(57)【要約】【課題】超音波診断装置において、走査面に対する操作性を向上させる。【解決手段】超音波ビームの送受波を繰り返すことにより走査面が形成される。トラックボール２８はボール体を含む。ボール体が回転させられると、そのボール体の３軸周りの回転量が検出される。トラックボール２８の垂直軸周りの回転に応じて走査面が回転させられる。その走査面の回転角度に応じて、トラックボールの他の２軸周りの回転量が、走査面の煽り量と傾斜量に変換される。その煽り量と傾斜量に従って、走査面の煽りと傾斜が操作される。【選択図】図１
2017099665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波の送受波を繰り返すことにより走査面を形成する送受信手段と、
３軸周りの回転量を検出可能なトラックボールと、
前記トラックボールの操作に従って、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する制御手段と、
を含み、
前記制御手段は、前記トラックボールの垂直軸周りの回転に応じて前記走査面を回転させ、前記走査面の回転角度に応じて、前記トラックボールの他の２軸周りの回転量を、前記走査面の煽り量と傾斜量に変換して、前記走査面の煽りと傾斜を操作する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波診断装置において、
前記制御手段は、前記トラックボールの他の２軸周りの回転量を、前記走査面を基準とした相対座標系上の煽り量と傾斜量に変換して、前記走査面の煽りと傾斜を操作する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置において、
前記制御手段は、前記トラックボールの各軸周りの回転量に重み付け処理を適用し、前記重み付け処理が適用された前記各軸周りの回転量に基づいて、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記走査面の位置を基準位置にリセットするためのリセットボタンを更に含み、
前記制御手段は、前記リセットボタンを用いたリセット指示に従って、前記走査面の回転位置、煽り位置及び傾斜位置をそれぞれ基準位置にリセットする手段を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の超音波診断装置において、
前記制御手段は、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作するための回転操作モードと、前記トラックボールの操作に従って前記走査面を平行移動させるための平行移動モードと、を切り替える切換手段を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波診断装置に関し、特に、超音波診断装置の操作デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置においては、一般的に、超音波ビームが走査されて走査面が順次形成され、その走査面における画像が得られる。また、三次元空間内において走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する機能を備えた超音波診断装置が知られている。その操作のために、通常、ダイヤル等の操作デバイスが用いられる。例えば、回転用のダイヤル、煽り用のダイヤル及び傾斜用のダイヤルを個別的に回転させることにより、各ダイヤルの回転量に応じて、走査面の回転、煽り及び傾斜が操作される。
【０００３】
特許文献１には、超音波プローブと表示器との間の相対的な位置関係の変化を検出し、この位置関係の変化に応じて、超音波画像の表示方向や断面深さ等を操作する超音波診断装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
三次元空間内において走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する場合、ユーザにとってその操作が直観的に理解し易いことが望ましい。しかし、上記のダイヤルを用いた場合、ダイヤルの操作方向と走査面の移動方向（例えば煽り方向、傾斜方向）とが必ずしも一致しないため、直観的な操作が困難となり、必ずしも操作性が良いとは限らない。
【０００６】
本発明の目的は、超音波診断装置において、走査面に対する操作性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る超音波診断装置は、超音波の送受波を繰り返すことにより走査面を形成する送受信手段と、３軸周りの回転量を検出可能なトラックボールと、前記トラックボールの操作に従って、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記トラックボールの垂直軸周りの回転に応じて前記走査面を回転させ、前記走査面の回転角度に応じて、前記トラックボールの他の２軸周りの回転量を、前記走査面の煽り量と傾斜量に変換して、前記走査面の煽りと傾斜を操作する、ことを特徴とする。
【０００８】
上記の構成においては、トラックボールの垂直軸周りの回転が走査面の回転に対応し、その垂直軸周りの回転に応じて走査面が回転させられる。また、他の２軸周りの回転量が、走査面の回転角度に応じて走査面の煽り量と傾斜量に変換され、各量に応じて走査面の煽りと傾斜が操作される。例えば、煽り方向は走査面に直交する方向であり、傾斜方向は、煽り方向に直交し走査面に平行な方向である。トラックボールの操作により走査面の回転位置、煽り位置及び傾斜位置が設定され、その走査面における超音波画像（例えば断層画像）が形成される。上記の構成によると、例えばダイヤル等の操作デバイスを用いる場合と比べて、直観的に理解し易い操作により走査面の設定が可能となり、走査面に対する操作性が向上する。
【０００９】
望ましくは、前記制御手段は、前記トラックボールの他の２軸周りの回転量を、前記走査面を基準とした相対座標系上の煽り量と傾斜量に変換して、前記走査面の煽りと傾斜を操作する。
【００１０】
上記の構成によると、走査面を基準として煽りと傾斜の操作が行われる。例えば、走査面の煽り方向と、その煽り方向に走査面を傾けるためのトラックボール上の操作方向と、が一致する。また、走査方向の傾斜方向と、その傾斜方向に走査面を傾斜させるためのトラックボール上の操作方向と、が一致する。それ故、ユーザにとって理解し易い操作により走査面を設定することが可能となる。
【００１１】
望ましくは、前記制御手段は、前記トラックボールの各軸周りの回転量に重み付け処理を適用し、前記重み付け処理が適用された前記各軸周りの回転量に基づいて、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作する。
【００１２】
上記の構成によると、重み付け処理により各軸周りの回転の検出感度が調整される。例えば、特定の軸周りの回転の検出感度を向上又は低下させることができるので、検出感度を調整したい場合に便利である。また、不要な軸の回転量が無効な量として処理されてもよい。この場合、当該軸周りの回転が制限されるので、その軸周りの回転が不要な場合に便利である。
【００１３】
