(57)【要約】      （修正有）【課題】超音波ガイド下での穿刺術において、高フレームレートを維持し、血流画像又はボリューム画像をリアルタイムで表示することができる超音波診断装置を提供する。【解決手段】超音波診断装置は、送信部１０３、受信部１０２、針先位置取得部１１１、関心領域設定部１１３、関心領域画像生成部１０６Ａ、及び表示制御部を有する。送信部は、穿刺針が穿刺された被検体に超音波ビームを送信しつつ走査する。受信部は、被検体から反射した信号を受信する。針先位置取得部は、穿刺針の針先位置を逐次取得する。関心領域設定部は、少なくとも針先位置の刺入方向における関心領域を設定する。関心領域画像生成部は、針先位置取得部にて逐次取得された針先位置に応じ、受信された信号に基づいて関心領域における関心領域画像を生成する。表示制御部は、関心領域画像生成部にて生成された関心領域画像を表示させる。【選択図】図１
2016107061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿刺針が穿刺された被検体に超音波ビームを送信しつつ走査する送信部と、
前記被検体から反射した信号を受信する受信部と、
前記穿刺針の針先位置を逐次取得する針先位置取得部と、
少なくとも前記針先位置の刺入方向における関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記針先位置取得部にて逐次取得された針先位置に応じ、前記受信された信号に基づいて前記関心領域における関心領域画像を生成する関心領域画像生成部と、
前記関心領域画像生成部にて生成された関心領域画像を表示させる表示制御部と、
を有する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記関心領域画像生成部は、前記関心領域の血流情報を表す血流画像を前記関心領域画像として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】
前記関心領域画像生成部は、前記関心領域のボリューム画像を前記関心領域画像として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４】
前記関心領域画像生成部は、予め定められた下限値以上の単位時間あたりに生成する画像の数であるレートで前記関心領域画像を生成し、
前記関心領域設定部は、前記レートの下限値を下回らないように前記関心領域の大きさを設定する
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】
前記関心領域設定部は、前記逐次取得された針先位置の単位時間あたりの移動量及び／又は単位時間あたりの移動速度に応じて前記関心領域の大きさを設定する
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６】
前記関心領域設定部は、前記関心領域の大きさとして、前記針先位置から深さ方向における長さを設定することを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記送信部は、さらに、超音波ビームを深さ方向に送信しながら、該方向に対し直交する方向である幅方向に走査してゆき、
前記受信部は、さらに、前記被検体から反射してきた信号を受信し、
前記受信された信号に基づいて、超音波画像を生成する超音波画像生成部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記超音波画像における前記針先位置に応じた前記関心領域における前記関心領域画像を前記超音波画像に重ねて表示させる
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８】
前記逐次取得された前記針先位置に基づいて前記穿刺針の進んできた方向を求め、前記針先位置に応じた前記関心領域における前記関心領域画像に基づいて、前記針先位置より予め定められた距離だけ前記進んできた方向に離間した位置における前記求めた前記進んできた方向に対し直交する面における断面画像を生成する断面画像生成部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記断面画像を表示させる
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９】
前記断面画像生成部は、さらに、前記針先位置に応じた前記関心領域における関心領域画像に基づいて、深さ方向に対し直交する方向である幅方向に沿い、かつ、前記断面画像と直交する面の直交断面画像を生成するとともに、該画像における前記断面画像の位置を求め、
前記表示制御部は、前記直交断面画像に前記断面画像の位置を表示させる
ことを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記逐次取得された前記針先位置に基づいて前記穿刺針の進んできた方向を求め、前記針先位置に応じた前記関心領域における前記関心領域画像に基づいて、前記針先位置より予め定められた距離だけ前記進んできた方向に離間した位置における前記求めた前記進んできた方向に対し直交する面に、前記離間した位置より深さ方向に位置する血流画像を投影させた投影画像を生成する断面画像生成部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記投影画像を表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、例えば、穿刺針が穿刺された被検体に対し超音波プローブから超音波ビームを深さ方向に送信しながら、送信する方向をその方向に対し直交する方向（幅方向）に順次切り替えてゆく（走査する）送信部と、超音波プローブで受信した反射波を電気信号に変換し、電気信号に時間的遅延をかけることでビーム信号を得る受信部と、ビーム信号に基づいて深さ方向に沿った走査線上の画像信号（反射波の強度を示す信号）を求め、走査線上の各点（ピクセル）の画像信号を断層画像記憶部としてのフレームメモリー内の走査線の位置に相当する位置に記憶させることで断層像を構成する画像生成部と、断層像を表示するモニタ（表示部）と、を有する。
【０００３】
ここで、幅方向を「Ｘ方向」といい、深さ方向を「Ｙ方向」といい、幅方向及び深さ方向に直交する方向である前後方向を「Ｚ方向」という場合がある。さらに、断層像を「Ｂモード画像」といい、超音波診断装置で断層像を取得することを「Ｂモード撮影」という場合がある。なお、深さ方向には、扇状に放射する方向も含まれる。超音波ビームを扇状に放射するには、遅延時間を設けて順次振動子を駆動することによって得られる。
【０００４】
超音波診断装置により取得された断面像は、画像診断のみばかりでなく、例えば肝細胞癌の局所治療法としてラジオ波焼灼療法(Radiofrequency ablation :RFA)や肝細胞組織を検査する生検等においても用いられる。これらの治療・検査では、超音波プローブに装着された穿刺針を用いて、腫瘍などの関心部位に正確に穿刺を行わなければならない。
【０００５】
