(57)【要約】【課題】  所望の走査範囲を複数の領域に分割し、トリガ信号に従って各領域内の走査する超音波診断装置であって、収集された走査データ間で時相差が生じない超音波診断装置を提供する。【解決手段】  サブボリュームＢの走査では、主走査方向については、サブボリュームＡの主走査方向Ｘと同じ方向に走査するが、副走査方向が異なる。サブボリュームＢの走査では、サブボリュームＡでの副走査方向Ｙ１の逆方向を副走査方向Ｙ２とし、その副走査方向Ｙ２に超音波ビームを走査することでサブボリュームＢ全体を走査する。これにより、サブボリュームＡとサブボリュームＢとの境界において収集される走査データの時相が一致するため、時相差に起因する筋状のアーチファクトの発生を抑えることができる。【選択図】      図２
2007020908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波振動子が２次元的に配列され、超音波ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して走査データを収集する超音波プローブと、
所望の走査範囲を複数の領域に分割し、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って前記超音波プローブを駆動して前記分割された各領域内を走査させ、領域ごとに走査データを収集させるスキャン手段と、
前記各領域で収集された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成する画像生成手段と、を備えた超音波診断装置であって、
前記スキャン手段は、新たなトリガ信号を受けるたびに前記超音波プローブに異なる領域を走査させ、かつ、互いに接する領域の境界において収集される走査データの時相がほぼ一致するように走査させることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記スキャン手段は、互いに接する領域においては、前記主走査方向又は前記副走査方向を互いに逆方向にして前記超音波プローブに走査させて走査データを収集させ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】
前記画像生成手段は、各領域を走査して収集された走査データであって、同じ時相で走査が開始された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成す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】
前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を複数の領域に分割する分割線を対称軸として、互いに接する領域については、互いの主走査方向及び副走査方向が線対称の関係となるように主走査方向又は副走査方向を変えて前記超音波プローブに走査させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を等分割して前記超音波プローブに分割後の各領域を走査させ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】
前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を２ｎ個（ｎは１以上の整数）に分割して前記超音波プローブに分割後の各領域を走査させ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】
超音波振動子が２次元的に配列され、超音波ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して走査データを収集する超音波プローブと、
所望の走査範囲を複数の領域に分割し、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って前記超音波プローブを駆動して前記分割された各領域内を走査させ、領域ごとに走査データを収集させるスキャン手段と、
前記各領域で収集された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成する画像生成手段と、を備えた超音波診断装置に、
前記スキャン手段が新たなトリガ信号を受けるたびに、前記超音波プローブに異なる領域を走査させ、かつ、互いに接する領域の境界において収集される走査データの時相がほぼ一致するように走査させるスキャン機能を実行させるための超音波診断装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体内に超音波を３次元的に送信し、被検体内からの反射波を受信することにより被検体内の診断情報を得る超音波診断装置に関し、特に、心電信号（ＥＣＧ信号）を用いてより広範囲の走査を可能にする超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、超音波振動子を２次元的に配列することにより超音波ビームを被検体内に３次元的に送受信できる、いわゆる２次元超音波プローブの開発が進められており、実用段階に入っている。
【０００３】
２次元超音波プローブを用いた超音波診断装置では図８に示すように、超音波ビームを３次元的に送信及び受信することができるため、超音波振動子が１次元的に配列してなるいわゆる１次元超音波プローブを用いた超音波診断装置に比べて、短時間（リアルタイム）で関心領域全体の走査が可能となる。特に、拍動がある循環器分野では、その有用性が顕著となっている。
【０００４】
３次元的に走査が行われることによって収集されたボリュームデータは、ボリュームレンダリング処理（以下、ＶＲ処理と称する場合がある）やＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理が施されることにより、３次元画像データや任意断面における画像データなどが生成される。
【０００５】
しかしながら、上記２次元超音波プローブによる走査においては、１次元超音波プローブによる走査に比べて、単位時間当たりのデータ発生量が飛躍的に増加する。例えば、６０°×６０°という広範囲の走査を行うには、超音波ビーム（受信ビーム）の並列同時受信数が１６程度のビームフォーマを備えることが不可欠であり、併せて、１６程度の並列同時受信数によって発生するデータの処理が可能なハードウェアが必要になる。このようなハードウェアの大規模化は超音波診断装置のコストを大幅に上昇させるため、装置の普及の大きな障害となる。
【０００６】
従って、コスト対効果を向上させるため、従来の３次元超音波診断装置では、超音波ビーム（受信ビーム）の並列同時受信数が４程度のハードウェアが採用されている。このような３次元超音波診断装置を用いてリアルタイム性を損なわずに診断に耐えうるレベルの画質の画像を得るためには、図８に示す走査範囲Ｓに比べて、図９に示すように走査範囲を狭くして走査（スキャン）を行う必要がある。
【０００７】
このようなハードウェアの規模による送受信の制約を克服する手法として、ＥＣＧ信号を同期トリガ信号として用いる走査手法が提案されている（例えば特許文献１）。以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について図１０を参照しつつ説明する。
【０００８】
まず、図１０（ａ）に示すように、全体の走査範囲Ｓを複数の領域に分割する。図１０（ａ）に示す例においては、４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割する。ここで、分割された個々の領域Ａ〜Ｄを、以下、サブボリュームと称することにする。図１０（ａ）に示す例においては、４つのサブボリュームを、それぞれ、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤとする。ここでは、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲を分割している。超音波ビーム（受信ビーム）の並列同時受信数が少ない超音波診断装置では、図１０（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で超音波ビームの走査が順次、行われる。