望ましくは、本発明に係る超音波診断装置は、前記走査面の位置を基準位置にリセットするためのリセットボタンを更に含み、前記制御手段は、前記リセットボタンを用いたリセット指示に従って、前記走査面の回転位置、煽り位置及び傾斜位置をそれぞれ基準位置にリセットする手段を含む。この構成によると、例えば、走査面の正確な位置がユーザにとって不明になっても、リセット処理により走査面が基準位置に設定されるので、その問題が解消される。なお、リセットボタンはトラックボールに設けられていてもよい。また、トラックボール自体がリセットボタンとして機能してもよい。例えば、トラックボールが押下されることにより、リセット処理の指示が与えられてもよい。
【００１４】
望ましくは、前記制御手段は、前記走査面の回転、煽り及び傾斜を操作するための回転操作モードと、前記トラックボールの操作に従って前記走査面を平行移動させるための平行移動モードと、を切り替える切換手段を含む。この切替指示は、例えばユーザにより行われる。この構成によると、回転操作モードと平行移動モードとを切り替えながら走査面を操作することにより、所望位置への走査面の設定操作が容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、超音波診断装置において、走査面に対する操作性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る超音波診断装置を示すブロック図である。
【図２】トラックボールの上面図である。
【図３】走査面の煽り方向に対する操作を説明するための図である。
【図４】走査面の傾斜方向に対する操作を説明するための図である。
【図５】走査面の回転方向に対する操作を説明するための図である。
【図６】演算部の構成を示すブロック図である。
【図７】移動量制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】表示断面の操作処理を示すフローチャートである。
【図９】表示断面の移動ベクトルを示す図である。
【図１０】回転後の表示断面を示す図である。
【図１１】相対座標系上の移動ベクトルを示す図である。
【図１２】回転操作後の煽り操作の態様を示す図である。
【図１３】回転操作後の傾斜操作の態様を示す図である。
【図１４】比較例１に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図１５】比較例１に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図１６】比較例１に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図１７】比較例２に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図１８】比較例２に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図１９】比較例２に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図２０】比較例２に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図２１】比較例２に係る走査面の操作を説明するための図である。
【図２２】変形例１に係る断層画像とマーカの一例を示す図である。
【図２３】変形例１に係る３Ｄマーカの一例を示す図である。
【図２４】変形例１に係る断層画像とマーカの別の例を示す図である。
【図２５】変形例１に係る３Ｄマーカの別の例を示す図である。
【図２６】変形例２に係る演算部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、本発明に係る超音波診断装置の実施形態が示されている。図１は、その全体構成を示すブロック図である。この超音波診断装置は医療分野において用いられ、超音波の送受波により生体内の組織の画像を形成する機能を備えている。
【００１８】
プローブ１０は超音波を送受波する送受波器である。本実施形態においては、プローブ１０は２Ｄアレイ振動子を有している。２Ｄアレイ振動子は、複数の振動素子が二次元的に配列されて形成されたものである。この２Ｄアレイ振動子により超音波ビームが形成され、それが繰り返し電子走査される。これにより、電子走査毎に生体内に走査面が形成される。その走査面は、二次元エコーデータ取込空間に相当する。また、超音波ビームが二次元的に走査されると、三次エコーデータ取込空間が形成される。電子走査方式としては、電子セクタ走査、電子リニア走査等が知られている。例えば、プローブ１０が被検体の体表上に当接され、その状態において超音波の送受波が行われる。
【００１９】
送受信部１２は、送信ビームフォーマ及び受信ビームフォーマとして機能する。送信時において、送受信部１２は、プローブ１０に含まれる複数の振動素子に対して一定の遅延関係をもった複数の送信信号を供給する。これにより、超音波の送信ビームが形成される。受信時において、生体内からの反射波がプローブ１０により受波され、これによりプローブ１０から送受信部１２へ複数の受信信号が出力される。送受信部１２では、複数の受信信号に対する整相加算処理が適用され、これにより、受信ビームが形成され、そのビームデータが出力される。なお、超音波の送受波において、送信開口合成等の技術が利用されてもよい。
【００２０】
送受信部１２の作用により、超音波ビーム（送信ビーム及び受信ビーム）が電子的に走査され、これにより、走査面が形成される。走査面は複数のビームデータに相当し、それらは受信フレームデータ（ＲＦ信号フレームデータ）を構成する。なお、各ビームデータは深さ方向に並ぶ複数のエコーデータにより構成される。超音波ビームの電子走査を繰り返すことにより、送受信部１２から時間軸上に並ぶ複数の受信フレームデータが出力される。それらは受信フレーム列を構成する。また、送受信部１２の作用により超音波ビームが二次元的に電子走査されると、三次元エコーデータ取込空間が形成され、その三次元エコーデータ取込空間からエコーデータ集合体としてのボリュームデータが取得される。
【００２１】
信号処理部１４は、送受信部１２から出力されるビームデータに対して、検波、対数圧縮、座標変換、等の信号処理を適用するモジュールである。信号処理後のビームデータは、ＤＳＣ１６に出力される。また、信号処理後のビームデータはメモリ１８に格納されてもよい。もちろん、そのような信号処理が適用されていないビームデータがメモリ１８に格納され、ビームデータの読み出し時に、上記の処理が適用されてもよい。
【００２２】
ＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）１６は、座標変換機能及び補間処理機能等を有するモジュールであり、信号処理部１４から出力された受信フレームデータに基づいて、Ｂモード断層画像のデータを形成する。このＢモード断層画像のデータは表示処理部２２に出力される。
【００２３】
