(57)【要約】【課題】操作者によるサンプルラインや観察点の位置合わせの手間を減らし、操作上の負担を軽減することが可能な超音波診断装置を提供する。【解決手段】相対位置算出部６３は、超音波画像上において操作者によって指定されたサンプルラインと基準ポイントとの相対的な位置関係を求め、輝度情報取得部６２は、基準ポイントの輝度情報を取得する。基準位置算出部９１は、基準ポイントの輝度情報に基づいて、新たに取得された超音波画像上における基準ポイントの新たな位置を求め、位置決定部９２は、その新たな位置と上記相対的な位置関係とに基づいて、新たに取得された超音波画像上におけるサンプルラインの新たな位置を求める。これにより、超音波画像の移動に追従してサンプルラインの位置を変えることが可能となる。【選択図】図１
2007289282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波プローブによって超音波を送受信する送受信手段と、
前記超音波の送受信によって得られた信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、
ドプラ情報を取得する位置を指定するためのマーカを前記超音波画像に重畳させて表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記マーカによって指定された位置のドプラ情報を取得するドプラ処理手段と、
前記超音波画像上における所定の基準位置と、前記マーカの位置との相対的な位置関係を求める相対位置算出手段と、
前記相対的な位置関係に基づいて、新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求めるマーカ位置決定手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記マーカ位置決定手段は、前記所定の基準位置の輝度値に基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記所定の基準位置の新たな位置を求め、その新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求め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】
前記マーカ位置決定手段は、前記所定の基準位置を含む所定範囲内の輝度値に基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記所定の基準位置の新たな位置を求め、その新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求め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４】
前記マーカ位置決定手段は、
前記所定の基準位置の輝度値に基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記所定の基準位置の新たな位置を求める基準位置算出手段と、
前記所定の基準位置の変位量が予め設定された値以下であれば、前記所定の基準位置の新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求める位置決定手段と、
を有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５】
前記所定の基準位置は、操作者によって指定された複数の点で構成され、
前記相対位置算出手段は、前記複数の点と、前記マーカの位置との相対的な位置関係を求め、
前記マーカ位置決定手段は、前記新たに取得された超音波画像において、輝度値が前記複数の点とそれぞれ一致する位置を、前記新たに取得された超音波画像上における前記複数の点の新たな位置とし、その新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求め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６】
前記所定の基準位置は、操作者によって指定された複数の線で構成され、
前記相対位置算出手段は、前記複数の線と、前記マーカの位置との相対的な位置関係を求め、
前記マーカ位置決定手段は、前記新たに取得された超音波画像において、輝度値と形状がそれぞれ一致する位置を、前記新たに取得された超音波画像上における前記複数の線の新たな位置とし、その新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求め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７】
前記所定の基準位置は、操作者によって指定された複数の領域で構成され、
前記相対位置算出手段は、前記複数の領域と、前記マーカの位置との相対的な位置関係を求め、
前記マーカ位置決定手段は、前記新たに取得された超音波画像において、輝度値と輝度値の分布がそれぞれ一致する位置を、前記新たに取得された超音波画像上における前記複数の領域の新たな位置とし、その新たな位置と、前記相対的な位置関係とに基づいて、前記新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求め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８】
前記マーカは、前記超音波の送受信方向に沿うサンプルライン、又は、前記サンプルライン上に設定される観察点で構成され、
前記ドプラ処理手段は、前記サンプルライン上のドプラ情報、又は、前記観測点におけるドプラ情報を取得することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超音波のドプラ効果を利用して、体内の流体の運動状態を診断する超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドプラスキャンを実行する超音波診断装置がある（例えば特許文献１）。ドプラスキャンは、超音波ドプラ法の原理に基づいて被検体内の血流の情報を得る技術である。超音波診断装置では、パルスドプラ法（Ｐｕｌｓｅ  Ｗａｖｅ：ＰＷドプラ法）又は連続波ドプラ法（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ：ＣＷドプラ法）を実行して、血流情報の時間変化を観測する手法が一般的に実施されている。
【０００３】