【０００９】
次に、ＥＣＧ信号を利用したサブボリュームの走査方法について図１１を参照しつつ説明する。心電計により被検体の心電波形を収集し、例えば、心電波形のＲ波が検出され時にＥＣＧトリガ信号を生成して超音波診断装置に出力する。超音波診断装置がそのＥＣＧトリガ信号を受けると、超音波プローブにより被検体に対して超音波の送受信を行い、走査（スキャン）の結果、走査データを収集する。
【００１０】
ＥＣＧトリガ信号を利用して走査を行なう場合、超音波診断装置が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けると、その信号に従って超音波プローブにより走査を開始する。そして、ＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍では、サブボリュームＡの走査を行う。例えば、１心拍中に同じサブボリュームの走査を４回行い、時相が異なる走査データを収集する。
【００１１】
ここで、サブボリュームを１回走査するために必要な走査時間をΔｔとする。走査が４回行われる場合、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けた時相をｔ０とし、その時相ｔ０でスキャンが開始されて収集された走査データを走査データＡ０とする。その走査データＡ０を収集した後、時相ｔ１でスキャンが開始されて収集された走査データを走査データＡ１とする。その走査データＡ１のスキャンの後、時相ｔ２でスキャンが開始されて収集された走査データを走査データＡ２とする。その走査データＡ２のスキャンの後、時相ｔ３でスキャンが開始されて収集された走査データを走査データＡ３とする。つまり、時相ｔ０〜時相ｔ１の間（＝Δｔ）で走査データＡ０が収集され、時相ｔ１〜時相ｔ２の間（Δｔ）で走査データＡ１が収集され、時相ｔ２〜時相ｔ３の間で走査データＡ２が収集され、時相ｔ３〜時相ｔ４の間（Δｔ）で走査データＡ３が収集される。以上のように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した１心拍中では、走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３が収集される。
【００１２】
次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍では、サブボリュームＢの走査が行われ、各時相において走査データＢ０、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３が収集される。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３ではサブボリュームＣの走査が行われ、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４ではサブボリュームＤの走査が行われる。
【００１３】
このように異なる心拍で収集された走査データは、同じ時相で収集された走査データ同士が組み合わされて、全体の走査範囲に対応する１つのボリュームデータに合成される。つまり、時相ｔ０〜時相ｔ１の間に収集された走査データＡ０、Ｂ０、Ｃ０及びＤ０を結合して、時相ｔ０〜時相ｔ１における関心領域全体の走査データを得る。同様に、時相ｔ１〜時相ｔ２、時相ｔ２〜時相ｔ３、時相ｔ３〜時相ｔ４においても、サブボリュームの走査データを合成することにより、各時相における関心領域全体の走査データを得る。
【００１４】
ここで、従来技術に係る超音波診断装置により行われる各サブボリューム内の走査について図１２及び図１３を参照しつつ説明する。図１２は、従来技術に係る超音波診断装置により行われる走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図である。図１２（ａ）、（ｂ）にサブボリュームＡを走査する際の走査方向を示す。図１２（ｂ）は、走査範囲及び走査方向を超音波プローブ２から見たとき（トップビュー）の模式図である。図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、超音波ビームを主走査方向Ｘに走査し、更に主走査方向Ｘに直交する方向を副走査方向Ｙとして、その副走査方向Ｙに走査することでサブボリュームＡ全体を走査している。そして、１心拍中に複数回、サブボリュームＡの走査を行い、１心拍経過後、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ２が超音波診断装置に出力されると、そのＥＣＧトリガ信号Ｉ２に従って、１心拍でサブボリュームＢの走査を行う。同様に、サブボリュームＣ、Ｄの走査を行う。
【００１５】
サブボリュームＡ、Ｂ内の副走査方向を図１２（ｃ）、（ｄ）に示す。図１２（ｃ）、（ｄ）は、上記図１２（ｂ）と同様にトップビューの模式図である。図１２（ｃ）に示すようにサブボリュームＡについては、副走査方向Ｙ（図中、左側から右側）に超音波ビームを走査することにより、走査データを収集している。つまり、サブボリュームＡ内においては、サブボリュームＢとの境界に向けて走査を行っている。
【００１６】
また、図１２（ｄ）に示すようにサブボリュームＢについても、サブボリュームＡと同じ副走査方向Ｙ（図中、左側から右側）に超音波を走査することにより、走査データを収集している。つまり、サブボリュームＢ内においては、サブボリュームＡとの境界から走査を開始し、サブボリュームＣとの境界に向けて走査を行っている。
【００１７】
サブボリュームＣ、Ｄについても、サブボリュームＡ、Ｂ内の走査と同じ方向の副走査方向Ｙ（図中、左側から右側）に超音波ビームを走査することにより走査データを収集している。このようにして収集された各サブボリュームにおける走査データを合成することにより、走査範囲全体の走査データを生成している。
【００１８】
【特許文献１】米国特許第６，５４４，１７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上述した従来技術においては、各サブボリュームにおける副走査方向を同じ方向として走査していたため、以下に説明する問題があった。この問題について図１３を参照しつつ説明する。図１３は、従来技術に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。図１１を参照して説明したように、異なる心拍で収集された走査データは、同じ時相で収集された走査データ同士が組み合わされて、全体の走査範囲に対応する１つのボリュームデータが合成される。例えば、時相ｔ０〜時相ｔ１の間に収集された走査データＡ０、Ｂ０、Ｃ０及びＤ０が結合されて時相ｔ０〜時相ｔ１における関心領域全体の走査データが生成される。このようにして結合された走査データの１部分を図１３に示す。説明を簡便にするために、走査データＡ０と走査データＢ０のみを示す。サブボリュームＡ、Ｂともに、同じ走査方向（主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙ）に超音波を走査することで、走査データＡ０、Ｂ０が収集されている。
【００２０】
ここで、サブボリュームＡとサブボリュームＢの境界に注目する。サブボリュームＡの右端の走査範囲（サブボリュームＢとの境界に接する範囲）で収集された１ラインの走査データは、時相（ｔ１−δｔ）〜時相ｔ１の間に収集されたデータである。一方、サブボリュームＢの左端の走査範囲（サブボリュームＡとの境界に接する範囲）で収集された１ラインの走査データは、時相ｔ０〜時相ｔ０＋δｔの間に収集された１ラインの走査データである。なお、δｔは、主走査方向Ｘに超音波ビームを走査する場合に、１ラインを走査するために要する時間である。従って、サブボリュームＡ、Ｂの境界面では、走査データが収集された時相として、約Δｔ（＝ｔ１−ｔ０）の時相差があることになる。
【００２１】