メモリ１８は、送受波空間としての三次元空間に対応する記憶空間を有している。メモリ１８には、信号処理部１４から出力されたビームデータが格納される。別の例として、そのビームデータの代りに、ＤＳＣ１６から出力されたＢモード断層画像データが格納されてもよいし、ビームデータとＢモード断層画像データの両方がメモリ１８に格納されてもよい。メモリ１８には、例えば、走査面（二次元エコーデータ取込空間）から取得された受信フレームデータが格納される。また、超音波ビームが二次元的に走査された場合、三次元エコーデータ取込空間から取得されたボリュームデータがメモリ１８に記憶される。ボリュームデータは、実際には、複数本のビームデータに対する座標変換及び補間処理により構成されるデータである。もちろん、そのような処理が適用されていないデータがメモリ１８に記憶され、データの読み出し時に、上記の処理が適用されてもよい。
【００２４】
画像形成部２０は、メモリ１８からデータを読み出し、そのデータに基づいて画像データを形成するモジュールである。その画像データは表示処理部２２に出力される。例えば、画像形成部２０は、ユーザにより任意に設定された断面におけるＢモード断層画像を形成する。具体的には、メモリ１８にボリュームデータが格納されている場合、画像形成部２０は、その任意断面に対応するデータをメモリ１８から読み出し、そのデータに基づいて二次元のＢモード断層画像を形成する。なお、画像形成部２０は、ユーザにより指定された任意の数のＢモード断層画像を形成してもよい。また、画像形成部２０は、走査面から取得された受信フレームデータをメモリ１８から読み出し、その受信フレームデータに基づいてＢモード断層画像を形成してもよい。さらに、画像形成部２０は、メモリ１８からボリュームデータを読み出し、レンダリング条件に従って、ボリュームデータに対してレンダリング処理を適用し、これにより三次元画像を形成してもよい。
【００２５】
表示処理部２２は、Ｂモード断層画像や三次元画像等の画像に対して、必要なグラフィックデータをオーバーレイ処理し、これにより表示画像データを形成するモジュールである。表示画像データは表示部２４に出力され、表示モードに従った表示態様で１又は複数の画像が表示される。例えば、Ｂモード断層画像がリアルタイムで動画像として表示される。表示部２４は、例えば液晶ディスプレイ等の表示デバイスにより構成されている。なお、上記のグラフィックデータは、例えば表示処理部２２により生成される。例えば、三次元空間内の走査面等の表示断面を表すグラフィックデータ等が生成される。
【００２６】
入力部２６は例えば操作パネルにより構成され、制御部３０に接続されている。その操作パネルは、トラックボール２８を有するデバイスである。また、操作パネルには、複数のスイッチやキーボード等が設けられている。ユーザは入力部２６を用いて、各種の数値や任意断面の座標等を入力することが可能である。
【００２７】
トラックボール２８はボール体を有し、そのボール体の動きを検出して出力する操作デバイスである。このトラックボール２８は、ボール体の３軸周りの回転量を検出することが可能な操作デバイスである。トラックボール２８については、図２を参照して後で詳しく説明する。
【００２８】
制御部３０は、超音波診断装置の各部を制御するモジュールである。また、制御部３０は演算部３２を含む。
【００２９】
演算部３２は、トラックボール２８の３軸周りの回転量に基づいて、超音波画像の表示断面の位置を演算するモジュールである。制御部３０は、その演算結果に従って表示断面を操作する。例えば、表示断面の回転量、煽り量及び傾斜量が演算され、制御部３０は、その演算結果に従って表示断面の回転、煽り及び傾斜を操作する。トラックボール２８の垂直軸周りの回転が表示断面の回転に対応し、その垂直軸周りの回転角度に応じて表示断面が回転させられる。また、他の２軸周りの回転量が、表示断面の回転角度に応じて表示断面の煽り量と傾斜量に変換され、各量に応じて表示断面の煽りと傾斜が操作される。より具体的には、演算部３２は、トラックボール２８の他の２軸周りの回転量を、表示断面を基準とした相対座標系上の煽り量と傾斜量に変換し、制御部３０は、その煽り量と傾斜量に従って表示断面の煽りと傾斜を操作する。演算部３２による処理については、図６を参照して後で詳しく説明する。
【００３０】
表示断面は、例えば走査面（二次元エコーデータ取込空間）である。走査面の回転、煽り及び傾斜が操作された場合、送受信部１２の作用により、操作後の走査面（表示断面）から受信フレームデータが取得される。この受信フレームデータに基づいてＢモード断層画像が形成される。別の例として、ボリュームデータがメモリ１８に格納されている場合には、操作後の表示断面に対応するデータがメモリ１８から取得され、そのデータに基づいてＢモード断層画像が形成されてもよい。
【００３１】
なお、表示断面の位置を基準位置にリセットするためリセットボタンが入力部２６に設けられてもよい。リセットボタンがユーザにより押下されると、制御部３０は、表示断面の回転位置、煽り位置及び傾斜位置をそれぞれ基準位置（初期位置）にリセットする。リセットボタンはトラックボール２８に設けられていてもよいし、トラックボール２８のボール体自体がリセットボタンとして機能してもよい。例えば、ボール体が押下されることにより、リセット処理の指示が与えられる。
【００３２】
上述した超音波診断装置においてプローブ１０以外の構成は、例えばプロセッサや電子回路等のハードウェア資源を利用して実現することができ、その実現において必要に応じてメモリ等のデバイスが利用されてもよい。また、プローブ１０以外の構成は、例えばコンピュータによって実現されてもよい。つまり、コンピュータが備えるＣＰＵやメモリやハードディスク等のハードウェア資源と、ＣＰＵ等の動作を規定するソフトウェア（プログラム）との協働により、プローブ１０以外の構成の全部又は一部が実現されてもよい。当該プログラムは、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体を経由して、又は、ネットワーク等の通信経路を経由して、図示しない記憶装置に記憶される。別の例として、プローブ１０以外の構成は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現されてもよい。
【００３３】
以下、本実施形態に係る超音波診断装置について詳しく説明する。
【００３４】
図２には、トラックボールの一例が示されている。図２は、トラックボール２８の上面図である。トラックボール２８は、例えば操作パネルに組み込まれている。トラックボール２８はボール体３４を含む。ボール体３４は、その一部が外部に露出した回転自在の球状部材である。
【００３５】
図２において、ｍｘ軸、ｍｙ軸及びｍｚ軸は互いに直交する軸であり、これらにより三次元の直交座標系が形成される。この直交座標系はトラックボール２８に対して固定された座標系である。ｍｚ軸は、ボール体３４（トラックボール２８）の垂直軸である。
【００３６】
トラックボール２８は、検出部３６，３８，４０を含む。検出部３６は、ボール体３４のｍｘ軸周りの回転（符号４２で示す操作方向の回転）を検出するデバイスである。検出部３８は、ボール体３４のｍｙ軸周りの回転（符号４４で示す操作方向の回転）を検出するデバイスである。検出部４０は、ボール体３４のｍｚ軸周りの回転（符号４６で示す操作方向の回転）を検出するデバイスである。検出部３６，３８，４０は、光学センサを用いた検出器であってもよいし、ロータリエンコーダを用いた検出器であってもよい。検出部３６，３８，４０の検出結果（回転量）を示す情報は、制御部３０に出力される。演算部３２は、その回転量に基づいて表示断面の位置を演算する。
【００３７】
以下、煽り方向、傾斜方向及び回転方向について詳しく説明する。