ここで、ドプラ情報を取得する位置を指定するための観測点とサンプルラインの設定方法について、図７を参照して説明する。図７は、観測点とサンプルラインの設定方法を説明するための画面の図である。例えば、従来技術に係る超音波診断装置は、Ｂモードスキャンを実行することにより、図７に示すようにモニタ画面上に２次元画像であるＢモード断層像１００を表示し、さらに、そのＢモード断層像１００上に移動可能な観測点１０２を表示する。操作者は、その観測点１０２によって血流情報を取得する位置を指定する。
【０００４】
操作者は、図７に示すＢモード断層像１００を観察して、血流を観測したい部分を決定する。このとき、超音波診断装置は、超音波の送受信方向を示す線状のサンプルライン１０１をＢモード断層像１００上に表示する。このサンプルライン１０１は、トラックボールなどのポインティングデバイスを用いて走査方向（矢印Ａの方向）に移動可能になっている。また、観測点１０２は、線状のサンプルライン１０１上で超音波の送受信方向（矢印Ｂの方向）に移動可能となっている。操作者は、サンプルライン１０１を、血流を観測したい部分を含む位置に移動させ、さらに、観測点１０２を送受信方向（矢印Ｂの方向）に移動させて、血流を観測したい部分に一致させる。このように、サンプルラインと観測点を操作することにより、血流を観測したい部分を指定することができる。観測点によって所望の位置が指定されてドプラスキャンが実行されると、その指定された部分のドプラ情報（血流情報）が得られる。この血流情報の時間変化を表すドプラデータは、横軸が時間で縦軸が速度（周波数）となっており、通常、Ｂモード断層像１００と同時にモニタ画面上に表示される。
【０００５】
なお、パルスドプラ法（ＰＷドプラ法）が実施されることで、観測点における血流情報が取得され、連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）が実施されることで、超音波ビームフォーカス領域である観測点の他に、サンプルライン上の血流情報が重畳されて取得される、なお、観測点は、所定の幅を持っており、操作者によってその幅を変えることができる。パルスドプラ法においては、その幅を持つ観測点内の血流情報が取得される。
【０００６】
一方、超音波振動子が２次元的に配列された超音波プローブを用いることにより、被検体内を空間的にスキャン（以下、「ボリュームスキャン」と称する場合もある）して３次元的な生体情報を取得することが可能となってきている。ボリュームスキャンを行なう場合も、３次元画像をモニタ画面上に表示するとともに、サンプルラインと観測点を表示して、そのサンプルラインと観測点によって、血流情報を得たい位置を指定する。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２１７９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の超音波診断装置では、操作者が血流情報を得たい位置にサンプルラインと観測点を手動で合わせなければならないが、血流情報を得たい位置は患者自身の呼吸や体動などに伴って移動し、また、操作者の手の僅かな震えに伴って、超音波プローブやサンプルラインや観測点が所望の位置からずれてしまい、所望の位置の血流情報が得られないおそれがある。このように、所望の位置と観測点などの位置がずれてしまった場合、操作者はその度に、サンプルラインや観測点の位置を調整する必要があり、操作者に操作上の大きな負担を強いることになるとともに、診断時間が長くなって検査効率が低下するという問題があった。
【０００９】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、操作者によるサンプルラインや観測点の位置合わせの手間を減らし、操作上の負担を軽減することが可能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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、超音波プローブによって超音波を送受信する送受信手段と、前記超音波の送受信によって得られた信号に基づいて超音波画像を生成する画像生成手段と、ドプラ情報を取得する位置を指定するためのマーカを前記超音波画像に重畳させて表示手段に表示させる表示制御手段と、前記マーカによって指定された位置のドプラ情報を取得するドプラ処理手段と、前記超音波画像上における所定の基準位置と、前記マーカの位置との相対的な位置関係を求める相対位置算出手段と、前記相対的な位置関係に基づいて、新たに取得された超音波画像上における前記マーカの新たな位置を求めるマーカ位置決定手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、所定の基準位置とマーカとの相対的な位置関係を求め、その相対的な位置関係に基づいて、新たに取得された超音波画像上におけるマーカの新たな位置を求めることにより、マーカを超音波画像に追従させて設定することができる。これにより、超音波プローブの移動などに起因して、マーカが所望の位置からずれた場合であっても、マーカをその所望の位置に設定することが可能となる。その結果、操作者によるマーカの位置合わせの手間を減らし、操作上の負担を軽減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】
【００１２】
（構成）
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、図１を参照して説明する。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。
【００１３】
この実施形態に係る超音波診断装置１は、表示処理部６及びマーカ設定処理部８に特徴があり、ドプラ情報（血流情報）を取得する位置を示すサンプルラインや観測点（サンプルボリューム）の位置が所望の位置（血流を観測したい位置）からずれた場合に、そのずれを補正してサンプルラインや観測点を再設定する。以下、超音波診断装置１の各部の構成を説明する。
【００１４】
超音波プローブ２には、超音波振動子が走査方向に１列に配置されたいわゆる１次元超音波プローブ、又は、超音波振動子が格子（マトリックス）状に配置され、ボリュームスキャンを実行して３次元的な生体情報を取得する、いわゆる２次元超音波プローブが用いられる。
【００１５】
送受信部３は、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送信部（図示しない）と、超音波プローブ２からの信号を受信する受信部とを備えて構成されている。