上記の説明では、１心拍中にサブボリューム内を走査する回数を４回としたが、例えば、１心拍中にサブボリューム内を走査する回数を２０回とした場合、１心拍の時間を１秒とすると、１回の走査に必要な走査時間Δｔは、Δｔ＝１／２０＝０．０５秒となる。従って、サブボリュームＡとサブボリュームＢとの境界では、約Δｔ＝０．０５秒の時相差が生じる。つまり、境界付近では、サブボリュームＡとサブボリュームＢとで、走査データを収集する時相が約Δｔ＝０．０５秒、異なることになる。
【００２２】
この時相差（約Δｔ＝０．０５秒）は、心臓の弁や心壁など運動が激しい部位では無視できない時間差である。このような運動の激しい診断部位の画像データを収集するために、図１３に示す従来技術に係る走査（スキャン）を行うと、収集された走査データにレンダリング処理やＭＰＲ処理などを施して生成された３次元画像やＭＰＲ画像などには、各サブボリュームの境界に筋状のアーチファクトが発生する。
【００２３】
例えば、図１４（ａ）に示すように、心臓などの診断部位に対して、走査領域をサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割し、上記のＥＣＧトリガ信号に従って超音波ビームを走査する。そして、同じ時相の走査データを結合し、結合された走査データに対してボリュームレンダリングやＭＰＲ処理などを施すことにより、３次元画像やＭＰＲ画像などを生成する。例えば、図１４（ａ）に示す観察方向を視線方向としてレンダリング処理を行うことにより生成された画像を図１４（ｂ）に示す。上述したように各サブボリュームの境界で時相差が生じるため、図１４（ｂ）に示すように、画像中、各サブボリュームの境界に相当する位置に、縦に走る筋状のアーチファクトが発生してしまう。
【００２４】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、所望の走査範囲を複数の領域に分割し、トリガ信号に従って各領域内の走査する超音波診断装置であって、互いに接する領域の境界において、収集された走査データ間で差が生じないようにする超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラム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】
【００２５】
請求項１記載の発明は、超音波振動子が２次元的に配列され、超音波ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して走査データを収集する超音波プローブと、所望の走査範囲を複数の領域に分割し、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って前記超音波プローブを駆動して前記分割された各領域内を走査させ、領域ごとに走査データを収集させるスキャン手段と、前記各領域で収集された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成する画像生成手段と、を備えた超音波診断装置であって、前記スキャン手段は、新たなトリガ信号を受けるたびに前記超音波プローブに異なる領域を走査させ、かつ、互いに接する領域の境界において収集される走査データの時相がほぼ一致するように走査させることを特徴とする超音波診断装置である。
【００２６】
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、前記スキャン手段は、互いに接する領域においては、前記主走査方向又は前記副走査方向を互いに逆方向にして前記超音波プローブに走査させて走査データを収集させることを特徴とするものである。
【００２７】
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、前記画像生成手段は、各領域を走査して収集された走査データであって、同じ時相で走査が開始された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成することを特徴とするものである。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置であって、前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を複数の領域に分割する分割線を対称軸として、互いに接する領域については、互いの主走査方向及び副走査方向が線対称の関係となるように主走査方向又は副走査方向を変えて前記超音波プローブに走査させることを特徴とするものである。
【００２９】
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、前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を等分割して前記超音波プローブに分割後の各領域を走査させることを特徴とするものである。
【００３０】
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、前記スキャン手段は、前記所望の走査範囲を２ｎ個（ｎは１以上の整数）に分割して前記超音波プローブに分割後の各領域を走査させることを特徴とするものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、超音波振動子が２次元的に配列され、超音波ビームを主走査方向及び副走査方向に走査して走査データを収集する超音波プローブと、所望の走査範囲を複数の領域に分割し、心電波形に基づいたトリガ信号を受け、そのトリガ信号に従って前記超音波プローブを駆動して前記分割された各領域内を走査させ、領域ごとに走査データを収集させるスキャン手段と、前記各領域で収集された走査データに基づいて前記所望の走査範囲の超音波画像データを生成する画像生成手段と、を備えた超音波診断装置に、前記スキャン手段が新たなトリガ信号を受けるたびに、前記超音波プローブに異なる領域を走査させ、かつ、互いに接する領域の境界において収集される走査データの時相がほぼ一致するように走査させるスキャン機能を実行させるための超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によると、所望の走査範囲を複数の領域に分割し、トリガ信号に従って各領域内を走査する超音波診断装置であって、互いに接する領域の境界において、収集された走査データ間で差が生じないように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】
【００３３】
この発明の実施形態に係る超音波診断装置及び超音波診断装置の制御プログラムについて説明する。まず、こ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、この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。
【００３４】
超音波プローブ２は、超音波振動子がマトリックス（格子）状に配置された２次元超音波プローブからなり、走査（スキャン）することによって３次元的に超音波を送受信し、プローブ表面から放射状に広がる形状の３次元データをエコー信号として受信する。なお、超音波診断装置１に接続可能な超音波プローブは２次元超音波プローブに限定されず、１次元超音波プローブの接続を可能としても良い。
【００３５】
送受信回路３は送信部と受信部とからなり、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させるとともに、超音波プローブ２が受信したエコー信号を受信する。
【００３６】
送受信回路３内の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。クロック発生回路は、超音波信号の送信タイミングや送信周波数を決めるクロック信号を発生する回路である。送信遅延回路は、超音波の送信時に遅延を掛けて送信フォーカスを実施する回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、遅延が掛けられた送信タイミングで駆動パルスを発生し、超音波プローブ２の各超音波振動子に供給するようになっている。
【００３７】
