数のラジアル断層像の中から選択カーソル７９によって選択された画像の番号が選択画像ナンバー表示７５で数値表示されている。
【００６３】
図１２は超音波断層像の表示画面の第３の表示例を示したものである。モニタ表示画面８１は、第２の表示例と同様にラジアル断層像表示エリア７８においてラジアル断層像の一覧表示がなされ、このラジアル断層像の一覧表示の中から選択カーソル７９によって選択された画像を示す選択画像表示バー８２が設けられている。
【００６４】
前記複数のラジアル断層像、及び選択画像ナンバー表示７５，選択カーソル７９，選択画像表示バー８２は、ＣＰＵ１１によって画像データを重畳することにより画面上に表示される。
【００６５】
この第５実施形態によれば、ラジアル走査によって得られた複数のラジアル断層像を表示する際に、記憶している画像のうち何枚目の画像を表示しているかを容易に確認することができる。
【００６６】
図１３は本発明の第６実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図である。第６実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００６７】
モニタ２０に表示される超音波断層像の表示画面の構成は図１３に示すようになる。第６実施形態では、ラジアル断層像とリニア断層像を同一画面上に表示し、ラジアル断層像の表示レンジとリニア断層像の走査ストロークのスケールを一致させて画面表示する。モニタ表示画面８４は、ラジアル断層像表示エリア５２にラジアル断層像が、リニア断層像表示エリア５３にリニア断層像の一部がそれぞれ表示され、リニア断層像表示エリア５３の下部にはリニア断層像の表示範囲を示すスライドバー８５が表示されている。
【００６８】
例えば、ラジアル断層像の表示レンジを４ｃｍ、リニア断層像の走査ストロークを６ｃｍとした場合、各々のスケールを一致させて画面表示すると、従来の構成では図１４のように両方の断層像が画面に入り切らなくなったり、図１５のように双方の断層像が小さくなってしまう。このように、従来はラジアル断層像とリニア断層像の複合表示を行う場合に、各々の画像のスケールをあわせると表示画像のレンジ設定によっては一方の画像を全て表示できなかったり、表示される画像が小さくなってしまうという問題点があった。
【００６９】
そこで、第６実施形態では、リニア断層像を全範囲表示せずに、一部のみを表示して表示範囲をスライドさせることにより、ラジアル断層像とリニア断層像を両方共大きく表示可能とすると共に、リニア断層像全体を診断できるようにしている。
【００７０】
リニア断層像の表示範囲をスライドさせる際に、スライドバー８５のバー表示によって現在表示しているリニア断層像の位置を確認できる。図１３の例では、スライドバー８５において黒色で示された部分のリニア断層像が画面上のリニア断層像表示エリア５３に表示されている。
【００７１】
前記リニア断層像は、ＣＰＵ１１によって音線データが選択的に読み出され表示範囲の画像が再構築されて表示され、スライドバー８５は、ＣＰＵ１１によって画像データを重畳することにより画面上に表示される。
【００７２】
この第６実施形態によれば、表示画面においてラジアル断層像とリニア断層像のスケールが一致しており、両方の断層像を大きくかつ画像全体を表示可能であるので、正確な診断ができると共に、大きな画面で診断が可能となる。
【００７３】
図１６は本発明の第７実施形態に係るモニタ上に表示される超音波断層像を示す説明図である。第７実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００７４】
モニタ２０の画面上における超音波断層像の表示を図１６に示す。第７実施形態では、三次元走査により得られた画像データを演算プロセッサ１４により再構築し、モニタ表示画面において超音波断層像の斜視表示９０を行う。このとき、ＣＰＵ１１及び演算プロセッサ１４における画像処理により、切断面Ｉ・９１と切断面II・９２を角度Ａ＝角度Ｂとなるように表示し、両切断面が左右対称となるようにする。
【００７５】
この第７実施形態によれば、切断面が均等に見えるようになり、超音波断層像をより見やすく表示することができる。
【００７６】
図１７は本発明の第８実施形態に係るモニタ上に表示される超音波断層像を示す説明図である。第８実施形態は、第１実施形態からモニタの画面表示を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００７７】
モニタ２０の画面上における超音波断層像の表示を図１７に示す。第８実施形態では、三次元走査により得られた画像データを演算プロセッサ１４により再構築し、モニタ表示画面において超音波断層像の斜視表示９４を行う。このとき、ＣＰＵ１１及び演算プロセッサ１４における画像処理により、斜視表示９４に寸法表示用のスケールとなる格子表示９５を重畳して表示する。この格子表示９５により、病変部位９６などの寸法を把握できる。
【００７８】
従来の構成では、三次元表示した断層像において病変部位などの大きさを把握するためには、複雑な処理が必要であり、容易に行えなかった。これに対し、第８実施形態によれば、格子表示により超音波断層像において病変部位などの対象物の大きさを容易に確認することが可能である。
【００７９】
図１８は本発明の第９実施形態に係る超音波の三次元走査方法を示す説明図である。第９実施形態は、第１実施形態から超音波の走査方法を変更した例であり、第１実施形態と同様な構成で実現できる。
【００８０】
第９実施形態では、超音波プローブ３により三次元走査を行う際に、システムコントローラ１０の制御に基づき、図１８の斜線で示すようにラジアル走査の音線データの取り込み範囲を半周とし、この半周分の音線データを画像処理部２へ取り込んで超音波断層像を構築する。この場合、音線データの容量が半減するため、ラジアル断層像１枚当たりに必要なメモリ容量が半分になる。従って、ラジアル断層像の音線データの取り込み範囲を半周とした分、リニア走査のピッチを図４に比べて半分（Ｌ／２）として、リニア走査の密度を倍にすることで、リニア断層像の画質を向上させることが可能である。