【００１６】
信号処理部４は、Ｂモード処理部４１及びドプラ処理部４２を備えて構成されている。送受信部３から出力された信号は、いずれかの処理部にて所定の処理が施される。
【００１７】
Ｂモード処理部４１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、Ｂモード処理部４１は、送受信部３から送られる信号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。
【００１８】
ドプラ処理部４２は、パルスドプラ法（ＰＷドプラ法）又は連続波ドプラ法（ＣＷドプラ法）により血流情報を生成する。例えば、パルスドプラ法によると、パルス波を用いているため、ある特定の深度のドプラ偏移周波数成分を検出することができる。このように距離分解能を有するため、特定部位の組織や血流の速度計測が可能となっている。ドプラ処理部４２は、送受信部３から送られる信号に対して、所定の大きさを有する観測点（サンプルボリューム）内における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、所定の大きさを有する観測点（サンプルボリューム）内の血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。
【００１９】
また、連続波ドプラ法はパルスドプラ法と異なり、血流観測点で得られる主要なドプラ偏移周波数成分に加えて、超音波の送受信方向全てのドプラ偏移周波数成分が重畳されるが、高速血流計測に優れている。ドプラ処理部４２は、送受信部３から送られる信号に対して、血流観測のサンプルライン上における受信信号を位相検波することによりドプラ偏移周波数成分を取り出し、さらにＦＦＴ処理を施して、サンプルライン上の血流速度を表すドプラ周波数成分を生成する。
【００２０】
画像処理部５は、超音波の送受信によって得られた信号に対して画像処理を施す。例えば、ボリュームスキャンが実行されてボリュームデータ（ボクセルデータ）が取得されると、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、３次元画像データを生成したり、ＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を施すことにより、任意断面の画像データ（ＭＰＲ画像データ）を生成したりする。このような３次元画像データやＭＰＲ画像データなどの超音波画像データは表示制御部６１に出力され、表示制御部６１はその画像データに基づく超音波画像をＵＩ（ユーザインターフェイス）１１の表示部１１Ａに表示させる。
【００２１】
このように表示部１１Ａに超音波画像が表示された状態で、操作者はＵＩ（ユーザインターフェイス）１１の操作部１１Ｂを用いて、ドプラ情報（血流情報）を取得したい位置をその超音波画像上で指定することができる。例えば、サンプルラインや観測点（サンプルボリューム）を指定することができる。
【００２２】
ここで、３次元画像上にサンプルラインや観測点（サンプルボリューム）を指定する場合について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、３次元画像上に設定されたサンプルラインと観測点を説明するための模式図である。図３は、基準ポイントを含む範囲を説明するための模式図である。
【００２３】
表示部１１Ａのモニタ画面上に３次元画像が表示されている状態で、操作者は操作部１１Ｂを用いてサンプルラインや観測点（サンプルボリューム）を３次元画像上に指定することができる。例えば、操作部１１Ｂを用いて３次元画像２０上に点Ａ及び点Ｂを指定することで、指定された点Ａ及び点Ｂを端部とするサンプルライン２１が設定される。また、サンプルライン２１上の任意の点Ｃを指定することで、観測点（サンプルボリューム）２２が設定される。
【００２４】
この実施形態では、さらに、操作者が操作部１１Ｂを用いて任意の点を指定すると、その点がサンプルライン２１及び観測点（サンプルボリューム）２２の基準ポイントとなる。例えば、図２に示す例では、３次元画像２０上で点ａ１、点ａ２、及び点ｂが指定されると、それらの点は、サンプルライン２１及び観測点（サンプルボリューム）２２の基準ポイントになる。
【００２５】
相対位置算出部６３は、操作部１１Ｂによって指定されたサンプルライン２１や観測点（サンプルボリューム）２２の３次元画像２０上における座標と、操作部１１Ｂによって指定された基準ポイントの３次元画像２０上における座標とに基づいて、サンプルライン２１又は観測点２２と、基準ポイントとの相対的な位置関係を求める。
【００２６】
サンプルライン２１が指定された場合、相対位置算出部６３は、そのサンプルライン２１の端部と基準ポイントとの相対的な位置関係を求める。この相対的な位置関係は、基準ポイントに対するサンプルライン２１の端部のベクトル情報であり、基準ポイントからサンプルライン２１の端部までの距離と方向で構成される。例えば、相対位置算出部６３は、サンプルライン２１の端部の座標と、基準ポイントの座標とに基づいて、基準ポイントに対するサンプルライン２１の端部の位置（距離と方向）を求める。その相対的な位置関係（基準ポイントに対するサンプルライン２１の端部の位置）を示す情報は記憶部７に記憶される。
【００２７】
図２に示す例では、サンプルライン２１の端部として、点Ａと点Ｂが指定されており、さらに、基準ポイントとして点ａ１、点ａ２、及び点ｂが指定されている。これらのボリュームデータ上での座標は、図２に示すように、端部Ａ（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）、端部Ｂ（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）、基準ポイントａ１（Ｘａ１、Ｙａ１、Ｚａ１）、基準ポイントａ２（Ｘａ２、Ｙａ２、Ｚａ２）、基準ポイントｂ（Ｘｂ１、Ｙｂ１、Ｚｂ１）となっている。相対位置算出部６３は、これらの点の座標に基づいて、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２、及び基準ポイントｂに対するサンプルライン２１の端部Ａ及び端部Ｂの相対的な位置を求める。つまり、相対位置算出部６３は、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２、及び基準ポイントｂに対するサンプルライン２１の端部Ａ及び端部Ｂのベクトル情報（距離と方向）を求める。
【００２８】