【００３８】
まず、図３を参照して、煽り方向に対する操作について説明する。図３（ａ）には、トラックボール２８が示されている。符号４２で示す操作方向（ｍｙ軸に平行な方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｘ軸周りの回転が検出部３６により検出される。図３（ｂ）には、このときの走査面の操作の態様が示されている。図３（ｂ）において、ｖｘ軸、ｖｙ軸及びｖｚ軸は互いに直交する軸であり、これらにより三次元の直交座標系が形成される。ｖｙ軸はプローブ１０に対する垂直軸である。この直交座標系はプローブ１０に対して固定された座標系である。図３（ｂ）には、一例として胎児４８が示されている。走査面５０は、基準位置に形成された走査面である。基準位置は、予め設定された初期位置であり、走査面に対して回転操作、煽り操作及び傾斜操作が適用されていない位置である。つまり、走査面５０は、基準位置から回転操作、煽り操作及び傾斜操作が適用されていない走査面である。ｖｚ軸は、基準位置に形成された走査面５０に直交する軸である。ｖｘ軸は、ｖｚ軸に直交し走査面５０に平行な軸である。走査面の回転方向は、ｖｙ軸周りの方向である。煽り方向は、走査面に直交する方向である。傾斜方向は、煽り方向に直交し走査面に平行な方向である。走査面５０が回転させられていない状態で、トラックボール２８においてｍｘ軸周りの回転が検出された場合、走査面５０は、ｍｘ軸周りの回転量に応じて、その走査面５０に直交する煽り方向（符号５２で示す方向）に傾けられる。この場合、走査面５０はｖｘ軸周りに回転させられる。走査面５４は、煽り方向に傾いた状態の走査面である。
【００３９】
次に、図４を参照して、傾斜方向に対する操作について説明する。図４（ａ）には、トラックボール２８が示されている。符号４４で示す操作方向（ｍｘ軸に平行な方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｙ軸周りの回転が検出部３８により検出される。図４（ｂ）には、このときの走査面の操作の態様が示されている。走査面５０は、上述したように基準位置に形成された走査面である。走査面５０が回転させられていない状態で、トラックボール２８においてｍｙ軸周りの回転が検出された場合、走査面５０は、ｍｙ軸周りの回転量に応じて、煽り方向に直交し走査面５０に平行な傾斜方向（符号５６で示す方向）に傾けられる。この場合、走査面５０はｖｚ軸周りに回転させられる。走査面５８は、傾斜方向に傾いた状態の走査面である。
【００４０】
次に、図５を参照して、回転方向に対する操作について説明する。図５（ａ）には、トラックボール２８が示されている。符号４６で示す操作方向（ｍｚ軸周りの方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｚ軸周りの回転が検出部４０により検出される。図５（ｂ）には、このときの走査面の操作の態様が示されている。走査面５０は、上述したように基準位置に形成された走査面である。トラックボール２８においてｍｚ軸周りの回転が検出された場合、走査面５０は、ｍｚ軸周りの回転量に応じて、ｖｙ軸周りの回転方向（符号６０で示す方向）に回転させられる。走査面６２は、回転方向に回転させられた状態の走査面である。
【００４１】
以下、図６を参照して、演算部３２の構成について詳しく説明する。図６には、演算部３２の構成の一例が示されている。演算部３２は、移動量制御部６４、移動ベクトル演算部６６、回転位置演算部６８及び断面位置演算部７０を含む。
【００４２】
トラックボール２８においてボール体３４が回転させられると、ｍｘ軸周りの回転量θｍｘ、ｍｙ軸周りの回転量θｍｙ、及び、ｍｚ軸周りの回転量θｍｚが検出される。各回転量を示す情報は、演算部３２に入力される。
【００４３】
移動量制御部６４は、ボール体３４の回転量の検出感度を調整するモジュールである。調整後の回転量θｍｘｃ，θｍｙｃを示す情報は移動ベクトル演算部６６に入力され、調整後の回転量θｍｚｃを示す情報は回転位置演算部６８に入力される。なお、移動量制御部６４は設けられていなくてもよい。この場合、回転量θｍｘｃ，θｍｙｃ，θｍｚｃの代りに、回転量θｍｘ，θｍｙを示す情報が移動ベクトル演算部６６に入力され、回転量ｍｚを示す情報が回転位置演算部６８に入力される。
【００４４】
移動ベクトル演算部６６は、回転量θｍｘｃ，θｍｙｃに基づいて、ｍｘ軸とｍｙ軸とで規定される二次元の固定座標系内（ｍｘ軸周りの回転方向とｍｙ軸周りの回転方向とで規定される座標系内）におけるボール体３４の移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）を演算するモジュールである。移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）を示す情報は断面位置演算部７０に入力される。
【００４５】
回転位置演算部６８は、回転量θｍｚｃに基づいて、トラックボール２８を基準とした固定直交座標系（ｍｘ，ｍｙ，ｍｚ）上の表示断面（例えば走査面）の回転位置θｚを演算するモジュールである。回転位置θｚを示す情報は断面位置演算部７０に入力される。
【００４６】
断面位置演算部７０は、移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）と回転位置θｚに基づいて、表示断面（例えば走査面）の位置を演算するモジュールである。具体的には、断面位置演算部７０は、ｍｘ軸とｍｙ軸とで規定される二次元の固定座標系を回転位置θｚに回転させ、その回転後の座標系を相対座標系として規定する。つまり、断面位置演算部７０は、回転位置θｚに回転させられた表示断面の位置を基準とした相対座標系を規定する。その相対座標系においては、表示断面に直交する方向が煽り方向に対応し、その煽り方向に直交し表示断面に平行な方向が傾斜方向に対応する。断面位置演算部７０は、固定座標系で規定された移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）を回転させず、その相対座標系で規定された移動ベクトルＶ（ｉｘ，ｉｙ）に変換する。移動ベクトルＶ（ｉｘ，ｉｙ）が、表示断面の煽り量、煽り方向、傾斜量及び傾斜方向を示す情報である。
【００４７】
制御部３０は、回転量θｍｚｃに従って表示断面の回転を操作し、相対座標系で規定された移動ベクトルＶ（ｉｘ，ｉｙ）に従って表示断面の煽りと傾斜を操作する。例えば、走査面の回転、煽り及び傾斜が操作され、操作後の走査面からビームデータ（受信フレームデータ）が取得され、そのデータに基づいてＢモード断層画像データが形成される。別の例として、操作後の表示断面におけるデータがメモリ１８から読み出され、そのデータに基づいてＢモード断層画像データが形成されてもよい。
【００４８】