送受信回路３の送信部は、制御装置１０から出力された制御信号に従って、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波ビームを発生させ、走査させる。その制御信号には、超音波プローブ２による走査範囲、超音波ビームの主走査方向及び副走査方向を示す情報などが含まれ、送信部はその情報に従って超音波プローブを駆動する。例えば、制御装置１０から、走査範囲を複数に分割する分割パターン、分割後の各領域における主走査方向及び副走査方向などの情報を含む制御信号を受け、その制御信号に従って、所望の走査範囲を複数の領域に分けて、領域ごとに主走査方向又は副走査方向を変えて超音波プローブ２に走査させる。
【００３８】
また、送受信回路３内の受信部は、図示しないプリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ１の各超音波振動子から出力されるエコー信号を受信チャンネルごとに増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅されたエコー信号をＡ／Ｄ変換する。受信遅延・加算回路は、Ａ／Ｄ変換後のエコー信号に対して受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与え、加算する。その加算により、受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。なお、この送受信回路３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（または、生データ）」と称する。
【００３９】
送受信回路３から出力されるＲＦデータは、目的に応じてＢモード処理回路、又はＣＦＭ処理回路５に出力される。
【００４０】
Ｂモード処理回路４は、エコーの振幅情報の映像化を行い、エコー信号からＢモード超音波ラスタデータを生成する。具体的には、ＲＦデータに対してバンドパスフィルタ処理を行い、その後、出力信号の包絡線を検波し、検波されたデータに対して対数変換による圧縮処理を施す。このＢモード処理回路で生成されるデータをＢモード超音波ラスタデータという。
【００４１】
ＣＦＭ処理回路５は、動いている血流情報の映像化を行い、カラー超音波ラスタデータを生成する。血流情報には、速度、分散、パワー等の情報があり、血流情報は２値化情報として得られる。具体的には、ＣＦＭ処理回路５は、位相検波回路、ＭＴＩフィルタ、自己相関器、及び流速・分散演算器から構成されている。このＣＦＭ処理回路は、組織信号と血流信号とを分離するためのハイパスフィルタ処理（ＭＴＩフィルタ処理）が行われ、自己相関処理により血流の移動速度、分散、パワー等の血流情報を多点について求める。
【００４２】
記憶装置６はメモリからなり、Ｂモード処理回路４又はＣＦＭ処理回路５により生成された超音波ラスタデータが一時的に記憶、保持される。
【００４３】
ＤＳＣ７（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）は、直交座標系で表される画像を得るために、超音波ラスタデータを直交座標で表されるデータに変換する。超音波診断装置１に１次元超音波プローブが接続されている場合、ＤＳＣ７が記憶装置６から走査線信号列で表される信号処理後の超音波ラスタデータを読み込み、空間情報に基づいた座標系のデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、Ｂモード超音波ラスタデータに基づいて２次元画像の断層像データを生成し、画像データを表示装置９に出力する。
【００４４】
イメージ・プロセッサ８は、超音波診断装置１に内蔵されたＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ若しくはＣＰＵで構成されるか、又は超音波診断装置１の外部に設置されたワークステーションなどで構成されている。超音波診断装置１に２次元超音波プローブが接続されている場合、イメージ・プロセッサ８が記憶装置６から超音波ラスタデータを読み込み、レンダリング処理やＭＰＲ処理などを施すことにより３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意の断面画像データ）などを生成し、表示装置９に出力する。
【００４５】
表示装置９はＣＲＴや液晶ディスプレイなどのモニタからなり、そのモニタ画面上に断層像、３次元画像又は血流情報などが表示される。
【００４６】
制御装置１０は例えばＣＰＵで構成され、超音波診断装置１の各部に接続され、ＲＯＭなどのメモリ（図示しない）に記憶されている超音波診断装置の制御プログラムを実行することにより、各部の制御を行なう。上記ＲＯＭなどのメモリには、超音波診断装置の制御プログラムや各種設定条件などが記憶されている。
【００４７】
この実施形態においては、心電計を用いて被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）を収集している場合に、制御装置１０は超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を受信し、その信号に従って送受信回路３に制御信号を出力する。例えば、Ｒ波が検出された際にＥＣＧトリガ信号を発生する信号発生器を設け、そのＥＣＧトリガ信号を制御装置１０に出力する。このように、ＥＣＧトリガ信号に従って超音波ビームの走査が開始される。また、心電波形（ＥＣＧ信号）を制御装置１０に入力し、制御装置１０がＲ波を検出した際に送受信回路３に制御信号を出力しても良い。制御装置１０が送受信回路３に出力する制御信号には、超音波ビームで走査する走査範囲、その超音波ビームの主走査方向及び副走査方向などが含まれる。
【００４８】
制御装置１０に接続されているＲＯＭなどのメモリ（図示しない）には、走査範囲の分割パターン、分割後の各領域における主走査方向及び副走査方向などの情報が記憶され、制御装置１０は、そのメモリから分割パターンなどを読み込んで上記制御信号にそれらの情報を含ませて送受信回路３に出力する。送受信回路３は、分割パターンなどを含んだ制御信号に従って、分割後の各領域を超音波プローブ２に走査させる。
【００４９】
その他、超音波診断装置１には、超音波の送受信条件などに関する各種設定を入力するための操作部（図示しない）が備えられている。この操作部は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、キーボード又はＴＣＳ（Ｔｏｕｃｈ  Ｃｏｍｍａｎｄ  Ｓｃｒｅｅｎ）などからなる。この操作部で入力された情報は制御装置１０に送られ、制御装置１０はその情報に従って超音波診断装置の各部の制御を行なう。
【００５０】
（作用）
この実施形態に係る超音波診断装置１及び超音波診断装置の制御プログラムの作用について説明する。超音波診断装置１は、ＥＣＧトリガ信号を利用してサブボリューム単位で走査（スキャン）を行うものである。まず、この実施形態に係る超音波診断装置１が走査する走査範囲、及び走査のタイミングについて図１０及び図１１を参照しつつ説明する。例えば従来技術に係る超音波診断装置と同様、図１０（ａ）に示すように、全体の走査範囲Ｓを４つのサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに等分割する。そして、図１０（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で超音波ビームの走査（スキャン）を順次行う。この実施形態においては、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲を等分割する。これにより、サブボリュームＡの隣がサブボリュームＢとなり、サブボリュームＢの隣であってサブボリュームＡの反対側がサブボリュームＣとなり、サブボリュームＣの隣であってサブボリュームＢの反対側がサブボリュームＤとなる。
【００５１】