【００８１】
詳細な超音波断層像の三次元画像表示を行うためには、取り込むデータ容量が増えるため、それに伴って必要なメモリ容量も増えて装置のコストが増大してしまうという問題点がある。
【００８２】
これに対し、第９実施形態によれば、ラジアル断層像の音線データを記憶するメモリの容量を少なくできるので、装置コストを低減することができる。また、ラジアル断層像の音線データの容量を少なくした分、三次元走査におけるリニア走査のピッチを細かくでき、コスト上昇を抑えつつより詳細な超音波断層像を表示することができる。
【００８３】
［付記］
（１）  生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を表示する超音波診断装置において、
前記三次元走査により得られた三次元領域のエコーデータから複数の断層像を形成して表示する断層像表示手段と、
前記複数の断層像間の関係を示す指標を表示する指標表示手段と、
前記三次元走査に応じて前記断層像と走査位置の関係を表す情報を表示する走査情報表示手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【００８４】
この構成により、複数の断層像間の関係、及び走査状況と表示画像との関係がわかりやすく、三次元走査の状況をモニタ画面上で容易に確認することが可能となる。
【００８５】
（２）  生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を表示する超音波診断装置において、
前記三次元走査により得られた三次元領域のエコーデータから複数の断層像を形成して表示する断層像表示手段と、
前記複数の断層像間の関係を示す指標を表示する指標表示手段と、
前記複数の断層像のスケールを合わせるスケール適合手段と、
前記スケールを合わせた複数の断層像をモニタ画面上に表示可能となるように表示範囲を調整する表示範囲調整手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【００８６】
この構成により、最適な大きさの断層像をモニタ上に表示でき、正確な診断を行い易い超音波断層像を得ることが可能となる。
【００８７】
（３）  生体へ超音波を送受波して三次元走査を行い、得られた三次元領域のエコーデータを用いて前記生体内の超音波断層像を表示する超音波診断装置において、
前記三次元走査により得られた三次元領域のエコーデータから複数の断層像を形成して表示する断層像表示手段と、
前記複数の断層像間の関係を示す指標を表示する指標表示手段と、
前記三次元走査におけるラジアル走査またはリニア走査の少なくとも一方の走査間隔を変更する走査間隔変更手段と、
前記走査間隔の変更に伴って超音波断層像を形成するエコーデータの取り込み範囲を設定するデータ取得範囲設定手段と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【００８８】
この構成により、超音波診断装置の画像データ記憶用のメモリを増やすことなく、すなわちコストを増加させることなく、詳細なピッチの三次元走査を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明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
【図２】超音波プローブ及び駆動部の構成を示す断面図
【図３】超音波プローブの制御系の構成を示すブロック図
【図４】超音波の三次元走査方法を示す説明図
【図５】第１実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図６】第１実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図７】第２実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図８】第３実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図９】第４実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図１０】第５実施形態に係る超音波断層像の表示画面の第１の表示例を示す説明図
【図１１】第５実施形態に係る超音波断層像の表示画面の第２の表示例を示す説明図
【図１２】第５実施形態に係る超音波断層像の表示画面の第３の表示例を示す説明図
【図１３】第６実施形態に係る超音波断層像の表示画面を示す説明図
【図１４】超音波断層像の表示画面の従来例を示す説明図
【図１５】超音波断層像の表示画面の従来例を示す説明図
【図１６】第７実施形態に係るモニタ上に表示される超音波断層像を示す説明図
【図１７】第８実施形態に係るモニタ上に表示される超音波断層像を示す説明図
【図１８】第９実施形態に係る超音波の三次元走査方法を示す説明図
【符号の説明】
【００９０】
１…超音波観測部
２…画像処理部
３…超音波プローブ
３ａ…超音波振動子
１０…システムコントローラ
１１…ＣＰＵ
１２…主記憶装置
１３…画像データ記憶装置
１４…演算プロセッサ
１５…外部記憶装置
１６…操作用端末
１８…フレームバッファ
２０…モニタ
５０…モニタ表示画面
５２…ラジアル断層像表示エリア
５３…リニア断層像表示エリア
５５…プローブ先端マーカー
５６…リニア走査位置表示バー
５７…ラジアルラインカーソル
６０…リニアラインカーソル
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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