以下、図７を参照して、移動量制御部６４の構成について詳しく説明する。図７には、移動量制御部６４の構成の一例が示されている。移動量制御部６４は、Ｘ方向感度制御部７２、Ｙ方向感度制御部７４及び回転方向感度制御部７６を含み、各回転量の検出感度を調整するモジュールである。Ｘ方向感度制御部７２は、回転量θｍｘに係数ａを乗算する。これにより、調整後の回転量θｍｘｃが得られる。Ｙ方向感度制御部７４は、回転量θｍｙに係数ｂを乗算する。これにより、調整後の回転量θｍｙｃが得られる。回転方向感度制御部７６は、回転量ｍｚに係数ｃを乗算する。これにより、調整後の回転量θｍｚｃが得られる。例えば、係数が０．５の場合、調整後の回転量は実際の回転量の半分となり、感度が鈍くなる。これに対して、係数が２．０の場合、調整後の回転量は実際の回転量の２倍となり、感度が鋭くなる。また、係数が０（ゼロ）の場合、その係数が乗算される回転量は無効な値（０）として処理される。係数ａ，ｂ，ｃは、予め設定された値であってもよいし、ユーザにより設定されてもよい。例えば、ユーザが入力部２６を用いて、係数ａ，ｂ，ｃの値を任意の値に設定してもよい。また、ボタン等のスイッチにより、回転量を無効にしてもよい。例えば、スイッチがＯＮのときの係数を１とし、スイッチがＯＦＦのときの係数を０とする。スイッチがＯＦＦの場合、回転量は０（ゼロ）となる。例えば、回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚ毎にスイッチが用意され、ユーザが各スイッチを操作することにより、回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚの有効又は無効が設定される。
【００４９】
以下、図８を参照して、表示断面の操作処理について説明する。図８には、その処理を説明するためのフローチャートが示されている。一例として、表示断面としての走査面を操作する場合について説明する。
【００５０】
まず、初期の表示断面（走査面）が設定される（Ｓ０１）。具体的には、プローブ１０により超音波ビームが走査され、これにより、例えば図３（ｂ）に示すように、基準位置に走査面５０が形成される。この走査面５０におけるＢモード断層画像が形成され、その画像が表示部２４に表示される（Ｓ０２）。
【００５１】
ユーザによりリセットボタンが押下された場合（Ｓ０３，Ｙｅｓ）、処理はステップＳ０１に移行する。この場合、基準位置に走査面５０が形成される（Ｓ０１）。リセットボタンが押下されない場合（Ｓ０３，Ｎｏ）であって、ユーザにより処理の終了が指示された場合（Ｓ０４，Ｙｅｓ）、超音波診断は終了する。
【００５２】
処理の終了が指示されない場合（Ｓ０４，Ｎｏ）において、ユーザによりトラックボール２８が操作された場合（Ｓ０５）、トラックボール２８のボール体３４の回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚが検出される（Ｓ０６）。演算部３２は、検出された回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚに基づいて、操作後の走査面（表示断面）の位置を演算する（Ｓ０７）。そして、送受信部１２の作用により超音波ビームが走査され、操作後の走査面から受信フレームデータが取得される。この受信フレームデータに基づいてＢモード断層画像が形成され、その画像が表示部２４に表示される（Ｓ０２）。これにより、走査面の回転、仰ぎ及び傾斜が操作され、その操作に応じたＢモード断層画像が表示される。
【００５３】
なお、ボリュームデータがメモリ１８に格納されている場合、基準位置の表示断面に対応するデータがメモリ１８から取得され、そのデータに基づいてＢモード断層画像が形成され、その画像が表示部２４に表示されてもよい。ユーザによりトラックボール２８が操作された場合、操作後の表示断面に対応するデータがメモリ１８から取得され、そのデータに基づいてＢモード断層画像が形成され、その画像が表示部２４に表示されてもよい。
【００５４】
以下、表示断面の操作処理について具体例を挙げて詳しく説明する。
【００５５】
図９には、表示断面の移動ベクトルの一例が示されている。θｍｘ軸は、トラックボール２８のｍｘ軸周りの回転量θｍｘを示す軸であり、θｍｙ軸は、トラックボール２８のｍｙ軸周りの回転量θｍｙを示す軸である。移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）は、移動ベクトル演算部６６により演算されたベクトルである。この移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）は、θｍｘ軸とθｍｙ軸とで規定される二次元の固定座標系上のベクトルであって、トラックボール２８の回転量θｍｘ，θｍｙ（又は調整後の回転量θｍｘｃ，θｍｙｃ）に基づいて演算されたベクトルである。
【００５６】
図１０には、回転操作後の表示断面（例えば走査面）が示されている。ｍｘ軸とｍｙ軸は、トラックボール２８上の座標軸である。表示断面７８は、ｍｚ軸周りの方向に回転操作された表示断面である。その回転量（角）はθｚであり、ｍｘ軸とｍｙ軸とで規定され座標系においては、表示断面７８の回転位置はθｚである。
【００５７】
図１１には、相対座標系上の移動ベクトルの一例が示されている。θ１軸は、表示断面７８の回転方向に回転させられたθｍｘ軸に対応し、θ２軸は、表示断面７８の回転方向に回転させられたθｍｙ軸に対応する。その回転量（角）はθｚである。θ１軸は、回転操作後の表示断面７８に直交する軸であり、θ２軸は、θ１軸に直交し表示断面７８に平行な軸である。θ１軸とθ２軸とで規定される座標系は、表示断面７８を基準として規定された相対座標系であり、断面位置演算部７０により演算された座標系である。θ１軸は、表示断面７８の煽り方向に対応し、θ１軸上の値は、その煽り方向への表示断面７８の傾き角度（煽り角度）に対応する。θ２軸は、表示断面７８の傾斜方向に対応し、θ２軸上の値は、その傾斜方向への表示断面７８の傾き角度（傾斜角度）に対応する。ベクトルＶ（ｉｘ，ｉｙ）は、相対座標系で規定されたベクトルであり、固定座標系で規定された移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）に対応する。移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）は回転させられず、θｍｘ軸とθｍｙ軸とで規定される固定座標系が回転させられ、その回転後の相対座標系（θ１軸とθ２軸とで規定される座標系）上の移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）が、移動ベクトル（ｉｘ，ｉｙ）である。
【００５８】
以下、回転操作後の煽り操作又は傾斜操作の態様について詳しく説明する。
【００５９】