そのため、幅方向（Ｘ方向）及び深さ方向（Ｙ方向）の２次元方向に一定の長さを有する関心領域（region of interest :ROI）と、穿刺針とをリアルタイムで観察可能な超音波診断装置が利用される。関心領域の大きさは、関心領域における断層像上に穿刺針が表示されるように設定される。それにより、穿刺針が被検体内のどの場所まで挿入されているかを明確に把握することができる。穿刺針を観察しながら穿刺を行うことを、「超音波（エコー）ガイド下での穿刺術」という場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３１４６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、超音波（エコー）ガイド下での穿刺術において、関心領域における断層像上から穿刺針の針先が外れると、断層像上に針先が表示されない。このとき、術者が断層像に表示された穿刺針の端部を針先と勘違いすると、針先を深く刺しすぎる場合がある。この場合に、針先が向って行く先方に血管が走っていると、血管を傷つけるおそれがある。
【０００８】
針先で血管を傷つけるのを防ぐために、受信部からのビーム信号を受けて、ビーム信号に対し直交位相検波することにより超音波ビームの周波数がドプラ偏移した部分だけを検波し、この検波出力に基づいて走査線上の血流信号（流速、分散及びパワーを示す信号）を求め、走査線上の各点（ピクセル）の血流信号を血流画像記憶部としてのフレームメモリー内の走査線の位置に相当する位置に記憶させることで血流画像を構成する。なお、血流画像を「ドップラ画像」といい、超音波診断装置でドップラ画像を取得することを「ドップラモード撮影」という場合がある。また、ここで、穿刺針の針先が向かう方向を基に被検体に挿入するときに予想される穿刺針の挿入経路、または、針先が進んできた方向を基に予想される穿刺針の挿入経路を「穿刺ガイドライン」と称する。つまり、穿刺ガイドラインは、これらの方向により逐次変更される。
【０００９】
穿刺ガイドラインの全体が収まるように、血流画像の関心領域(ROI)の大きさが設定される。ドップラモード撮影で取得された血流画像を、Ｂモード撮影で取得された断層像に重ね合わせて単位時間あたりに生成する画像数（フレームレート又はボリュームレート、以下、代表して「フレームレート」という）で表示させる技術が提案される（提案技術）。それにより、穿刺ガイドライン上のいずれの位置に針先があっても、針先が向って行く先方に血管が走っているかどうかを把握することが可能となる。
【００１０】
しかし、上記の提案技術では、超音波ビームの送受信を走査線毎に順次実行するという特性上、血流画像の生成に必要なビーム信号を取得するためには一定時間が必要とされる。例えば、関心領域における血流画像を得るために、幅方向に所定本数の超音波ビームを送受信するとき、そのときにかかる所要時間は、関心領域が深さ方向及び／又は幅方向に長くなるほど（関心領域が大きくなるほど）長くなり、所要時間の逆数である生成レートが低下する。つまり、血流画像の関心領域(ROI)が大きいほど、実現可能な生成レートの上限値が低下し、低下した上限値（低フレームレート）で血流画像を生成すると、血流画像をリアルタイムで表示することができない場合がある。
【００１１】
フレームレートの低下を防ぐために、穿刺針の挿入開始後に針先位置に合わせて、随時、血流画像の関心領域(ROI)の位置を術者が手動で再設定してもよいが、その際には穿刺作業をその都度中断する必要があり、施術を長びかせる要因となる上に術者に負担をかけるといった問題がある。
【００１２】
この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、超音波（エコー）ガイド下での穿刺術において、高フレームレートを維持し、血流画像又はボリューム画像をリアルタイムで表示することができ、施術を長びかせる要因をなくし、術者に負担をかけない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】
【００１３】
上記課題を解決するために、実施形態の超音波診断装置は、送信部、受信部、針先位置取得部、関心領域設定部、関心領域画像生成部、及び、表示制御部を有する。送信部は、穿刺針が穿刺された被検体に超音波ビームを送信しつつ走査する。受信部は、被検体から反射した信号を受信する。針先位置取得部は、穿刺針の針先位置を逐次取得する。関心領域設定部は、少なくとも前記針先位置の刺入方向における関心領域を設定する。関心領域画像生成部は、前記針先位置取得部にて逐次取得された針先位置に応じ、前記受信された信号に基づいて前記関心領域における関心領域画像を生成する。表示制御部は、前記関心領域画像生成部にて生成された関心領域画像を表示させる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る超音波診断装置の構成ブロック図。
【図２】超音波画像の関心領域、血流画像の関心領域、及び、穿刺針の相互の位置関係を示す図。
【図３】レート関係テーブルを示す図。
【図４】移動量関係テーブルを示す図。
【図５Ａ】断面Ａにおける３次元の超音波画像。
【図５Ｂ】断面Ｂにおける３次元の超音波画像。
【図５Ｃ】断面Ｃにおける３次元の超音波画像。
【図５Ｄ】断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図。
【図６】血流画像の関心領域、断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図。
【図７】穿刺針の移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャート。
【図８】第２の実施形態に係る超音波診断装置において、穿刺針の移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャート。
【図９Ａ】断面Ａにおける３次元の超音波画像。
【図９Ｂ】断面Ｂにおける３次元の超音波画像。
【図９Ｃ】断面Ｃにおける３次元の超音波画像。
【図９Ｄ】断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図。
【図１０】第３の実施形態に係る超音波診断装置の構成ブロック図。
【図１１】第３の実施形態に係る超音波診断装置において、穿刺針の移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
上記の提案技術では、超音波（エコー）ガイド下での穿刺術において、穿刺ガイドライン上のいずれの位置に針先があっても、針先が向って行く先方に血管が走っているかどうかを把握するために、穿刺ガイドラインの全体が収まるように、血流画像の関心領域(ROI)の大きさを設定した。そのため関心領域を大きくせざるを得ず、その結果、高フレームレートを維持できなかった。
【００１６】
これに対し、本実施形態では、針先位置に応じて血流画像の関心領域の位置を設定する。そのため、血流画像の関心領域を針先位置及びその周辺の領域に限定する必要最小限の大きさにすることができる。
【００１７】
上記の構成によれば、関心領域を必要最小限の大きさにしたため、高フレームレートで血流画像が生成され、それにより、血流画像がリアルタイムで表示される。さらに、針先位置に応じて関心領域を自動的に位置合わせするので、施術を長びかせる要因をなくし、術者に負担をかけない。さらに、関心領域の位置が針先位置に対応しているため、仮に、針先が超音波画像に表示されなくても、針先位置を関心領域の位置に基づいて判断でき、それにより、針先と関心領域における血管との位置関係が明らかになる。その結果、例えば、針先が向って行く先方に血管が走っているかどうかがわかる。
【００１８】
なお、超音波画像としては、Ｘ、Ｙ方向の２次元又はＸ、Ｙ、Ｚ方向の３次元のいずれの画像であってもよく、さらに、その超音波画像に重ねて表示された血流画像は、２次元又は３次元のいずれの画像であってもよい。