輝度情報取得部６２は、操作部１１Ｂによって指定された基準ポイントの座標を取得し、ボリュームデータ上におけるその基準ポイントの輝度情報を取得する。例えば、輝度情報取得部６２は、ボリュームデータにおける基準ポイントのボクセル値（輝度情報）を取得する。このとき、輝度情報取得部６２は、基準ポイントのボクセル値（輝度情報）のみならず、その基準ポイントを含む所定範囲内にあるボクセルのボクセル値（輝度情報）を取得しても良い。つまり、輝度情報取得部６２は、その所定範囲内におけるボクセル値（輝度情報）の分布を取得することになる。例えば、図３に示すように、基準ポイントｂを含む所定の範囲内にある位置のボクセル値（輝度情報）の分布を取得する。その所定範囲は予め設定されており、操作者によって任意にその範囲を変えることができるようにしても良い。例えば、基準ポイントを中心として、９ボクセル以上のボクセル値（輝度情報）の分布を取得する。このようにして取得された基準ポイントのボクセル値（輝度情報）は、基準ポイントの座標と対応付けられて記憶部７に記憶される。
【００２９】
また、観測点（サンプルボリューム）２２についてもサンプルライン２１と同様に、基準ポイントが設定されると、観測点２２とその基準ポイントとの相対的な位置関係が求められ、さらに、基準ポイントのボクセル値（輝度情報）が取得される。つまり、基準ポイントに対する観測点２２のベクトル情報（距離と方向）が求められる。図２に示す例では、操作者によって点Ｃ（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）が指定され、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂが指定されると、相対位置算出部６３によって基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂに対する観測点２２の相対的な位置（ベクトル情報）が求められる。さらに、輝度情報取得部６２によって基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂのボクセル値（輝度情報）が取得される。そして、基準ポイントに対する観測点２２の相対的な位置を示す情報（ベクトル情報）が記憶部７に記憶され、さらに、基準ポイントの座標とボクセル値（輝度情報）とが対応付けられて記憶部７に記憶される。
【００３０】
判断部６４は、操作者によって指定された基準ポイントのボクセル値（輝度情報）と、新たに取得された３次元画像上におけるその基準ポイントのボクセル値（輝度情報）とを比較し、基準ポイントにおけるボクセル値（輝度情報）が一致するか否かの判断を行う。基準ポイントのボクセル値（輝度情報）が一致しない場合は、判断部６４は、基準ポイントの指定を行った時から３次元画像が変化したと判断し、基準ポイントのボクセル値（輝度情報）が一致する場合は、判断部６４は、３次元画像が変化していないと判断する。そして、判断部６４はその判断結果をマーカ位置決定部９に出力する。超音波プローブ２や被検体が移動することで、取得される３次元画像が変化するため、３次元画像が変化しているということは、超音波プローブ２や被検体が移動していることを意味する。
【００３１】
マーカ位置決定部９は、超音波画像に追従するように新たなサンプルラインや観測点（サンプルボリューム）の位置を決定する。以下、マーカ位置決定部９の構成について説明する。
【００３２】
基準位置算出部９１は、表示処理部６から新たな３次元画像データを受け、さらに、操作者によって指定された基準ポイントのボクセル値（輝度情報）を記憶部７から取得する。そして、基準位置算出部９１は、新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値（輝度情報）が基準ポイントのボクセル値（輝度情報）と一致する位置を求め、その位置を、基準ポイントの新たな位置（座標）とする。
【００３３】
図２に示す例では、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２、及び基準ポイントｂが指定されているため、基準位置算出部９１は、新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値（輝度情報）が基準ポイントａ１、ａ２及びｂのそれぞれと一致する位置を求め、それらの位置を基準ポイントａ１、ａ２及びｂの新たな位置（座標）とする。
【００３４】
また、基準ポイントを含む所定範囲のボクセル値（輝度情報）の分布が取得されて記憶部７に記憶されている場合は、基準位置算出部９１は、超音波画像データにおいて、ボクセル値の分布がそれら複数のボクセル値（輝度情報）の分布と一致する範囲の位置を求め、その範囲に含まれる位置を、基準ポイントの新たな位置（座標）とする。例えば、９ボクセルのボクセル値（輝度情報）の分布が取得されている場合は、ボクセル値がその９ボクセルのボクセル値の分布と一致する範囲に含まれる位置を、基準ポイントの新たな位置（座標）とする。このように、所定範囲に含まれる複数のボクセルの分布に基づいて基準ポイントを求めることで、３次元画像が変化した後における基準ポイントの新たな位置（座標）をより正確に特定することが可能となる。
【００３５】
以上のように、各基準ポイントの新たな位置（座標）が求められると、基準位置算出部９１は、各基準ポイントの新たな位置（座標）を示す情報を位置決定部９２に出力する。
【００３６】
位置決定部９２は、基準位置算出部９１から各基準ポイントの新たな位置を示す情報（座標情報）を受けると、相対位置算出部６３によって求められた相対位置情報（ベクトル情報）を記憶部７から取得する。そして、位置決定部９２は、各基準ポイントの新たな位置（座標）を基準として、その相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たなサンプルラインの端部の位置（座標）とする。これにより、３次元画像が変化した後における、サンプルラインの位置（座標）が求められたことになる。
【００３７】
そして、位置決定部９２は、新たなサンプルラインの端部の位置を示す情報（座標情報）を表示処理部６に出力する。表示制御部６１は、その座標情報に従って、３次元画像上に新たなサンプルラインを重畳させて表示部１１Ａに表示させる。
【００３８】
また、観測点（サンプルボリューム）の位置を再設定する場合もサンプルボリュームと同様に、位置決定部９２は、基準位置算出部９１から各基準ポイントの新たな位置を示す情報（座標情報）を受けると、各基準ポイントの新たな位置（座標）を基準として、相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たな観測点の位置（座標）とする。これにより、３次元画像が変化した後における、観測点の位置（座標）が求められたことになる。