まず、図１２を参照して、回転操作後の煽り操作について説明する。一例として、図３（ｂ）に示されている走査面５０（基準位置に形成された走査面）が、垂直軸周り（ｖｙ軸周り）に４５度回転させられたものとする。図１２（ａ）において、符号８０がその回転方向を示している。ボール体３４が、ｍｚ軸周りに符号８０で示す回転方向に４５度回転させられると、走査面は、その回転に応じて、ｖｙ軸周りにその回転方向に４５度回転させられる。符号８２で示す操作方向は、ｍｘ軸とｍｙ軸から４５度傾斜した方向である。その操作方向にボール体３４が回転させられると、ｍｘ軸周りの回転が検出部３６により検出され、ｍｙ軸周りの回転が検出部３８により検出される。検出された回転量θｍｘ，θｍｙに基づいて、ｍｘ軸（θｍｘ軸）とｍｙ軸（θｍｙ軸）とで規定される固定座標系上の移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）が演算される（図９参照）。また、走査面の回転位置θｚが求められる（図１０参照）。その回転位置θｚは、符号８０で示す回転方向に走査面が４５度回転させられた位置である。そして、θｍｘ軸とθｍｙ軸とで規定される固定座標系が、符号８０で示す回転方向に４５度（θｚ）回転させられ、これにより、回転操作後の走査面を基準とした相対座標系が規定される（図１１参照）。回転操作後の走査面に直交する方向が煽り方向に対応するので、符号８２で示す操作方向が煽り方向に対応する。それ故、符号８２で示す操作方向にボール体３４を回転させることにより、回転操作後の走査面を、その操作方向に対応する煽り方向に傾かせることが可能となる。図１２（ｂ）には、その操作の態様が示されている。走査面８４は、基準位置に形成された走査面５０（図３の（ｂ）参照）を、符号８０で示す回転方向に回転させた状態の走査面である。この状態で、符号８２で示す操作方向にボール体３４を回転させると、走査面８４に直交する煽り方向（符号８６で示す方向）に走査面８４が傾けられる。走査面８８は、ボール体３４の回転量に応じて、その煽り方向に傾いた状態の走査面である。本実施形態によると、走査面の煽り方向と、その煽り方向に走査面を煽るためのトラックボール２８上の操作方向（符号８２で示す方向）と、が一致する。それ故、直観的に理解し易い操作により、走査面を設定することが可能となる。
【００６０】
次に、図１３を参照して、回転操作後の傾斜操作について説明する。図１２に示す例と同様に、走査面５０（基準位置に形成された走査面）が、垂直軸周り（ｖｙ軸周り）に４５度回転させられたものとする。符号９０で示す操作方向は、ｍｘ軸とｍｙ軸から４５度傾斜した方向であり、図１２（ａ）中の符号８２で示す操作方向に直交する方向である。符号９０で示す操作方向にボール体３４が回転させられると、ｍｘ軸周りの回転が検出部３６により検出され、ｍｙ軸周りの回転が検出部３８により検出される。検出された回転量θｍｘ，θｍｙに基づいて、ｍｘ軸（θｍｘ軸）とｍｙ軸（θｍｙ軸）とで規定される固定座標系上の移動ベクトルＶ（ｍｘ，ｍｙ）が演算される（図９参照）。上述したように、θｍｘ軸とθｍｙ軸とで規定される回転座標系が、符号８０で示す回転方向に４５度（θｚ）回転させられ、これにより、回転操作後の走査面を基準とした相対座標系が規定される（図１１参照）。回転操作後の走査面に直交する方向が煽り方向に対応し、その煽り方向に直交し走査面に平行な方向が傾斜方向に対応するので、符号９０で示す操作方向が傾斜方向に対応する。それ故、符号９０で示す操作方向にボール体３４を回転させることにより、回転操作後の走査面を、その操作方向に対応する傾斜方向に傾かせることが可能となる。図１３（ｂ）には、その操作の態様が示されている。走査面８４は、上述したように、基準位置に形成された走査面５０を、符号８０で示す回転方向に回転させた状態の走査面である。この状態で、符号９０で示す操作方向にボール体３４を回転させると、走査面８４に平行な傾斜方向（符号９２で示す方向）に走査面８４が傾けられる。走査面９４は、ボール体３４の回転量に応じて、その傾斜方向に傾いた状態の走査面である。本実施形態によると、走査面の傾斜方向と、その傾斜方向に走査面を傾斜させるためのトラックボール２８上の操作方向（符号９０で示す方向）と、が一致する。それ故、直観的に理解し易い操作により、走査面を設定することが可能となる。
【００６１】
以上のように、本実施形態によると、表示断面（例えば走査面）を垂直軸周りで回転させた後において、表示断面の煽り方向と、その煽り方向に表示断面を傾けるためのトラックボール２８上の操作方向と、が一致する。同様に、表示断面の傾斜方向と、その傾斜方向に表示断面を傾斜させるためのトラックボール２８上の操作方向と、が一致する。それ故、表示断面を煽りたい方向又は傾斜させたい方向にトラックボール２８を回転させることにより、その回転方向に走査面を煽る又は傾斜させることが可能となる。このように、直観的に理解し易い操作により、表示断面の位置を設定することが可能となる。本実施形態によると、あたかもプローブ１０を操作しているような感覚で表示断面を操作することが可能となる。
【００６２】
以下、比較例について説明する。
【００６３】
まず、図１４、図１５及び図１６を参照して比較例１について説明する。比較例１においては、３つのダイヤルを用いて、走査面の回転、煽り及び傾斜が操作される。図１４（ａ）にはダイヤル９６が示されている。図１４（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。ダイヤル９６はｖｘ軸回転用のダイヤルである。ダイヤル９６を矢印で示す方向に回転させることにより、その回転量に応じて、走査面９８がｖｘ軸周り（符号１００で示す方向）に回転させられる。走査面１０２は、回転させられた状態の走査面である。図１５（ａ）にはダイヤル１０４が示されている。図１５（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。ダイヤル１０４はｖｚ軸回転用のダイヤルである。ダイヤル１０４を矢印で示す方向に回転させることにより、その回転量に応じて、走査面９８がｖｚ軸周り（符号１０６で示す方向）に回転させられる。走査面１０８は、回転させられた状態の走査面である。図１６（ａ）にはダイヤル１１０が示されている。図１６（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。ダイヤル１１０はｖｙ軸回転用のダイヤルである。ダイヤル１１０を矢印で示す方向に回転させることにより、その回転量に応じて、走査面９８がｖｙ軸周り（符号１１２で示す方向）に回転させられる。走査面１１４は、回転させられた状態の走査面である。
【００６４】
以上のように、比較例１においては、各ダイヤルがｖｘ軸、ｖｙ軸及びｖｚ軸にそれぞれ割り当てられ、各ダイヤルを回転させることにより、走査面の回転、煽り及び傾斜が操作される。この構成によると、走査面のｖｙ軸周りの回転方向とダイヤル１１０の回転方向とは一致する。しかし、走査面のｖｘ軸周りの回転方向とダイヤル９６の回転方向とは一致しない。同様に、走査面のｖｚ軸周りの回転方向とダイヤル１０４の回転方向とは一致しない。このように、ダイヤルを用いて走査面を操作する構成においては、ダイヤルの操作方向と走査面の移動方向とが必ずしも一致しないので、走査面に対する直観的な操作が困難となり、ユーザにとって操作し難いという問題が生じる。
【００６５】
次に、図１７から図２１を参照して比較例２について説明する。比較例２においては、３軸周りの回転量を検出可能なトラックボールを用いて、走査面の回転、煽り及び傾斜が操作される。
【００６６】
図１７（ａ）にはトラックボール２８が示されている。符号４２で示す操作方向（ｍｙ軸に平行な方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｘ軸周りの回転が検出される。図１７（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。走査面１１６は、基準位置に形成された走査面であって、その基準位置から回転操作、煽り操作及び傾斜操作が適用されていない走査面である。ｖｙ軸はプローブ１０に対する垂直軸である。ｖｚ軸は、基準位置に形成された走査面１１６に直交する軸である。ｖｘ軸は、ｖｚ軸に直交し走査面１１６に平行な軸である。トラックボール２８におけるｍｘ軸周りの回転は、三次元空間におけるｖｘ軸周りの回転に対応している。それ故、トラックボール２８におけるｍｘ軸周りの回転量に応じて、走査面１１６がｖｘ軸周り（符号１１８で示す方向）に回転させられる。つまり、走査面１１６は、その走査面１１６に直交する方向（煽り方向）に傾けられる。このとき、トラックボール２８における操作方向（ｍｙ軸に平行な方向）と、走査面１１６の移動方向（煽り方向）と、が一致する。走査面１２０は、回転させられた状態の走査面である。