以下の実施形態では、３次元の超音波画像に３次元の血流画像を重ねて表示させる構成について説明する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態の超音波診断装置について図１を参照して説明する。図１は超音波診断装置の構成ブロック図である。図１に示すように、超音波診断装置は、超音波プローブ１０１、受信部１０２、送信部１０３、超音波画像生成部１０４Ａ、血流画像生成部１０６Ａ、断面画像生成部１０８Ａ、表示部１１０、針先位置取得部１１１、移動量等計算部１１２、関心領域設定部１１３、送受信制御部１１４を有する。
【００２０】
超音波画像生成部１０４Ａは、Ｂモード画像処理部１０４及びＢモード画像記憶部１０５を有する。血流画像生成部１０６Ａは、特許請求の範囲における関心領域画像生成部の一例に相当する。血流画像生成部１０６Ａは、関心領域の血流情報を表す血流画像を関心領域画像として生成する。血流画像生成部１０６Ａは、ドップラ画像処理部１０６及びドップラ画像記憶部１０７を有する。断面画像生成部１０８Ａは、断面画像処理部１０８、断面画像記憶部１０９、穿刺ガイドライン生成部１１５、穿刺ガイドライン記憶部１１６、及び、断面位置等設定部１１７を有する。
【００２１】
（超音波プローブ１０１、受信部１０２、送信部１０３）
超音波プローブ１０１は、電気信号と超音波音響信号との変換（電気音響変換）を行う二次元配列された複数の振動子を有する。送信部１０３は、穿刺針ＮＬが穿刺された被検体に対し振動子から超音波ビームを深さ方向に送信させながら、送信方向をその方向に対し直交する方向（幅方向）に順次切り替え（幅方向の走査）、さらに、幅方向の走査を前後方向（Ｚ方向）に行う（前後方向の走査）。超音波ビームは被検体内の反射源に達すると反射し、再び各振動子に戻ってくる。
【００２２】
受信部１０２は、振動子で受信した反射波を電気信号に変換し、電気信号に時間的遅延をかけることで深さ方向に沿った走査線に相当するビーム信号を取得する。
【００２３】
（送受信制御部１１４）
送受信制御部１１４は、Ｂモード撮影とドップラモード撮影とを時分割で行うように、例えば、ドップラモード撮影を所定の複数回（例えば、４回）行う度にＢモード撮影を１回行うように送信部１０３及び受信部１０２を制御する。
【００２４】
送受信制御部１１４は、Ｂモード撮影では、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２及びフレームレートＲ２を受けて、送信条件（遅延時間や送信回数）及び受信条件（受信チャンネルや各チャンネル遅延量）を求め、これらの条件で送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、関心領域ＲＯＩ２における３次元の超音波面像を描画するために必要とされる本数の走査線を有する１静止画像分の走査をフレームレートＲ２で繰り返させる。
【００２５】
送受信制御部１１４は、ドップラモード撮影では、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´及びフレームレートＲ１を受けて、送信条件（遅延時間や送信回数）及び受信条件（受信チャンネルや各チャンネル遅延量）を求め、これらの条件で送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、１走査線あたり所定の複数回（例えば、４回）の超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせ、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´における３次元の血流画像を描画するために必要とされる本数の走査線を有する１静止画像分の走査をフレームレートＲ１で繰り返させる。血流画像は、特許請求の範囲における関心領域画像の一例に相当する。
【００２６】
図２は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２、及び、穿刺針ＮＬの相互の位置関係を示す図である。後述するように、穿刺針の針先位置が単位時間(例えば０．０５秒）毎に求められ、求められた針先位置に応じた位置に関心領域が逐次表わされるため、通常の穿刺術では、逐次表される関心領域が互いに重なるが、それを図に示すと、各関心領域が見づらくなるため、図２では、針先位置に応じた位置に逐次表された２つの関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´を互いに離間した位置に表わすこととした。図２に示すように、超音波プローブ１０１の本体には、穿刺針ＮＬが通されることで案内される挿通穴を有する案内機構が設けられる。
【００２７】
（針先位置取得部１１１）
針先位置取得部１１１は、穿刺針ＮＬの針先位置を逐次取得する。図１及び図２に示すように、針先位置取得部１１１は、案内機構に取り付けられ、穿刺ガイドラインに沿って穿刺針ＮＬが移動したときの移動量を検出する移動量センサ（穿刺針の移動に応じて回転するローラと、ローラの回転量を検出するエンコーダとにより構成される）と、穿刺ガイドライン上の基準点を針先ＮＴが通過したことを検出する通過センサと、を有し、基準点からの移動量により挿入量を求め、穿刺ガイドライン上における基準点からの挿入量により針先の座標上の位置を求めるように構成される。なお、これに限らず、針先位置取得部１１１は、穿刺針ＮＬが描出された超音波画像に基づいて、穿刺針ＮＬの先端の輝度値や穿刺針ＮＬの形状を参照して、単位時間毎に穿刺針ＮＬの針先位置を求めるように構成されてもよい。針先位置取得部１１１は、求めた針先の座標を３次元の超音波画像（後述するＢモード画像処理部１０４により生成された画像）の座標に変換する。
【００２８】
（移動量等計算部１１２）
移動量等計算部１１２は、単位時間毎に求められ、座標変換された針先ＮＴの３次元座標上の位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、…に基づいて単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ１＝｜Ｐ２−Ｐ１｜、Ｌ２＝｜Ｐ３−Ｐ２｜、Ｌ３＝｜Ｐ４−Ｐ３｜、…、単位時間あたりの移動速度Ｖ１＝（Ｌ２−Ｌ１）、Ｖ２＝（Ｌ３−Ｌ２）、Ｖ３＝（Ｌ４−Ｌ３）、を計算し、さらに、針先が進んできた方向Ｄ１＝（Ｐ２−Ｐ１）、Ｄ２＝（Ｐ３−Ｐ２）、Ｄ３＝（Ｐ４−Ｐ３）、…、を計算する。計算した単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び移動速度Ｖが、針先ＮＴの速度及び加速度に相当する。
【００２９】
なお、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び移動速度Ｖは、単位時間あたりに、針先位置取得部１１１の移動量センサ（前述）により検出された基準点を通過する穿刺針ＮＬの移動量Ｌに基づいて求めることが可能である。単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び移動速度Ｖは、単位時間ごとに計測されるローラの回転角度（回転量）及び回転角度（回転量）の増減により求めることができる。
【００３０】