次に、走査開始のタイミングについて説明する。心電計により被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）が収集され、例えば、Ｒ波が検出されると、ＥＣＧトリガ信号が生成されて制御装置１０に出力される。図１１に示すように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１が制御装置１０に出力され、制御装置１０がそのＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受信すると、送受信回路３に対してビームフォーミングに必要な遅延パターン情報などの制御信号を出力する。その制御信号には、走査範囲の分割パターン、サブボリュームの領域、超音波ビームの主走査方向及び副走査方向などの情報が含まれている。具体的には、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応する心拍では、サブボリュームＡの走査を行うため、サブボリュームＡの領域を示す情報を上記制御信号に含ませて送受信回路３に出力する。送受信回路３は制御信号を受信し、その制御信号に従って超音波ビームの送受信を行い、走査（スキャン）の結果、各サブボリュームにおける走査データを収集する。
【００５２】
ここでは上述した従来技術と同様に、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍で、超音波プローブ２は、サブボリュームＡの走査を４回行い、図１１に示すように、１心拍で走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３を収集する。そして、従来技術と同様に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍で、超音波プローブ２は、サブボリュームＢの走査を４回行い、１心拍で走査データＢ０、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３を収集する。第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３及び第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４についても同様に、それぞれ、サブボリュームＣ、Ｄの走査を４回行って走査データを収集する。
【００５３】
ここで、この実施形態に係る超音波診断装置１により行われるサブボリューム内の走査について図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置により行われる走査の範囲及びその走査の方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。図２に示すように、分割線ａ、ｂ、ｃより分割された領域をそれぞれ、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとする。この実施形態においては、互いに接するサブボリューム内における走査方向（主走査方向及び副走査方向）、走査開始位置及び走査終了位置を、分割線ａ、分割線ｂ又は分割線ｃを対称軸として線対称の関係にして走査を行う。このようにサブボリュームごとに走査方向などを変えて走査を行うことにより、各ボリューム同士の境界において時相差が無くなる。以下、各ボリュームにおける走査方向などを詳しく説明する。
【００５４】
図２（ａ）にサブボリュームＡを走査する際の走査方向を示す。図２（ａ）に示すように、超音波ビームを主走査方向Ｘに走査し、更に、主走査方向Ｘに直交する方向を副走査方向Ｙ１として、その副走査方向Ｙ１（図中、左側から右側）に走査することでサブボリュームＡ全体を走査する。つまり、サブボリュームＡ内においては、隣接するサブボリュームＢとの境界に向けて走査を行う。そして、１心拍中に複数回（例えば４回）、サブボリュームＡの走査を行うことにより走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３を収集する。
【００５５】
１心拍後、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ２が制御装置１０に出力されると、そのＥＣＧトリガ信号Ｉ２に従い、制御装置１０は制御信号を送受信回路３に出力する。送受信回路３は、その制御信号に従って超音波プローブ２により超音波ビームの送受信を行う。その制御信号には、サブボリュームＢの領域、主走査方向及び副走査方向を示す情報が含まれている。例えば、図２（ｂ）に示すように、ＥＣＧトリガ信号Ｉ２に従って、１心拍でサブボリュームＢの走査を行う。サブボリュームＢの走査では、主走査方向については、サブボリュームＡの主走査方向Ｘと同じ方向に走査するが、副走査方向が異なる。サブボリュームＢの走査では、サブボリュームＡでの副走査方向Ｙ１の逆の方向を副走査方向Ｙ２（図中、右側から左側）とし、その副走査方向Ｙ２に超音波ビームを走査することでサブボリュームＢ全体を走査する。つまり、サブボリュームＢ内においては、隣接するサブボリュームＣとの境界から走査を開始し、隣接するサブボリュームＡとの境界に向けて走査を行う。そして、１心拍中に４回、サブボリュームＢの走査を行うことにより、走査データＢ０、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３を収集する。このように副走査方向を逆方向にして走査するように、制御装置１０は副走査方向Ｙ２を示す情報を制御信号に含ませて送受信回路３に出力する。
【００５６】
以上のように、サブボリュームＡに隣接するサブボリュームＢにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置は、分割線ａを対称軸として、サブボリュームＡにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になっている。
【００５７】
１心拍後、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ３に従い、サブボリュームＣを走査する。サブボリュームＣの走査では、図２（ｃ）に示すように、主走査方向Ｘについては、サブボリュームＢの主走査方向Ｘと同じ方向に走査するが、副走査方向については、隣接するサブボリュームＢにおける副走査方向Ｙ２の逆の方向を副走査方向Ｙ３（図中、左側から右側）とし、その副走査方向Ｙ３に超音波ビームを走査することでサブボリュームＣ全体を走査する。つまり、サブボリュームＣ内においては、隣接するサブボリュームＢとの境界から走査を開始し、隣接するサブボリュームＤとの境界に向けて走査を行う。この副走査方向Ｙ３は、サブボリュームＡにおける副走査方向Ｙ１と同じ方向である。そして、１心拍中に４回、同じ走査方向でサブボリュームの走査を行うことにより、走査データＣ０、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３を収集する。このように副走査方法を逆方向にして走査するように、制御装置１０は、副走査方向Ｙ３を示す情報を制御信号に含ませて送受信回路３に出力する。
【００５８】
以上のように、サブボリュームＢに隣接するサブボリュームＣにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置は、分割線ｂを対称軸として、サブボリュームＢにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になっている。
【００５９】
１心拍後、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ４に従い、サブボリュームＤを走査する。サブボリュームＤの走査では、図２（ｄ）に示すように、主走査方向Ｘについては、サブボリュームＣの主走査方向Ｘと同じ方向に走査するが、副走査方向については、隣接するサブボリュームＣにおける副走査方向Ｙ３の逆の方向を副走査方向Ｙ４（図中、右側から左側）とし、その副走査方向Ｙ４に超音波ビームを走査することでサブボリュームＤ全体を走査する。つまり、サブボリュームＤ内においては、隣接するサブボリュームＣとの境界に向けて走査を行う。この副走査方向Ｙ４は、サブボリュームＢにおける副走査方向Ｙ２と同じ方向である。そして、サブボリュームＡなどと同様に、１心拍中に走査データＤ０、Ｄ１、Ｄ２及びＤ３を収集する。
【００６０】