【００６７】
図１８（ａ）にはトラックボール２８が示されている。符号４４で示す操作方向（ｍｘ軸に平行な方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｙ軸周りの回転が検出される。図１８（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。トラックボール２８におけるｍｙ軸周りの回転は、三次元空間におけるｖｚ軸周りの回転に対応している。それ故、トラックボール２８におけるｍｙ軸周りの回転量に応じて、走査面１１６がｖｚ軸周り（符号１２２で示す方向）に回転させられる。つまり、走査面１１６は、その走査面１１６に平行な方向（傾斜方向）に傾けられる。このとき、トラックボール２８における操作方向（ｍｘ軸に平行な方向）と、走査面１１６の移動方向（傾斜方向）と、が一致する。走査面１２４は、回転させられた状態の走査面である。
【００６８】
図１９（ａ）にはトラックボール２８が示されている。符号４６で示す操作方向（ｍｚ軸周りの方向）にボール体３４が回転させられると、ｍｚ軸周りの回転が検出される。図１９（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。トラックボール２８におけるｍｚ軸周りの回転は、三次元空間におけるｖｙ軸周りの回転に対応している。それ故、トラックボール２８におけるｍｚ軸周りの回転量に応じて、走査面１１６がｖｙ軸周り（符号１２６で示す方向）に回転させられる。このとき、トラックボール２８における操作方向（ｍｚ軸周りの方向）と走査面１１６の回転方向とが一致する。走査面１２８は、回転させられた状態の走査面である。
【００６９】
比較例２においては、基準位置に形成された走査面１１６を操作する場合、トラックボール２８における操作方向と走査面１１６の移動方向とが一致する。つまり、トラックボール２８におけるｍｙ軸に平行な操作方向と走査面１１６の煽り方向とが一致し、ｍｘ軸に平行な操作方向と走査面１１６の傾斜方向とが一致し、ｍｚ軸周りの操作方向と走査面１１６の回転方向とが一致する。しかし、以下に説明するように、ｖｙ軸周りにおいて走査面１１６を基準位置以外の回転位置に回転させた場合、その後の操作においては、ｖｙ軸以外の軸周りの回転方向（煽り方向、傾斜方向）とトラックボール２８における操作方向とが一致しない。それ故、走査面に対する直観的な操作が困難となる。以下、図２０と図２１を参照して、この点について詳しく説明する。
【００７０】
まず、トラックボール２８において、ボール体３４をｍｘ軸周りに回転させた場合について説明する。図２０（ａ）にはトラックボール２８が示されている。図２０（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。走査面１３０は、基準位置に形成された走査面１１６をｖｙ軸周りに回転させた状態の走査面であって、基準位置以外の回転位置に形成された走査面である。この状態で、符号４２で示す操作方向（ｍｙ軸に平行な方向）にボール体３４が回転されられてｍｘ軸周りの回転が検出されると、走査面１３０は、ｖｘ軸周り（符号１３２で示す方向）に回転させられ、走査面１３０に直交する方向（煽り方向）には回転させられない。走査面１３４は、回転させられた状態の走査面である。このように、走査面の煽り方向とトラックボール２８における操作方向（ｍｙ軸方向に平行な方向）とが一致しないため、走査面に対する直観的な操作が困難となる。
【００７１】
次に、トラックボール２８において、ボール体３４をｍｙ軸周りに回転させた場合について説明する。図２１（ａ）にはトラックボール２８が示されている。図２１（ｂ）には、走査面に対する操作の態様が示されている。符号４４で示す操作方向（ｍｘ軸周りに平行な方向）にボール体３４が回転させられてｍｙ軸周りの回転が検出されると、走査面１３０は、ｖｚ軸周り（符号１３６で示す方向）に回転させられ、走査面１３０に平行な方向（傾斜方向）には回転させられない。走査面１３８は、回転させられた状態の走査面である。このように、走査面の傾斜方向とトラックボール２８における操作方向（ｍｘ軸に平行な方向）とが一致しないため、走査面に対する直観的な操作が困難となる。
【００７２】
上記の比較例１，２に対して、本実施形態では、走査面がｖｙ軸周りに回転させられた場合であっても、トラックボールの操作方向と走査面の移動方向（回転方向、煽り方向、傾斜方向）とが一致するので、走査面に対する直観的な操作が可能となり、その操作性が向上する。
【００７３】
以下、本実施形態の変形例について説明する。
【００７４】
まず、変形例１について説明する。変形例１では、表示断面の位置を表すマーカが表示される。図２２には、変形例１に係るＢモード断層画像とマーカが示されている。表示断面（例えば走査断面）が設定されると、その表示断面におけるＢモード断層画像が形成され、表示部２４の画面１４０にはそのＢモード断層画像１４２が表示される。このＢモード断層画像１４２には、マーカ１４４が重畳して表示される。図２２に示す例では、そのマーカ１４４は、Ｂモード断層画像１４２の上部の右隅部に表示されている。なお、マーカ１４４は、表示処理部２２により作成されてＢモード断層画像１４２に重畳される。また、表示処理部２２により３Ｄマーカ１４６が作成され、その３Ｄマーカ１４６が画面１４０に表示される。
【００７５】
図２３には、３Ｄマーカ１４６が示されている。３Ｄマーカ１４６は３次元の画像であり、プローブマーカ１４８、胎児像１５０及び断面マーカ１５２を含む。プローブマーカ１４８は、プローブ１０を模式的に表す画像である。胎児像１５０は、実際に撮影された胎児の３次元超音波画像であってもよいし、３次元のモデル画像であってもよい。断面マーカ１５２は、Ｂモード断層画像１４２が取得された表示断面（例えば走査面）を模式的に表す画像である。断面マーカ１５２はマーカ１５４を含む。マーカ１５４は、Ｂモード断層画像１４２に重畳されたマーカ１４４に対応するマーカである。表示断面（例えば走査面）の位置が変更される度に、変更後の表示断面におけるＢモード断層画像１４２が形成されて表示され、変更後の表示断面を表す断面マーカ１５２が作成されて表示される。
【００７６】