【００３９】
以上のように、３次元画像が変化した場合であっても、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）をその３次元画像に追従させて設定することが可能となる。これにより、超音波プローブの移動や操作者の手の震えなどに起因して、サンプルラインや観測点がドプラ情報（血流情報）を得たい位置からずれてしまっても、サンプルラインや観測点を、ドプラ情報を得たい位置に設定することが可能となる。その結果、操作者によるサンプルラインや観測点の位置合わせの手間を減らし、操作上の負担を軽減することが可能となる。
【００４０】
また、３次元画像を回転させたり、反転させたりした場合であっても、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）を、その３次元画像に追従させることが可能となる。
【００４１】
そして、マーカ設定部１０は、位置決定部９２によって決定された、新たなサンプルライン又は新たな観測点（サンプルボリューム）の位置を示す情報（座標情報）をドプラ処理部４２及び送受信部３に出力する。送受信部３は、その座標情報に従って超音波ビームを偏向させてドプラスキャンを行なうことで、サンプルライン上又は観測点上のドプラ情報（血流情報）を取得する。
【００４２】
また、この実施形態では、点ａ１、点ａ２及び点ｂを基準ポイントとしたが、線分や所定の範囲を基準ポイントとしても良い。例えば、図２に示すように、操作者によって線分Ｌ１が３次元画像２０上に描画されると、輝度情報取得部６２によって、その線分Ｌ１の端部の点ａ１及び点ａ２の位置（座標）のボクセル値（輝度情報）が取得され、そのボクセル値（輝度情報）とともに、線分Ｌ１の形状が記憶部７に記憶される。この線分Ｌ１が基準ポイントに相当することになる。図２には、線分Ｌ１のみを図示したが、３本以上の線分を指定する。そして、相対位置算出部６３によって、線分Ｌ１の端部の位置と、サンプルライン２１の端部Ａ及び端部Ｂとの相対的な位置関係（ベクトル情報：距離と方向）が求められ、相対的な位置を示す情報（ベクトル情報）が記憶部７に記憶される。また、観測点（サンプルボリューム）２２についても、相対位置算出部６３によって、線分の端部の位置と観測点２２との相対的な位置関係（ベクトル情報）が求められ、相対的な位置を示す情報（ベクトル情報）が記憶部７に記憶される。
【００４３】
そして、基準位置算出部９１は、表示処理部６から新たな３次元画像データを受けると、その新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値（輝度情報）が線分（基準ポイント）の端部のボクセル値に一致し、かつ、線分（基準ポイント）の形状に合致する箇所を検出する。線分Ｌ１を例に説明すると、基準位置算出部９１は、新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値が線分Ｌ１の端部ａ１及び端部ａ２のボクセル値（輝度情報）と一致し、かつ、線分Ｌ１の形状に合致する箇所を検出する。例えば、線分Ｌ１を３次元画像２０の辺縁に沿って設定された場合、基準位置算出部９１は、線分Ｌ１と３次元画像２０の辺縁との形状が一致する箇所を検出する。その検出された箇所が、新たな３次元画像データにおける基準ポイントの位置（座標）となる。
【００４４】
ここでは、線分Ｌ１のみについて説明したが、線分Ｌ１以外に設定された線分（基準ポイント）についても、新たな３次元画像データにおける位置（座標）が求められる。つまり、基準ポイントとして複数の線分が設定され、各線分（基準ポイント）について、新たな３次元画像データにおける位置（座標）が求められる。
【００４５】
位置決定部９２は、基準位置算出部９１によって求められた各基準ポイント（線分）の新たな位置（座標）を基準として、記憶部７に記憶されている相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たなサンプルラインの端部の座標とし、その座標を示す情報を表示処理部６に出力する。表示制御部６１は、その座標情報に従って、３次元画像上に新たなサンプルラインを重畳させて表示部１１Ａに表示させる。観測点（サンプルボリューム）についても、位置決定部９２は、各基準ポイント（線分）の新たな位置（座標）を基準として、記憶部７に記憶されている相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たな観測点の座標とし、その座標を示す情報を表示処理部６に出力する。表示制御部６１は、その座標情報に従って、３次元画像上に新たな観測点（サンプルボリューム）を重畳させて表示部１１Ａに表示させる。
【００４６】
以上のように、３次元画像の辺縁に沿って線分を設定して、その線分を基準ポイントとし、端部の輝度情報のみならず、線分の形状に基づいて新たな基準ポイントを求めることで、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置をより正確に特定することが可能となる。
【００４７】
また、線分の他、操作者によって指定された所定の範囲を持つ領域を基準ポイントとすることで、新たなサンプルラインの位置及び新たな観測点（サンプルボリューム）の位置を求めても良い。例えば、操作者によって所定の範囲を持つ領域が３次元画像上に描画されると、輝度情報取得部６２によって、その領域に含まれる各点のボクセル値（輝度情報）の分布が取得され、そのボクセル値（輝度情報）の分布とともに、その領域の形状が記憶部７に記憶される。この領域が基準ポイントに相当することになる。この領域についても、３つ以上の領域を指定する。そして、相対位置算出部６３によって、各領域の位置と、サンプルライン２１の端部Ａ及び端部Ｂとの相対的な位置関係（ベクトル情報：距離と方向）が求められ、相対的な位置を示す情報（ベクトル情報）が記憶部７に記憶される。また、観測点（サンプルボリューム）２２についても、相対位置算出部６３によって、各領域の位置と観測点２２との相対的な位置関係（ベクトル情報）が求められ、相対的な位置を示す情報（ベクトル情報）が記憶部７に記憶される。
【００４８】