以上のように、サブボリュームＣに隣接するサブボリュームＤにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置は、分割線ｃを対称軸として、サブボリュームＣにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になっている。
【００６１】
つまり、隣接するサブボリューム同士では、副走査方向を互いに逆方向として走査を行う。換言すると、制御装置１０は、ＥＣＧトリガ信号を受けるたびに、副走査方向を逆の方向に変えて新たな副走査方向とし、その方向を示す情報を制御信号に含ませて送受信回路３に出力する。送受信回路３がその制御信号に従って超音波プローブ２に超音波ビームを走査させることにより、隣接するサブボリューム同士で副走査方向が逆方向となって走査が行われることになる。
【００６２】
上記のように異なる心拍で収集された走査データは、従来技術と同様に、同じ時相で収集された走査データが組み合わされて、全体の走査範囲に対応する１つのボリュームデータが合成される。例えば図１１に示すように、時相ｔ０〜時相ｔ１の間に収集された走査データＡ０、Ｂ０、Ｃ０及びＤ０が結合されて時相ｔ０〜時相ｔ１における関心領域全体の走査データが生成される。他の時相において収集された走査データについても同様に結合され、関心領域全体の走査データとなる。このようにして結合された走査データの１部分を図３に示す。説明を簡便にするために、走査データＡ０と走査データＢ０のみを示す。サブボリュームＡとサブボリュームＢとでは、同じ主走査方向Ｘで走査しているが、サブボリュームＡでは副走査方向Ｙ１、サブボリュームＢでは副走査方向Ｙ１に対して逆方向となる副走査方向Ｙ２で走査を行っている。
【００６３】
ここで、サブボリュームＡとサブボリュームＢの境界に注目する。サブボリュームＡの右端の走査範囲（サブボリュームＢとの境界に接す範囲）で収集された１ラインの走査データは、時相（ｔ１−δｔ）〜時相ｔ１の間に収集されたデータである。一方、サブボリュームＢの左端の走査範囲（サブボリュームＡとの境界に接する範囲）で収集された１ラインの走査データも、時相（ｔ１−δｔ）〜時相ｔ１の間に収集されたデータである。なお、δｔは、主走査方向Ｘに超音波を走査する場合に、１ラインを走査するために要する時間である。従って、サブボリュームＡ、Ｂの境界面では、走査データＡ０及びＢ０が収集された時相が一致する。さらに、主走査方向Ｘも同じであるため、境界面では時相が一致することになる。なお、境界面で主走査方向の向きが逆になっている場合は、境界面でδｔだけ時相差が生じることになる。
【００６４】
また、サブボリュームＢとサブボリュームＣの境界、サブボリュームＣとサブボリュームＤの境界においても、互いに反対の方向を副走査方向として走査を行っているため、サブボリュームの境界で時相差が生じることがない。さらに、時相ｔ１〜時相ｔ２の間に収集された走査データ、時相ｔ２〜時相ｔ３の間に収集された走査データ、時相ｔ３〜時相ｔ４の間に収集された走査データについても、互いに反対の方向を副走査方向として走査を行っているため、各サブボリュームの境界で時相差が生じることがない。
【００６５】
以上のように、隣接するサブボリューム同士の走査方向を、分割線ａ、ｂ又はｃを対称軸として線対称の関係とすることで、各サブボリュームにおける副走査方向を、隣接するサブボリュームの副走査方向と逆の方向にして走査を行うことになり、サブボリュームの境界面において走査データ間の時相差をほぼゼロにすることが可能となる。そのことにより、走査データに基づいて生成される３次元画像やＭＰＲ画像などには、サブボリュームの境界に相当する位置に、従来発生していた筋状のアーチファクトが発生することがない。
【００６６】
なお、各サブボリューム内においては、走査開始位置（時相ｔ０）と走査終了位置（時相ｔ１）とでは、時相差Δｔ（＝ｔ１−ｔ０）が生じるが、これは従来技術においても同様である。この実施形態においては、異なるサブボリューム間の境界における時相差を低減することができるため、境界において発生し得るアーチファクトの発生を抑えることができるため、その分、従来技術と比べて良好な画像が得られることになる。
【００６７】
上記のようにして収集された各サブボリュームにおける走査データは、送受信回路３からＢモード処理回路４又はＣＦＭ処理回路５に出力され、それぞれＢモード超音波ラスタデータ、カラー超音波ラスタデータが生成される。そして、これらの超音波ラスタデータは記憶装置６に一時的に記憶、保持される。
【００６８】
そして、イメージ・プロセッサ８は、記憶装置６に格納されている超音波ラスタデータを、適当なデータ単位ごとに読み出し、順次、レンダリング処理などを施して３次元画像データを生成する。生成された３次元画像データは表示装置９に出力され、表示装置９のモニタ画面上に３次元画像などが表示される。
【００６９】
ここで、イメージ・プロセッサ８による超音波ラスタデータの読み込み順について、図４を参照しつつ説明する。図４は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置により収集された走査データの読み込みの順番を説明するための模式図である。
【００７０】
イメージ・プロセッサ８は、収集された時相の順番に従って記憶装置６からデータを読み込む。例えば図４に示すように、１ラインにおいて収集されたデータを１つの単位とし、サブボリュームＡでは、１番早い時相に収集されたデータ（ラインＬａ１で収集されたデータ）を１番目に読み込み、次に２番目に早い時相に収集されたデータ（ラインＬａ２で収集されたデータ）を２番目に読み込む。３番目以降に収集されたデータについても、収集された時相に従った順番で読み込み、最終的にｎ番目に収集されたデータ（ラインＬａｎで収集されたデータ）までデータを読み込む。つまり、空間上においては、サブボリュームＡの左端から右端（サブボリュームＢとの境界）にかけて順番にデータを読み込む。一方、サブボリュームＢについても、収集された時相に従った順番でデータを読み込む。つまり、空間上においては、サブボリュームの右端から左端（サブボリュームＡとの境界）にかけて順番にデータを読み込む。図においては、ラインＬｂ１、Ｌｂ２、・・・、Ｌｂｎの順番でデータを読み込む。このように、サブボリュームＡ、Ｂともに、それぞれの副走査方向と同じ方向に沿った順番でデータを読み込む。そして、読み込んだ超音波ラスタデータに基づいて３次元画像データなどを生成する。
【００７１】
上記のようなデータ読み込み方法であっても良いが、サブボリュームＡとサブボリームＢとでは、データの読み込む方向が反対方向であるため、イメージ・プロセッサ８の処理負担が増加するおそれがある。上記のように収集された時相の順番に従ってデータを読み込むのではなく、座標順にデータを読み込むことにより、イメージ・プロセッサ８の処理負担を軽減することが可能となる。例えば、サブボリュームＡにおいて収集された各ラインのデータは、サブボリュームＡの左側にあるデータを１番目に読み込み、左側から右側（サブボリュームＢとの境界）にかけて順番にデータを読み込む。サブボリュームＡの場合、副走査方向とデータを読み込む方向とが一致するため、収集された時相の順番に従ってデータが読み込まれる。図においては、ラインＬａ１、ラインＬａ２、・・・、ラインＬａｎの順番でデータを読み込む。
【００７２】
一方、サブボリュームＢにおいて収集された各ラインのデータは、サブボリュームＢの左側（サブボリュームＡとの境界）にあるデータを１番目に読み込み、左側から右側にかけて順番にデータを読み込む。図においては、ラインＬｂｎ、・・・、ラインＬｂ２、ラインＬｂ１の順番でデータを読み込む。サブボリュームＢの場合、副走査方向とデータを読み込む方向とが反対方向であるため、１心拍の最後に収集されたデータが１番目に読み込まれ、１心拍の最初に収集されたデータは最後に読み込まれることになる。このように、座標順に（副走査方向の反対方向から）データを読み込むことにより、イメージ・プロセッサ８の処理負担が軽減され、画像処理に要する時間を短縮することが可能となる。
【００７３】
この発明は上記の分割方法及び走査方向に限定されることはなく、この発明が奏する作用と同じ作用を奏するものが含まれ、隣接するサブボリュームの境界において時相に差が生じなければ良い。この発明の実施形態として様々な変形例が考えられるが、ここでは代表的な２つの例について図５及び図６を参照しつつ説明する。図５及び図６は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図である。