単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ等に応じて血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさが設定される（詳細を後述する）。そのため、移動量Ｌ等を検出するときの単位時間は、血流画像が生成されるときの所要時間（血流画像のフレームレートＲ１の逆数）以下にする必要がある。フレームレートＲ１の上限値は２０ｆｐｓである（後述する）。このとき、移動量Ｌ等を検出するときの単位時間は０．０５（＝１／２０）秒となる。
【００３１】
（関心領域設定部１１３）
次に、超音波画像についての関心領域ＲＯＩ２及びフレームレートＲ２の設定について説明する。関心領域設定部１１３は、少なくとも針先位置の刺入方向における関心領域を設定する。関心領域設定部１１３は、超音波(エコー）ガイド下での穿刺術の前にユーザの操作部（図示しない）の入力を受けて、３次元の超音波画像についての関心領域ＲＯＩ２を送信部１０３に対して設定すると共に、フレームレートＲ２を送信部１０３に対して設定する。
【００３２】
関心領域設定部１１３は、術中において、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２及びフレームレートＲ２を送受信制御部１１４に出力する。なお、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の位置及び大きさ並びにフレームレートＲ２は、一定であり、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ（速度に相当する）及び／又は単位時間あたりの針先位置の移動速度Ｖ（加速度に相当する）によって変更されない。なお、関心領域設定部１１３は、ユーザの操作部（図示しない）の入力を受けて、フレームレートＲ２を変更する。
【００３３】
次に、血流画像についての関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´及びフレームレートＲ１の設定について説明する。
【００３４】
関心領域設定部１１３は、術の開始時において、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさの初期値（後述する深さ指標ｄ３）及びそれに対応するフレームレートＲ１の初期値（例えば後述する１４ｆｐｓ）を送受信制御部１１４に出力する。
【００３５】
図２に示すように、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさＳを深さ方向、幅方向及び前後方向の各方向における長さｄ、ｗ、ｕの積とすると、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさＳは、次の式（１）で表される。
Ｓ＝ｄ＊ｗ＊ｕ        （１）
血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´において、長さｄ、ｗ、ｕは、同じ倍率で増減するものとする。これに限らず、深さ方向の長さｄを単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ等に応じた長さとし、長さｗ、ｕを移動量Ｌ等に応じた長さにしないで一定としてもよい。
【００３６】
関心領域設定部１１３は、速度指標及び／又は加速度指標と深さ指標ｄ０〜ｄ５との対応関係を示す移動量関係テーブル（図４参照）と深さ指標とフレームレートＲ１との関係を示すレート関係テーブル（図３参照）とを記憶しておき、術中において、針先位置取得部１１１により針先位置が取得される単位時間毎に、針先位置を含む血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の位置を求め、針先ＮＴの移動量Ｌ及び移動速度Ｖを基に、移動量関係テーブル及びレート関係テーブルを参照して、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさとしての深さ指標を求めて、深さ指標からフレームレートＲ１を求め、送受信制御部１１４に送る。それにより、設定された関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´が針先位置を含むように、つまり、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の上縁部（略切頭錐状の血流画像の関心領域における頭部）が針先位置になる（図２参照）。
【００３７】
図３はレート関係テーブルの一例を示す図である。血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の深さ方向における長さｄ（図２参照）の値の大きさに対応した深さ指標ｄ０〜ｄ５として小から大にわたって６段階を設ける。この血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさとしての深さ指標ｄ０〜ｄ５に対応するフレームレートＲ１をレート関係テーブルとして記憶しておく。
【００３８】
図３に示すレート関係テーブルでは、深さ指標がｄ０からｄ５へ段階的に大きくなるに応じてフレームレートＲ１［ｆｐｓ］が２０から１０へ段階的に低くなる。血流画像をリアルタイムで表示するには、フレームレートＲ１を高く維持する必要がある。そのため、フレームレートＲ１には下限値（ここでは１０ｆｐｓ）が設けられる。また、その下限値に対応する血流画像の関心領域の大きさとして、ここでは、血流画像の関心領域の深さ方向（図２に示すＹ方向）における長さｄに上限値（深さ指標ｄ５）が設けられる。関心領域設定部１１３は、術前のユーザの操作部（図示しない）により入力されたフレームレートＲ１の下限値及び初期値（例えば、１４ｆｐｓ）をその内部メモリに記憶させる。
【００３９】
図４は移動量関係テーブルの一例を示す図である。図４では、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌの値の大きさに対応した速度指標０〜３として小から大にわたって４段階を設ける。また、単位時間あたりの針先位置の移動速度Ｖの値の大きさに対応した加速度指標０〜３として小から大にわたって４段階を設ける。
【００４０】
図４に示す移動量関係テーブルでは、例えば、加速度指標０のとき、速度指標が０、１、２、３と大きくなると、それに対応して深さ指標がｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３と大きくなる。速度指標０のとき、加速度指標が０、１、２、３と大きくなると、それに対応して深さ指標がｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３と大きくなる。つまり、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ（速度に相当する）又は移動速度Ｖ（加速度に相当する）が大きくなると、関心領域ＲＯ１の大きさとしての深さ方向の長さｄが徐々に長くなる。また、例えば、速度指標０、加速度指標０のとき、速度指標１、加速度指標１のとき、速度指標２、加速度指標２のとき、速度指標３、加速度指標３のとき、それらに応じて、深さ指標がｄ０、ｄ２、ｄ４、ｄ５と大きくなる。つまり、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ（速度に相当する）及び移動速度Ｖ（加速度に相当する）が共に大きくなると、関心領域ＲＯＩ１からＲＯＩ１´となり、関心領域の大きさとしての深さ方向の長さｄが急激に長くなる（図２参照）。ただし、速度指標３、加速度指標２のとき、深さ指標がｄ５となるが、このとき、加速度指標を２から３に大きくしても、深さ指標はｄ５のままである。このように、深さ指標に上限値ｄ５が設けられる。深さ指標に上限値ｄ５が設けられることで、フレームレートＲ１が下限値１０ｆｐｓを下回ることが防止される。