そして、基準位置算出部９１は、表示処理部６から新たな３次元画像データを受けると、その新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値（輝度情報）の分布が領域（基準ポイント）のボクセル値の分布に一致し、かつ、領域（基準ポイント）の形状に合致する箇所を検出する。その検出された箇所が、新たな３次元画像データにおける基準ポイントの位置（座標）となる。
【００４９】
位置決定部９２は、基準位置算出部９１によって求められた各基準ポイント（領域）の新たな位置（座標）を基準として、記憶部７に記憶されている相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たなサンプルラインの端部の座標とし、その座標を示す情報を表示処理部６に出力する。表示制御部６１は、その座標情報に従って、３次元画像上に新たなサンプルラインを重畳させて表示部１１Ａに表示させる。観測点（サンプルボリューム）についても、位置決定部９２は、各基準ポイント（領域）の新たな位置（座標）を基準として、記憶部７に記憶されている相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たな観測点の座標とし、その座標を示す情報を表示処理部６に出力する。表示制御部６１は、その座標情報に従って、３次元画像上に新たな観測点（サンプルボリューム）を重畳さえて表示部１１Ａに表示させる。
【００５０】
以上のように、３次元画像上に所定の範囲を有する領域を設定し、その領域を基準ポイントとし、その領域の輝度情報のみならず、領域の形状に基づいて新たな基準ポイントの領域を求めることで、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置をより正確に特定することが可能となる。
【００５１】
なお、表示処理部６及びマーカ位置決定部９をハードウェアで構成しても良く、ソフトウェアで構成しても良い。例えば、輝度情報取得部６２、相対位置算出部６３、判断部６４、及びマーカ位置決定部９をＣＰＵなどの演算装置で構成し、その演算装置が記憶部（図示しない）に記憶されているプログラムを読み込んで、そのプログラムを実行することで、輝度情報取得部６２、相対位置算出部６３、判断部６４、及びマーカ位置決定部９の機能を実行するようにしても良い。
【００５２】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係る超音波診断装置１の動作について、図４を参照して説明する。図４は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置１による一連の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、３次元画像上にサンプルマーカを設定する場合の一連の動作を説明する。
【００５３】
まず、超音波プローブ２によってボリュームスキャンを行ない、画像処理部５がボリュームレンダリングを行うことにより３次元画像データを生成し、表示制御部６１が３次元画像を表示部１１Ａに表示させる。
【００５４】
（ステップＳ０１）
以上のように表示部１１Ａに３次元画像が表示されている状態で、操作者は、サンプルマーカを設定する。例えば、操作者は操作部１１Ｂを用いて、３次元画像２０上の２点、具体的には、図２に示す点Ａと点Ｂを指定する。この点Ａと点Ｂとを結ぶ線分がサンプルマーカ２１となる。
【００５５】
（ステップＳ０２）
サンプルマーカが設定されると、次に、サンプルマーカに対する基準ポイントを設定するため、操作者は操作部１１Ｂを用いて、３次元画像上の任意の点（基準ポイント）を指定する。図２に示す例では、３次元画像２０上で点ａ１、点ａ２及び点ｂが指定されると、それらの点が基準ポイントとなる。なお、血管の辺縁などの輝度差が大きい位置を基準ポイントとすることが好ましい。周囲との輝度差が大きくなっているため、基準位置算出部９１による基準ポイントの検出が容易になるからである。
【００５６】
（ステップＳ０３）
ステップＳ０２にて基準ポイントが指定されると、輝度情報取得部６２は、ボリュームデータにおける基準ポイントのボクセル値（輝度情報）を取得する。このとき、輝度情報取得部６２は、基準ポイントを含む所定範囲内にあるボクセルのボクセル値（輝度情報）を取得しても良い。このようにして取得された基準ポイントのボクセル値（輝度情報）は、基準ポイントの座標と対応付けられて記憶部７に記憶される。
【００５７】
（ステップＳ０４）
相対位置算出部６３は、操作者によって指定されたサンプルラインの座標を示す情報と、基準ポイントの座標を示す情報を取得し、それらの座標に基づいて、サンプルラインと基準ポイントとの相対的な位置関係（ベクトル情報：距離と方向）を求める。例えば、相対位置算出部６３は、サンプルラインの端部Ａ及び端部Ｂの座標と、基準ポイントａ１、ａ２及びｂの座標とに基づいて、基準ポイントａ１、ａ２及びｂに対する端部Ａ及び端部Ｂの相対的な位置（ベクトル情報）を求める。そして、その相対的な位置関係（ベクトル情報）を示す情報を記憶部７に記憶させる。
【００５８】
（ステップＳ０５）
操作者によってサンプルマーカの端部Ａ及び端部Ｂが指定されると、表示部１１Ａにはサンプルマーカが表示される。
【００５９】
このようにサンプルマーカが指定されると、マーカ設定部１０は、操作者によって指定されたサンプルラインの位置を示す情報（座標情報）をドプラ処理部４２及び送受信部３に出力する。送受信部３は、その座標情報に従って超音波ビームを偏向させてドプラスキャンを行なうことで、サンプルライン上又は観測点上のドプラ情報（血流情報）を取得する。
【００６０】
（ステップＳ０６）
そして、判断部６４は、操作者によって指定された基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂのボクセル値（輝度情報）と、新たに取得された３次元画像上におけるその基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂのボクセル値（輝度情報）とを比較し、それぞれのボクセル値（輝度情報）が一致するか否かの判断を行う。基準ポイントのボクセル値が一致しない場合（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、判断部６４は、３次元画像が変化したと判断する。一方、基準ポイントのボクセル値が一致する場合は（ステップＳ０６、Ｎｏ）、判断部６４は、３次元画像は変化していないと判断する。そして、判断部６４はその判断結果をマーカ位置決定部９に出力する。
【００６１】