【００７４】
まず、第１の変形例について図５を参照しつつ説明する。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、全体の走査範囲を４つのサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに等分割する。上述した実施形態では、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが１列に並ぶように全体の走査範囲を分割したが、この第１の変形例においては、全体の走査範囲の中心Ｏを通り、互いに直交する２本の分割線ａ、ｂにより等分割された領域をそれぞれ、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとする。そして、図５（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で超音波ビームの走査（スキャン）を順次行う。このような走査は制御装置１０の制御により行われ、制御装置１０は、各サブボリュームの領域、主走査方向及び副走査方向を示す情報を制御信号に含ませて送受信回路３に出力する。送受信回路３は、その制御信号に従って超音波プローブ２を駆動して走査させる。
【００７５】
上述した実施形態と同様に、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍でサブボリュームＡの走査を複数回（例えば４回）行い、１心拍で各時相における走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３を収集する。サブボリュームＢ、Ｃ及びＤについても同様に１心拍で複数回走査を行って走査データを収集する。
【００７６】
図５（ｃ）、（ｄ）に各サブボリューム内の走査方向を示す。図５（ｃ）、（ｄ）は走査範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。まず、サブボリュームＡ内の走査について説明する。図５（ｃ）に示すように、超音波ビームを主走査方向Ｘ１（図中、左側から右側）に走査し、更に、主走査方向Ｘ１に直交する方向を副走査方向Ｙ１（図中、上側から下側）に走査することでサブボリュームＡ全体を走査する。そして、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応する１心拍でサブボリュームＡを走査することにより、走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３を収集する。
【００７７】
そして、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応する１心拍でサブボリュームＢ内を走査し、ＥＣＧトリガ信号Ｉ３でサブボリュームＣ内を走査し、ＥＣＧトリガ信号Ｉ４でサブボリュームＤ内を走査する。図５（ｄ）にサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ内の走査方向を示す。この第１の変形例では、各サブボリューム内における走査方向（主走査方向及び副走査方向）、走査開始位置及び走査終了位置を、分割線ａ又は分割線ｂを対称軸として線対称の関係となるように超音波ビームを走査する。これにより、各サブボリューム同士の境界において時相差を低減することができる。
【００７８】
例えば、サブボリュームＡに隣接するサブボリュームＢにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置は、分割線ａを対称軸として、サブボリュームＡにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になっている。サブボリュームＢの走査では、副走査方向については、サブボリュームＡの副走査方向Ｙ１と同じ方向に走査するが、主走査方向が異なる。つまり、サブボリュームＢでは、サブボリュームＡでの主走査方向Ｘ１の逆の方向を主走査方向Ｘ２（図中、右側から左側）とし、その主走査方向Ｘ２に超音波ビームを走査する。副走査方向については、サブボリュームＡの走査と同様に、副走査方向Ｙ２（図中、上側から下側）に超音波ビームを走査することでサブボリュームＢ全体を走査する。これにより、サブボリュームＡとサブボリュームＢの境界では、時相が一致するため、境界における時相差の発生を抑えることができる。
【００７９】
また、サブボリュームＢと同様にサブボリュームＡに隣接するサブボリュームＣにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置を、分割線ｂを対称軸として、サブボリュームＡにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係となるように超音波ビームを走査する。サブボリュームＣの走査では、副走査方向については、サブボリュームＡの副走査方向Ｙ１の逆方向を副走査方向Ｙ３として、サブボリュームＣ全体を走査する。つまり、互いに離れた位置から境界に近づく方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＡとサブボリュームＣの境界では、時相が一致するため、境界における時相差の発生を抑えることができる。
【００８０】
また、サブボリュームＤについては、分割線ｂを対称軸としてサブボリュームＢと線対称の関係となるように、更に、分割線ａを対称軸としてサブボリュームＣと線対称の関係となるように超音波ビームを走査する。サブボリュームＤの走査では、副走査方向については、サブボリュームＢの副走査方向Ｙ２の逆方向を副走査方向Ｙ４としてサブボリュームＤ全体を走査する。つまり、互いに離れた位置から境界に近づく方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＢとサブボリュームＤとの境界では、走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差の発生を抑えることができる。また、サブボリュームＣとの関係では、副走査方向を同じ方向とし、主走査方向を反対方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＣとサブボリュームＤとの境界では、時相が一致するため、境界における時相差の発生を抑えることができる。
【００８１】
以上のように、線対称となるように各サブボリューム内の主走査方向又は副走査方向を変えて走査することにより、サブボリュームの境界における時相差を低減することができる。そのことにより、サブボリュームの境界での筋状のアーチファクトの発生を抑制することが可能となる。
【００８２】
次に、第２の変形例について図６を参照しつつ説明する。この変形例では、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、円錐状の範囲を走査範囲として超音波ビームの走査を行う。そして、円錐状の走査範囲の中心Ｏを通り、互いに直交する２本の分割線ａ、ｂにより等分割された領域をそれぞれ、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤとする。そして、図６（ｂ）に示すように、ＥＣＧトリガ信号に従って、サブボリューム単位で超音波ビームの走査（スキャン）を順次行い、各時相における走査データを収集する。
【００８３】
図６（ｃ）、（ｄ）にサブボリューム内の走査方向を示す。図６（ｃ）、（ｄ）は走査範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。まず、サブボリュームＡ内の走査について説明する。図６（ｃ）に示すように、超音波ビームを主走査方向Ｘ１（図中、半径方向）に走査し、更に、円周方向を副走査方向Ｙ１として走査することでサブボリュームＡ全体を走査する。そして、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応する１心拍でサブボリュームＡを走査することにより、走査データＡ０、Ａ１、Ａ２及びＡ３を収集する。