【００４１】
加速度指標が大きくなると、深さ指標が大きくなることで、関心領域ＲＯＩ１´が深さ方向で大きくなり、その血流画像が生成されるため、術者が針先位置から深さ方向に大きく離間した範囲まで見通すことができる。それにより、図２に示すように、目標物ＴＧを穿刺するために、針先ＮＴを急速に移動したときに、針先ＮＴが向って行く目標物ＴＧより先に血管ＶＮがあったとしても、深さ方向に大きくなった関心領域ＲＯＩ１´における血流画像により、血管ＶＮのある範囲まで見通せるため、血管ＶＮを傷つけるおそれがない。
【００４２】
なお、上記速度指標及び／又は加速度指標に基づき、移動量関係テーブルを参照して深さ指標を求めるのではなく、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖに基づき関数ｆから血流の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の深さ方向における長さｄを求めてもよい。長さｄは、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖの関数ｆとして、次の式（２）で表される。
ｄ＝ｆ（Ｌ，Ｖ）        （２）
なお、ここにおいても、長さｄに上限値が設けられる。関心領域設定部１１３は、その動作中において、上の式（２）から求めた長さｄが例えば、予め定められた上限値を上回るとき、上限値を出力する。それにより、フレームレートＲ１が下限値を下回ることが防止される。
【００４３】
送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２及びそのフレームレートＲ２、並びに、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´及びそのフレームレートＲ１を受けて、Ｂモード撮影とドップラモード撮影とを時分割で行うように、例えば、ドップラモード撮影を所定の複数回（例えば、４回）行う度にＢモード撮影を１回行うように送信部１０３及び受信部１０２を制御する。
【００４４】
（Ｂモード画像処理部１０４、ドップラ画像処理部１０６）
Ｂモード画像処理部１０４は、Ｂモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の超音波画像を生成し、Ｂモード画像記憶部１０５に記憶させる。ドップラ画像処理部１０６は、ドップラモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の血流画像を生成し、ドップラ画像記憶部１０７に記憶させる。
【００４５】
（穿刺ガイドライン生成部１１５）
穿刺ガイドライン生成部１１５は、移動量等計算部１１２により計算された針先位置の移動量及び針先ＮＴが進んできた方向ＤＲを受けて、３次元の超音波画像における穿刺ガイドラインＧＬを生成し、穿刺ガイドライン記憶部１１６に記憶させる。
【００４６】
（断面位置等設定部１１７、断面画像処理部１０８）
図５Ａは断面Ａにおける３次元の超音波画像、図５Ｂは断面Ｂにおける３次元の超音波画像、図５Ｃは断面Ｃにおける３次元の超音波画像、図５Ｄは断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図、図６は、超音波画像、断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図である。ここで、断面Ｃとは穿刺針ＮＬの進んできた方向ＤＲ（穿刺ガイドラインＧＬに対し直交する面でもある）に直交する断面をいう。また、断面Ａとは断面Ｃに直交し幅方向（Ｘ方向）に沿う断面をいう。さらに、断面Ｂとは断面Ａ及び断面Ｃに直交する断面をいう。図５Ａに、針先位置に応じた関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´を示す。また、図６に、穿刺針ＮＬの軸に直交する断面であって、穿刺針ＮＬの針先位置から所定距離離間した断面としての断面Ｃを示す。
【００４７】
断面位置等設定部１１７は、単位時間毎に求められた針先ＮＴの３次元座標上の位置及び移動量等計算部１１２により計算された針先ＮＴの進んできた方向を受けて、断面画像を表示したい断面（断面Ｃ）の位置、その角度（針先の進んできた方向に相当する）、断面の数（ここでは、断面Ａ、断面Ｂ、断面Ｃの３つ）、各断面の位置を設定する。なお、針先位置から断面Ｃの位置までの距離は、ユーザの操作部（図示しない）により、例えば、０ｍｍ〜２０ｍｍのうちの任意の距離として、断面位置等設定部１１７に入力される。断面画像処理部１０８は、設定された各断面の位置等を受けて、断面Ａ、断面Ｂ及び断面Ｃにおける断面画像を生成し、断面画像記憶部１０９に記憶させる。
【００４８】
（表示部１１０）
表示部１１０は、表示制御部を有し、表示制御部が３次元の超音波画像に３次元の血流画像を重ねて、さらに、穿刺針ＮＬの穿刺ガイドラインＧＬをモニタ（図示しない）に表示させる（図２参照）。さらに、表示部１１０は、断面Ａ、断面Ｂ及び断面Ｃにおける断面画像をモニタに表示させる（図５Ｄ及び図６参照）。
【００４９】
（動作）
次に、超音波診断装置を構成する各部位の動作について図５Ａ〜図５Ｄ及び図７を参照して説明する。
【００５０】
術の開始時において、針先位置取得部１１１が針先ＮＴの３次元の超音波画像の座標上の位置を取得し、関心領域設定部１１３が超音波画像の関心領域ＲＯＩ２（一定）、フレームレートＲ２（一定）、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさとしての深さ指標（初期値：ｄ３）、及びフレームレートＲ１（初期値：１４ｆｐｓ）を設定する。送受信制御部１１４がこれらを含む条件に基づいて送信部１０３及び受信部１０２を制御し、取得された受信ビームに基づいてＢモード画像処理部１０４が３次元の超音波画像を生成し、ドップラ画像処理部１０６が３次元の血流画像を生成する。表示制御部（図示しない）が３次元の超音波画像に重ねて３次元の血流画像をモニタに表示させる。なお、ここでは、針先位置の移動量Ｌ等に基づいて、穿刺針ＮＬの穿刺ガイドラインを生成し、それを表示させることについては、言及しないものとする。
【００５１】
図７は、術中における穿刺針ＮＬの移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャートである。なお、術中において、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ（一定）及びそのフレームレートＲ２（一定）に基づいて３次元の超音波画像が生成され、生成された超音波画像がモニタに表示される。術の開示時において、血流画像の関心領域ＲＯＩ１の大きさ（初期値）及びフレームレートＲ１（初期値）に基づいて３次元の血流画像が生成され、生成された血流画像が超音波画像に重ねてモニタに表示される。
【００５２】
以下、主に、３次元の超音波画像に重ねて表示される３次元の血流画像の生成及びその表示について説明する。
【００５３】
（位置、移動量等の算出）