操作者の手の震えに伴って、超音波プローブの位置がずれてしまうと、新たに取得された３次元画像は、サンプルマーカ及び基準ポイントが設定された時の３次元画像の位置からずれてしまう。このように３次元画像の位置がずれると、設定された基準ポイントの位置におけるボクセル値（輝度情報）が変化するため、基準ポイントのボクセル値の変化を検出することで、３次元画像の位置がずれたか否かの判断が可能となる。
【００６２】
（ステップＳ０７）
基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂのボクセル値（輝度情報）が変化している場合は（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、３次元画像が変化したと判断されるため、マーカ位置決定部９は、３次元画像の変化に伴って、新たなサンプルラインの座標を求める。そのために、基準位置算出部９１は、新たに取得された３次元画像データを表示処理部６から受け、さらに、操作者によって指定された各基準ポイントのボクセル値（輝度情報）を記憶部７から取得する。そして、基準位置算出部９１は、新たな３次元画像データにおいて、ボクセル値（輝度情報）が各基準ポイントのそれぞれと一致する位置を求め、その位置を、各基準ポイントの新たな位置（座標）とする。
【００６３】
なお、新たに取得された３次元画像データ上に、各基準ポイントのボクセル値（輝度情報）と合致する箇所がない場合は、さらに新たな３次元画像データを取得して、各基準ポイントのボクセル値（輝度情報）と合致する位置を求める。
【００６４】
（ステップＳ０８）
位置決定部９２は、基準位置算出部９１から各基準ポイントの新たな位置を示す情報（座標情報）を受けると、相対位置情報（ベクトル情報）を記憶部７から取得し、基準ポイントの新たな位置（座標）を基準として、その相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を新たなサンプルラインの端部の座標とする。そして、位置決定部９２は、その新たなサンプルラインの端部の座標を示す情報（座標情報）を表示処理部６に出力する。
【００６５】
（ステップＳ０９）
表示制御部６１は、位置決定部９２によって求められたサンプルラインの端部の座標情報に従って、３次元画像上に新たなサンプルラインを重畳させて表示部１１Ａに表示させる。
【００６６】
以上のように、３次元画像が変化した場合であっても、サンプルラインをその３次元画像に追従させて設定することが可能となる。これにより、超音波プローブの移動や操作者の手の震えなどに起因して、サンプルラインが所望の位置（血流を観測したい位置）からずれてしまった場合であっても、サンプルラインをその所望の位置に追従させて設定することが可能となる。その結果、操作者によるサンプルラインの位置合わせの手間を減らし、操作上の負担を軽減することが可能となる。
【００６７】
そして、新たなサンプルラインの座標が決定されると、マーカ設定部１０は、新たなサンプルラインの位置を示す情報（座標情報）をドプラ処理部４２及び送受信部３に出力する。送受信部３は、その座標情報に従って超音波ビームを偏向させてドプラスキャンを行なうことで、サンプルライン上のドプラ情報（血流情報）を取得する。
【００６８】
上記の動作例では、サンプルラインを３次元画像に追従させたが、観測点（サンプルボリューム）についてもサンプルラインと同様に、３次元画像に追従させることが可能である。
【００６９】
また、この実施形態では、３次元画像に対してサンプルラインと観測点（サンプルボリューム）を設定する場合について説明したが、対象となる画像は、２次元画像としてのＢモード断層像であっても良い。
【００７０】
（変形例）
次に、この実施形態の変形例について説明する。この変形例では、超音波画像の変化に伴う基準ポイントの変位量を求めて、その変位量が所定範囲内であれば、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置の補正を行い、所定範囲外であれば、補正を行わない。その判断を行うため、図１に示すように、マーカ位置決定部９に判断部９３を備える。この判断部９３は、記憶部７に記憶されている、操作者によって指定された各基準ポイントの位置と、基準位置算出部６１によって求められた新たな基準ポイントの位置とに基づいて、基準ポイントの変位量（距離）を求め、その変位量が予め設定された値以下か否かの判断を行う。その値は、操作者が任意に変えることができるようにしても良い。そして、各基準ポイントの変位量が予め設定された値以下である場合は、サンプルライン及び観測点の位置の補正を行うこととする。一方、各基準ポイントの変位量が予め設定された値を超えている場合は、サンプルライン及び観測点の補正を行わないこととする。
【００７１】
基準ポイントの変位量は３次元画像の変位量を表しているため、３次元画像の変位量が設定値以下であれば、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置の補正を行うことになる。例えば、超音波プローブを移動させることで、基準ポイント（３次元画像）の変位量が設定値を超えた場合には、サンプルライン及び観測点の位置の補正を行わないことになる。
【００７２】
例えば、図５に示すように、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂにバラツキの範囲２４を設定する。このバラツキの範囲２４の大きさは操作者が任意に変えることができるようにしても良い。そして、超音波画像の変化に伴って、基準ポイントａ１、基準ポイントａ２及び基準ポイントｂがそのバラツキの範囲２４の外部に移動した場合は、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置の補正を行わず、バラツキの範囲２４の内部に留まっている場合は、サンプルライン及び観測点の位置の補正を行うこととする。この判断は、上述したように判断部９３が行う。
【００７３】
位置決定部９２は、判断部９３から判断結果を受け、各基準ポイントの変位量が予め設定された値以下であると判断された場合は、サンプルライン及び観測点（サンプルボリューム）の位置の補正を行って、新たなサンプルライン及び新たな観測点の位置（座標）を決定する。これにより、各基準ポイントの変位量（３次元画像の変位量）が設定値以下の場合は、３次元画像に追従して新たなサンプルライン及び新たな観測点が設定されることになる。
【００７４】