【００８４】
そして、次のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応する１心拍でサブボリュームＢ内を走査し、ＥＣＧトリガ信号Ｉ３でサブボリュームＣ内を走査し、ＥＣＧトリガ信号Ｉ４でサブボリュームＤ内を走査する。図６（ｄ）にサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤ内の走査方向を示す。この第２の変形例では、各サブボリューム内における走査方向、走査開始位置及び走査終了位置を、分割線ａ又は分割線ｂを対称軸として線対称の関係になるように超音波ビームを走査する。これにより、各サブボリュームの境界において時相差を低減することができる。
【００８５】
例えば、サブボリュームＡに隣接するサブボリュームＢにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置は、分割線ａを対称軸として、サブボリュームＡにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になっている。サブボリュームＢの走査では、副走査方向については、サブボリュームＡの副走査方向Ｙ１の逆方向を副走査方向Ｙ２として、サブボリュームＢ全体を走査する。つまり、互いに離れた位置から境界に近づく方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＡとサブボリュームＢの境界では、走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差を低減することができる。
【００８６】
また、サブボリュームＢと同様にサブボリュームＡに隣接するサブボリュームＣにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置を、分割線ｂを対称軸としてサブボリュームＡにおける走査方向、走査開始位置及び走査終了位置と線対称の関係になるように超音波ビームを走査する。サブボリュームＣの走査では、副走査方向については、サブボリュームＡの副走査方向Ｙ１の逆の方向を副走査方向Ｙ３として、サブボリュームＣ全体を走査する。つまり、境界から互いに離れる位置に向かう方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＡとサブボリュームＣの境界では、走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差を低減することができる。
【００８７】
また、サブボリュームＤについては、分割線ｂを対称軸としてサブボリュームＢと線対称の関係になっており、また、分割線ａを対称軸としてサブボリュームＣと線対称の関係になっている。サブボリュームＤの走査では、副走査方向については、サブボリュームＢの副走査方向Ｙ２の逆の方向を副走査方向Ｙ４として、サブボリュームＤ全体を走査する。つまり、境界から互いに離れる位置に向かう方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＢとサブボリュームＤの境界では、走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差を低減することができる。サブボリュームＣとの関係では、副走査方向については、サブボリュームＣの副走査方向Ｙ３の逆方向を副走査方向Ｙ４する。従って、互いに離れた位置から境界に近づく方向を副走査方向として走査を行う。これにより、サブボリュームＣとサブボリュームＤの境界では、走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差を低減することができる。
【００８８】
この第２の変形例では、全体の走査範囲を４つの領域に分割したが、それを超える数の領域に分割しても良い。例えば、図７に示すように、中心Ｏを通る４本の分割線により分割すると、全体の走査範囲は８つの領域に分割される。そして、隣接するサブボリューム同士では、副走査方向Ｙを逆方向として超音波ビームの走査を行う。これにより、各サブボリュームの境界で走査データを収集する時相が一致するため、境界における時相差を低減することができる。また、全体の走査範囲を２ｎ個（ｎは１以上の整数）の領域に分割しても良い。２ｎ個の領域に分割しても、隣接するサブボリューム同士では、副走査方向を逆方向にして超音波ビームを走査することにより、境界において収集される走査ビームの時相差を低減することができる。
【００８９】
以上のように、この発明の実施形態及び変形例によると、所望の走査範囲を複数の領域に分割し、ＥＣＧトリガ信号を用いて走査することにより、並列同時受信数が少ないハードウェアを備えた超音波診断装置であって、より広範囲の関心領域の走査が可能となる。そして、領域の境界において収集される走査データの時相がほぼ一致するように、領域ごとに主走査方向又は副走査方向を変えて走査を行うことにより、時相差に起因する筋状のアーチファクトを低減した画像を得ることが可能となる。
【００９０】
また、この発明の実施形態及び変形例によると、互いに接する領域について、主走査方向又は副走査方向を互いに逆方向にして走査することにより、領域の境界で収集される走査データの時相をほぼ一致させることが可能となり、境界での時相差を低減することができる。これにより、時相差に起因する筋状のアーチファクトを低減した画像を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この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。
【図２】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図３】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図４】この発明の実施形態に係る超音波診断装置により収集された走査データの読み込みの順番を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図５】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図６】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図７】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図８】従来技術に係る超音波診断装置による走査の範囲を説明するための模式図である。
【図９】従来技術に係る超音波診断装置による走査の範囲を説明するための模式図である。
【図１０】分割された走査範囲を説明するための模式図である。
【図１１】ＥＣＧトリガ信号に基づいて各時相において収集された走査データと、その走査データの合成を説明するための模式図である。
【図１２】従来技術に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図である。
【図１３】従来技術に係る超音波診断装置による走査の範囲及び走査方向を説明するための模式図であり、超音波プローブから見たとき（トップビュー）の図である。
【図１４】従来技術に係る超音波診断装置による走査及びその走査により収集された画像を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  超音波診断装置
２  超音波プローブ
３  送受信回路
４  Ｂモード処理回路
５  ＣＦＭ処理回路
６  記憶装置
７  ＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）
８  イメージ・プロセッサ
９  表示装置
１０  制御装置
【図１】
2007020908.tif 000003
【図２】
2007020908.tif 000004
【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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