図７に示すように、術中において穿刺針ＮＬが移動されると、針先位置取得部１１１は、移動量センサ及び通過センサの検出結果を基に、単位時間毎に針先ＮＴの３次元座標上の位置を求める。さらに、移動量等計算部１１２は、単位時間毎に求められた針先ＮＴの３次元座標上の位置に基づいて、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び移動速度Ｖを計算する。
【００５４】
（関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の位置、大きさ設定）
関心領域設定部１１３は、針先ＮＴの３次元座標上の位置、並びに、計算された単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／若しくは移動速度Ｖに基づいて、その速度指標及び加速度指標から、図４に示す移動量関係テーブルを参照して、血流画像の関心領域の位置及び深さ指標を求め、図３に示すレート関係テーブルを参照して、深さ指標に対応するフレームレートＲ１を求め、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を送受信制御部１１４に出力する。
【００５５】
そのため、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさ（深さ方向における長さｄ）が、関心領域設定部１１３により計算された単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖに応じた長さとなる。
【００５６】
移動量等計算部１１２により計算された結果により、例えば、速度指標が２、加速度指標が１のとき、関心領域設定部１１３は、移動量関係テーブルを参照して、速度指標及び加速度指標に対応する深さ指標ｄ３を求め、さらに、レート関係テーブルを参照して、深さ指標ｄ３に対応するフレームレートＲ１である１４ｆｐｓを求める。
【００５７】
（ビーム送信、ビーム受信）
送受信制御部１１４は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（ドップラモード撮影）。なお、送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（Ｂモード撮影）。前述したように、Ｂモード撮影とドップラモード撮影とは時分割で行われる。
【００５８】
（超音波画像生成、血流画像生成、座標合わせ等）
Ｂモード画像処理部１０４は、Ｂモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の超音波画像を生成する。ドップラ画像処理部１０６は、ドップラモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の血流画像を生成する。表示制御部（図示しない）は、３次元の血流画像及び３次元の超音波画像の座標を合わせ、針先位置に応じた関心領域ＲＯＩ１における血流画像を超音波画像に重ねて表示させる。図５Ａは血流画像の関心領域ＲＯＩ１を示すと共に、関心領域ＲＯＩ１の上端に配置された針先位置を表すマーカＭを示す。
【００５９】
次に、移動量等計算部１１２により計算された結果により、例えば、速度指標が２、加速度指標が３のとき、関心領域設定部１１３は、移動量関係テーブルを参照して、速度指標及び加速度指標に対応する深さ指標ｄ５を求め、さらに、レート関係テーブルを参照して、深さ指標ｄ５に対応するフレームレートＲ１である１０ｆｐｓを求める。
【００６０】
送受信制御部１１４は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１´の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（ドップラモード撮影）。なお、送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（Ｂモード撮影）。前述したように、Ｂモード撮影とドップラモード撮影とは時分割で行われる。
【００６１】
Ｂモード画像処理部１０４は、Ｂモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の超音波画像を生成する。ドップラ画像処理部１０６は、ドップラモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の血流画像を生成する。表示制御部（図示しない）は、３次元の血流画像及び３次元の超音波画像の座標を合わせ、針先位置に応じた関心領域ＲＯＩ１´における血流画像を超音波画像に重ねて表示させる。図２に、速度指標及び加速度指標に応じて、長さｄが異なる血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´を示す。なお、図面を簡潔にするため、図２において、関心領域ＲＯＩ１´の上端に配置された針先位置を表すマーカＭ（図５Ａ参照）を省略して示し、また、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさを比較するため、関心領域ＲＯＩ１´の中に関心領域ＲＯＩ１を破線で示す。
【００６２】
（断面画像生成）
なお、断面画像処理部１０８は、針先位置を受けて、断面Ａ、断面Ｂ及び断面Ｃにおける断面画像を生成する。表示制御部（図示しない）は、各断面画像をモニタに表示させる（図５Ａ〜図５Ｃ参照）。さらに、図５Ａに示すように、断面画像処理部１０８は、断面Ａ上における断面Ｃの位置ＰＣを求め、表示制御部は、断面Ｃの位置ＰＣを断面Ａにおける断面画像に重ねて表示させる。
【００６３】
断面画像（特に断面Ｃにおける断面画像）を表示させたので、針先から深さ方向に所定距離離れた位置（つまり断面Ｃの位置）にある対象（場合により血管）を視認することができる。さらに、断面Ｃの位置を他の断面（断面Ａや断面Ｂ）に表示させたので、他の断面に表された断面Ｃの位置で、針先から断面Ｃまでの距離を目測することができる。
【００６４】
なお、断面画像処理部１０８は、針先位置より予め定められた距離だけ深さ方向（Ｙ方向）に離間した位置における、穿刺針ＮＬが進んできた方向ＤＲ（穿刺ガイドラインＧＬに対し直交する面でもある）に対し直交する面に、その面の位置より深さ方向に位置する血流画像を投影した投影画像を生成し、表示制御部は、投影画像を表示させるようにしてもよい。それにより、針先ＮＴの周辺であって針先から深さ方向に沿って位置する１又は複数の対象（図５Ａに示す血管ＶＮ）を視認することができる。
【００６５】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態の超音波診断装置について各図を参照して説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態の超音波診断装置と異なる構成について主に説明し、同じ構成についてはその説明を省略する場合がある。
【００６６】
図８は、穿刺針ＮＬの移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャートである。
第１の実施形態においては、針先位置取得部１１１は、単位時間毎に針先の座標上の位置を取得する。移動量等計算部１１２は、取得された針先位置に基づいて、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び移動速度Ｖを計算し、関心領域設定部１１３は、術中において、針先位置取得部１１１により針先位置が取得される毎に、針先位置に応じた位置に、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖに応じた深さ方向における長さｄを有する血流画像の関心領域ＲＯＩ１を、血流画像の関心領域ＲＯＩ１の上縁部（略切頭錐状の血流画像の関心領域における頭部）が針先位置になるように設定した。