一方、各基準ポイントの変位量が予め設定された値を超えている場合は、位置決定部９２は、サンプルライン及び観測点の位置の補正を行わない。この場合、３次元画像の変化に伴って移動したサンプルライン及び観測点が表示部１１Ａに表示され、そのサンプルライン及び観測点によって指定された位置のドプラ情報が取得される。
【００７５】
以上のように、超音波画像の変位量に応じて、サンプルライン及び観測点の追従機能を解除することができる。例えば、超音波プローブを所定の距離以上、移動させることで、基準ポイント（３次元画像）の変位量が設定値を超えて、サンプルライン及び観測点の追従機能を解除することが可能となる。
【００７６】
また、被検体の体表から超音波プローブを離して、ノイズレベルの信号が送受信部３で検出されると、サンプルライン及び観測点の追従機能を解除しても良い。
【００７７】
（動作）
次に、判断部９３を備えた超音波診断装置の動作について、図６を参照して説明する。図６は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置の変形例による一連の動作を説明するためのフローチャートである。ここでは、３次元画像上にサンプルマーカを設定する場合の一連の動作を説明する。
【００７８】
まず、超音波プローブ２によってボリュームスキャンを行ない、画像処理部５がボリュームレンダリングを行うことにより３次元画像データを生成し、表示制御部６１が３次元画像を表示部１１Ａに表示させる。
【００７９】
（ステップＳ１０からステップＳ１６）
ステップＳ１０からステップＳ１６までは、上述した実施形態のステップ０１からステップＳ０７までの処理と同じ処理であるため、ここでは説明を省略する。
【００８０】
（ステップＳ１７）
そして、ステップＳ１６において、各基準ポイントの新たな位置が求められると、判断部９３は、操作者によって指定された各基準ポイントの位置を示す情報（座標情報）を記憶部７から取得して、各基準ポイントの変位量（距離）を求める。そして、判断部９３は、基準ポイントの変位量が予め設定された値以下か否かの判断を行う。そして、各基準ポイントの変位量が予め設定された値以下である場合は、判断部９３は、サンプルラインの位置の補正を行うと判断する。一方、変位量が予め設定された値を超えている場合は、判断部９３は、サンプルラインの位置の補正を行わないと判断する。判断部９３は、この判断結果を位置決定部９２に出力する。
【００８１】
（ステップＳ１８）
各基準ポイントの変位量が予め設定された値以下である場合は（ステップＳ１７、Ｙｅｓ）、位置決定部９２は、判断部９３の判断結果に従って、サンプルラインの位置の補正を行う。つまり、位置決定部９２は、基準位置算出部９１から各基準ポイントの新たな位置を示す情報（座標情報）を受け、さらに、記憶部７から相対位置情報（ベクトル情報）を取得して、各基準ポイントの新たな位置（座標）を基準として、その相対位置情報（ベクトル情報）が示す位置を、新たなサンプルラインの端部の座標とする。そして、位置決定部９２は、その新たなサンプルラインの端部の位置を示す情報（座標情報）を表示処理部６に出力する。
【００８２】
（ステップＳ１９）
表示制御部６１は、位置決定部９２によって求められた新たなサンプルラインの端部の座標情報に従って、３次元画像上に新たなサンプルラインを重畳させて表示部１１Ａに表示させる。これにより、３次元画像に追従させてサンプルラインが設定されたことになる。
【００８３】
そして、新たなサンプルラインの座標が決定されると、マーカ設定部１０は、新たなサンプルラインの位置を示す情報（座標情報）をドプラ処理部４２及び送受信部３に出力する。送受信部３は、その座標情報に従って超音波ビームを偏向させてドプラスキャンを行なうことで、サンプルライン上のドプラ情報（血流情報）を取得する。
【００８４】
一方、各基準ポイントの変位量が予め設定された値を超えている場合は（ステップＳ１７、Ｎｏ）、サンプルラインの位置の補正を行わずに、表示制御部６１は、３次元画像の移動に伴って移動したサンプルラインを表示部１１Ａに表示させる（ステップＳ１４）。
【００８５】
この場合、サンプルラインは超音波画像に追従して設定されていないため、マーカ設定部１０は、３次元画像の変化に伴って移動したサンプルラインの位置を示す情報（座標情報）をドプラ処理部４２及び送受信部３に出力する。送受信部３は、その座標情報に従って超音波ビームを偏向させてドプラスキャンを行なうことで、サンプルライン上のドプラ情報（血流情報）を取得する。
【００８６】
以上のように、３次元画像の変位量に応じて、サンプルラインの追従機能を解除できるため、例えば、超音波プローブを所定の距離以上、移動させることで、サンプルラインの追従機能を解除して、別のサンプルラインを設定することが可能となる。
【００８７】
なお、上記の動作例では、サンプルマーカについて説明したが、観測点（サンプルボリューム）を設定する場合も、３次元画像の変位量に応じて、観測点の追従機能を解除することができる。また、この変形例では３次元画像を対象として説明したが、２次元画像としてのＢモード断層像を対象の画像としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【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】３次元画像上に設定されたサンプルラインと観測点を説明するための模式図である。
【図３】基準ポイントを含む範囲を説明するための模式図である。
【図４】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を説明するためのフーチャートである。
【図５】３次元画像上に設定されたばらつきの範囲を説明するための模式図である。
【図６】この発明の実施形態に係る超音波診断装置の変形例による一連の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】観測点とサンプルラインの設定方法を説明するための画面の図である。
【符号の説明】
【００８９】
１  超音波診断装置
２  超音波プローブ
３  送受信部
４  信号処理部
５  画像処理部
６  表示処理部
７  記憶部
８  マーカ設定処理部
９  マーカ位置決定部
１０  マーカ設定部
６１  表示制御部
６２  輝度情報取得部
６３  相対位置算出部
６４、９３  判断部
９１  基準位置算出部
９２  位置決定部
【図１】
2007289282.tif 000003
【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】
2007289282.tif 000008
【図７】
2007289282.tif 000009