【００６７】
これに対し、第２の実施形態においては、図８に示すように、超音波診断装置は移動量等計算部１１２を有しない。関心領域設定部１１３は、術中において、針先位置取得部１１１により針先位置が取得される毎に、針先位置を含み、針先の移動方向（穿刺ガイドライン）に沿った血流画像の関心領域ＲＯＩ１を求め、針先位置に応じた血流画像の関心領域ＲＯＩ１を送受信制御部１１４に送る。それにより、設定された関心領域ＲＯＩ１が針先位置を含むように、つまり、関心領域ＲＯＩ１の上縁部（略切頭錐状の血流画像の関心領域における頭部）が針先位置になる（図９Ａ参照）。第２の実施形態では、関心領域設定部１１３は、針先位置に応じて血流画像の関心領域ＲＯＩ１の位置を変更するが、単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖに応じて血流画像の関心領域ＲＯＩ１の大きさ（長さｄ、ｗ、ｕ）は変更せず、一定である。
【００６８】
図９Ａは、断面Ａにおける３次元の超音波画像である。図９Ａに示すように、表示制御部（図示しない）は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１と共に、針先位置を識別するためのマーカＭをモニタに表示させる。マーカＭは血流画像の関心領域ＲＯＩ１の上端部の位置に表示される。
【００６９】
針先位置に応じた位置に血流画像の関心領域ＲＯＩ１が移動するため、針先位置より深さ方向に位置する対象が表示され、術者は、表示された対象の中に血管ＶＮが含まれるかどうかを視認することが可能となる（図９Ａ参照）。
【００７０】
図５Ａは断面Ａにおける３次元の超音波画像、図９Ｂは断面Ｂにおける３次元の超音波画像、図９Ｃは断面Ｃにおける３次元の超音波画像、図９Ｄは、超音波画像、断面Ａ、断面Ｂ、及び、断面Ｃの相互の位置関係を示す図である。
【００７１】
図９Ａ〜図９Ｄに示すように、第２実施形態においても、断面画像処理部１０８は、断面Ａ、断面Ｂ及び断面Ｃにおける断面画像を生成し、表示部１１０は、断面Ａ、断面Ｂ及び断面Ｃにおける断面画像をモニタに表示させる。
【００７２】
前記実施形態では、血流画像を超音波画像に重ねて表示させたが、血流画像を形態画像（ＣＴ画像又はＭＲＩ画像）に重ねて表示させてもよい。なお、このとき、血流画像と共に、針先位置を識別するためのマーカＭを表示させる。それにより、形態画像上に、血管と針先との位置関係がリアルタイムに表示され、針先が向かって行く先方に血管が走っているかどうかを正確に把握することが可能となる。
【００７３】
また、上記実施形態においては、関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ２を共に視認し易くするため、表示制御部（図示しない）が３次元の超音波画像に３次元の血流画像を重ねて表示させるものを示したが、これに限らない。例えば、表示制御部が２次元の超音波画像に２次元又は３次元の血流画像を重ねて表示させてもよい。それにより、２次元の超音波画像から穿刺針ＮＬの針先が外れても、２次元又は３次元の血流画像で針先の周辺に血管があるかどうかを視認することが可能となる。さらに、表示制御部が３次元の超音波画像に２次元の血流画像を重ねて表示させてもよい。それにより、例えば、穿刺針ＮＬが進んできた方向ＤＲが２次元ＸＹの平面と平行であれば、針先が向かって行く先方に血管があるかどうかを２次元の血流画像で視認することが可能となる。さらに、３次元の血流画像に対し２次元の血流画像のフレームレートが高く維持できるため、血流画像がリアルタイムで表示される。
【００７４】
さらに、前記実施形態では、針先位置から断面Ｃの位置までの距離が、例えば、０ｍｍ〜２０ｍｍのうちの任意の距離として定められ、定められた位置における断面Ｃの断面画像が表示されるものを示したが、これに限らない。断面位置等設定部１１７が針先位置から断面Ｃの位置までの距離を、例えば、０ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、２０ｍｍのように段階的に定め、断面画像処理部１０８が、段階的に定められた距離の各位置における断面Ｃの断面画像を生成し、表示制御部が各位置における断面Ｃの断面画像の１又は複数をモニタに選択的に表示させてもよい。それにより、術者が針先ＮＴを深さ方向に移動させるときの移動量に合わせて、所望の距離を断面位置等設定部１１７に入力することで、術者に適合した位置における断面Ｃの断面画像を選択することができる。また、二以上の断面画像が選択された表示されることで、例えば、血管画像が距離５ｍｍの位置における断面Ｃの断面画像に表示されず、距離１５ｍｍの位置における断面Ｃの断面画像に表示されたとき、術者は、針先ＮＴを約１０ｍｍ深さ方向に移動させてもよいことがわかる。
【００７５】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態の超音波診断装置について説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態の超音波診断装置と異なる構成について主に説明し、同じ構成についてはその説明を省略する場合がある。
【００７６】
図１０は、第３の実施形態の超音波診断装置の構成を示す構成ブロック図である。第３の実施形態の超音波診断装置は、第１の実施形態における血流画像生成部１０６Ａに換えて、ボリューム画像生成部１１８Ａを有する。ボリューム画像生成部１１８Ａは、特許請求の範囲における関心領域画像生成部の一例に相当する。ボリューム画像生成部１１８Ａは、ボリューム画像処理部１１８及びボリューム画像記憶部１１９を有する。
【００７７】
送受信制御部１１４は、Ｂモード撮影とボリュームモード撮影とを時分割で行うように、例えば、ボリュームモード撮影を所定の複数回（例えば、４回）行う度にＢモード撮影を１回行うように送信部１０３及び受信部１０２を制御する。
【００７８】
送受信制御部１１４は、ボリュームモード撮影では、ボリューム画像の関心領域及びフレームレートを受けて、送信条件（遅延時間や送信回数）及び受信条件（受信チャンネルや各チャンネル遅延量）を求め、これらの条件で送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、１走査線あたり所定の複数回（例えば、４回）の超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせ、関心領域における３次元の形態を描画するために必要とされる本数の走査線を有する１静止画像分の走査をボリューム画像のフレームレートで繰り返させる。ボリューム画像は、特許請求の範囲における関心領域画像の一例に相当する。
【００７９】
第３の実施形態におけるボリューム画像の関心領域は、図２に示した血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´に対応する。また、ボリューム画像のフレームレートは、第１の実施形態におけるフレームレートＲ１に対応する。
【００８０】
送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２及びそのフレームレートＲ２、並びに、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´及びそのフレームレートＲ１を受けて、Ｂモード撮影とボリュームモード撮影とを時分割で行うように、例えば、ボリュームモード撮影を所定の複数回（例えば、４回）行う度にＢモード撮影を１回行うように送信部１０３及び受信部１０２を制御する。
【００８１】
ボリューム画像処理部１１８は、ボリュームモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、ボリューム画像を生成し、ボリューム画像記憶部１１９に記憶させる。
【００８２】
次に、第３の実施形態を構成する各部位の動作について図１１を参照して説明する。
【００８３】
術の開始時において、針先位置取得部１１１が針先ＮＴの３次元の超音波画像の座標上の位置を取得し、関心領域設定部１１３が超音波画像の関心領域ＲＯＩ２（一定）、フレームレートＲ２（一定）、血流画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさとしての深さ指標（初期値：ｄ３）、及びフレームレートＲ１（初期値：１４ｆｐｓ）を設定する。送受信制御部１１４がこれらを含む条件に基づいて送信部１０３及び受信部１０２を制御し、取得された受信ビームに基づいてＢモード画像処理部１０４が３次元の超音波画像を生成し、ボリューム画像処理部１１８がボリューム画像を生成する。
【００８４】
図１１は、術中における穿刺針ＮＬの移動から断面画像の表示までの各部の動作を示すタイミングチャートである。なお、術中において、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ（一定）及びそのフレームレートＲ２（一定）に基づいて３次元の超音波画像が生成され、生成された超音波画像がモニタに表示される。術の開示時において、ボリューム画像の関心領域ＲＯＩ１の大きさ（初期値）及びフレームレートＲ１（初期値）に基づいてボリューム画像が生成され、生成されたボリューム画像が超音波画像に重ねてモニタに表示される。
【００８５】
関心領域設定部１１３は、針先ＮＴの３次元座標上の位置、並びに、計算された単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／若しくは移動速度Ｖに基づいて、その速度指標及び加速度指標から、図４に示す移動量関係テーブルを参照して、ボリューム画像の関心領域の位置及び深さ指標を求め、図３に示すレート関係テーブルを参照して、深さ指標に対応するフレームレートＲ１を求め、ボリューム画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を送受信制御部１１４に出力する。
【００８６】
そのため、ボリューム画像の関心領域ＲＯＩ１、ＲＯＩ１´の大きさ（深さ方向における長さｄ）が、関心領域設定部１１３により計算された単位時間あたりの針先位置の移動量Ｌ及び／又は移動速度Ｖに応じた長さとなる。
【００８７】
送受信制御部１１４は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（ボリュームモード撮影）。なお、送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（Ｂモード撮影）。前述したように、Ｂモード撮影とボリュームモード撮影とは時分割で行われる。
【００８８】
Ｂモード画像処理部１０４は、Ｂモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の超音波画像を生成する。ボリューム画像処理部１１８は、ボリュームモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、ボリューム画像を生成する。
【００８９】
送受信制御部１１４は、血流画像の関心領域ＲＯＩ１´の位置及び大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（ボリュームモード撮影）。なお、送受信制御部１１４は、超音波画像の関心領域ＲＯＩ２の大きさ、並びに、フレームレートＲ１を受けて、送受信条件を求め、送信部１０３及び受信部１０２を制御することで、超音波ビームの送信と反射波の受信とを行わせる（Ｂモード撮影）。前述したように、Ｂモード撮影とボリュームモード撮影とは時分割で行われる。
【００９０】
Ｂモード画像処理部１０４は、Ｂモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、３次元の超音波画像を生成する。ボリューム画像処理部１１８は、ボリュームモード撮影により取得されたビーム信号に基づいて、ボリューム画像を生成する。表示制御部（図示しない）は、ボリューム画像及び３次元の超音波画像の座標を合わせ、針先位置に応じた関心領域ＲＯＩ１´におけるボリューム画像を超音波画像に重ねて表示させる。
【００９１】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の超音波診断装置によれば、超音波（エコー）ガイド下での穿刺術において、高フレームレートを維持し、血流画像又はボリューム画像をリアルタイムで表示することができ、施術を長びかせる要因をなくし、術者に負担をかけないことが可能となる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、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同様に、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ものである。
【符号の説明】
【００９３】
１０１  超音波プローブ
１０２  受信部
１０３  送信部
１０４  Ｂモード画像処理部
１０４Ａ  超音波画像生成部
１０５  Ｂモード画像記憶部
１０６  ドップラ画像処理部
１０６Ａ  血流画像生成部
１０７  ドップラ画像記憶部
１０８  断面画像処理部
１０８Ａ  断面画像生成部
１０９  断面画像記憶部
１１０  表示部
１１１  針先位置取得部
１１２  移動量等計算部
１１３  関心領域設定部
１１４  送受信制御部
１１５  穿刺ガイドライン生成部
１１６  穿刺ガイドライン記憶部
１１７  断面位置等設定部
１１８  ボリューム画像処理部
１１８Ａ  ボリューム画像生成部
１１９  ボリューム画像記憶部
【図１】
2016107061.tif 000003
【図２】
2016107061.tif 000004
【図３】
2016107061.tif 000005
【図４】
2016107061.tif 000006
【図５Ａ】
2016107061.tif 000007
【図５Ｂ】
2016107061.tif 000008
【図５Ｃ】
2016107061.tif 000009
【図５Ｄ】
2016107061.tif 000010
【図６】
2016107061.tif 000011
【図７】
2016107061.tif 000012
【図８】
2016107061.tif 000013
【図９Ａ】
2016107061.tif 000014
【図９Ｂ】
2016107061.tif 000015
【図９Ｃ】
2016107061.tif 000016
【図９Ｄ】
2016107061.tif 000017
【図１０】
2016107061.tif 000018
【図１１】
2016107061.tif 000019