図２４には、変形例１に係るＢモード断層画像とマーカの別の例が示されている。図２４に示す例では、表示部２４の画面１４０に、２つのＢモード断層画像（Ｂモード断層画像１５６，１５８）が表示されている。Ｂモード断層画像１５６は、第１表示断面におけるＢモード断層画像であり、Ｂモード断層画像１５８は、第１表示断面に直交する第２表示断面におけるＢモード断層画像である。例えば、トラックボール２８を操作することにより、第１表示断面の回転、煽り及び傾斜が操作され、その操作がなされた第１表示断面に直交する断面が第２表示断面として設定される。例えば、送受信部１２の作用により、第１表示断面（第１走査面）と第２表示断面（第２走査面）が超音波ビームにより走査され、これにより、各走査面からビームデータが取得されてＢモード断層画像１５６，１５８が形成される。別の例として、ボリュームデータから第１表示断面のデータと第２表示断面のデータが取得され、そのデータに基づいてＢモード断層画像１５６，１５８が形成されてもよい。Ｂモード断層画像１５６には、マーカ１６０が重畳して表示され、Ｂモード断層画像１５８には、マーカ１６２が重畳して表示される。図２４に示す例では、マーカ１６０は、Ｂモード断層画像１５６の上部の右隅部に表示され、マーカ１６２は、Ｂモード断層画像１５８の上部の右隅部に表示されている。なお、マーカ１６０，１６２は、表示処理部２２により作成されてＢモード断層画像１５６，１５８にそれぞれ重畳される。また、表示処理部２２により３Ｄマーカ１６４が作成され、その３Ｄマーカ１６４が画面１４０に表示される。
【００７７】
図２５には、３Ｄマーカ１６４が示されている。３Ｄマーカ１６４は３次元の画像であり、プローブマーカ１６６、胎児像１６８及び断面マーカ１７０，１７２を含む。プローブマーカ１６６は、プローブ１０を模式的に表す画像である。胎児像１６８は、実際に撮影された胎児の三次元超音波画像であってもよいし、３次元のモデル画像であってもよい。断面マーカ１７０は、Ｂモード断層画像１５６が取得された表示断面（例えば走査面）を模式的に表す画像である。断面マーカ１７２は、Ｂモード断層画像１５８が取得された表示断面（例えば走査面）を模式的に表す画像である。断面マーカ１７０はマーカ１７４を含む。マーカ１７４は、Ｂモード断層画像１５６に重畳されたマーカ１６０に対応するマーカである。同様に、断面マーカ１７２はマーカ１７６を含む。マーカ１７６は、Ｂモード断層画像１５８に重畳されたマーカ１６２に対応するマーカである。各表示断面（例えば走査面）の位置が変更される度に、変更後の各表示断面におけるＢモード断層画像１５６，１５８が形成されて表示され、変更後の各表示断面を表す断面マーカ１７０，１７２が作成されて表示される。
【００７８】
以上のように、変形例１によると、表示断面（例えば走査面）を表すマーカが表示されるので、三次元空間における表示断面の位置の把握が容易になる。
【００７９】
次に、図２６を参照して、本実施形態の変形例２について説明する。図２６には、変形例２に係る演算部の構成が示されている。変形例２においては、表示断面（例えば走査面）の回転操作モードと平行移動操作モードとが切り替えられる。
【００８０】
変形例２に係る演算部３２Ａは、移動量制御部６４、切換部１７８、回転処理部１８０、平行移動処理部１８２及び断面位置設定部１８４を含む。移動量制御部６４は、上記の実施形態に係る移動量制御部６４と同じ機能を備えている。
【００８１】
切換部１７８は、表示断面の回転操作モードと平行移動操作モードとを切り替えるモジュールである。例えば、ユーザが入力部２６を用いて、回転機能の有効又は無効を指示する。ボタン等のスイッチにより、その有効又は無効の指示が与えられてもよい。その指示を示す情報が切換部１７８に入力され、その指示に応じて、表示断面の回転操作モードと平行移動操作モードとが切り替えられる。回転機能モードが有効の場合、上記の実施形態と同様に、トラックボール２８の操作により、表示断面の回転、煽り及び傾斜が操作される。この場合、切換部１７８は、トラックボール２８により検出された各軸周りの回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚ（又はθｍｘｃ，θｍｙｃ，θｍｚｃ）を示す情報を、回転処理部１８０に出力する。回転機能モードが無効の場合、表示断面の回転操作が実行されず、平行移動操作が実行される。この場合、切換部１７８は、トラックボール２８により検出された各軸周りの回転量θｍｘ，θｍｙ（又はθｍｘｃ，θｍｙｃ）を平行移動処理部１８２に出力する。また、切換部１７８は、操作モードを示す情報を断面位置設定部１８４に出力する。
【００８２】
回転処理部１８０は、上述した実施形態に係る移動ベクトル演算部６６、回転位置演算部６８及び断面位置演算部７０と同じ機能を備えている。つまり、回転処理部１８０は、回転量θｍｘ，θｍｙ，θｍｚ（又はθｍｘｃ，θｍｙｃ，θｍｚｃ）に基づいて、操作後の表示断面の位置を演算する。また、回転処理部１８０は、表示断面に直交する方向に表示断面を平行移動させる機能を備えている。例えば、入力部２６にロータリエンコーダを設けておき、ユーザがロータリエンコーダを用いて移動量を入力すると、回転処理部１８０は、入力された移動量に応じて表示断面を平行移動させる。表示断面の位置を示す情報は断面位置設定部１８４に入力される。
【００８３】
平行移動処理部１８２は、回転量θｍｘ，θｍｙ（又はθｍｘｃ，θｍｙｃ）に基づいて、表示断面を平行移動させるモジュールである。例えば、ｍｘ軸周りの回転が、表示断面の前後方向（表示断面に直交する方向）への平行移動に対応し、ｍｙ軸周りの回転が、表示断面の左右方向（表示断面に平行な方向）への平行移動に対応する。また、入力部２６に設けられたロータリエンコーダにより入力された移動量が、表示断面の上下方向への平行移動の量に対応する。表示断面の位置を示す情報は断面位置設定部１８４に入力される。
【００８４】
断面位置設定部１８４は、指定された操作モードに応じて、回転処理部１８０により演算された表示断面の位置情報、又は、平行移動処理部１８２により演算された表示断面の位置情報、のいずれかを出力する。回転操作モードが指定された場合、回転処理部１８０により演算された位置情報が出力され、平行移動操作モードが指定された場合、平行移動処理部１８２により演算された位置情報が出力される。
【００８５】
制御部３０は、断面位置設定部１８４から出力された位置情報に従って表示断面（例えば走査面）の位置を設定する。
【００８６】
変形例２によると、操作モードを切り替えることにより、回転操作又は平行移動操作を実現することが可能となり、所望の位置に表示断面を設定することが容易となる。例えば、回転操作と平行移動操作とを適宜切り替えながら表示断面を設定することにより、直観的な操作で表示断面を所望の位置に設定することが可能となる。
【００８７】
なお、上記の実施形態及び変形例１においても、表示断面を平行移動させてもよい。例えば、表示断面の上下方向や前後方向に表示断面を平行移動させてもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０  プローブ、１２  送受信部、２８  トラックボール、３０  制御部、３２  演算部、６４  移動量制御部、６６  移動ベクトル演算部、６８  回転位置演算部、７０  断面位置演算部。
【図１】
2017099665.tif 000003
【図２】
2017099665.tif 000004
【図３】
2017099665.tif 000005
【図４】
2017099665.tif 000006
【図５】
2017099665.tif 000007
【図６】
2017099665.tif 000008
【図７】
2017099665.tif 000009
【図８】
2017099665.tif 000010
【図９】
2017099665.tif 000011
【図１０】
2017099665.tif 000012
【図１１】
2017099665.tif 000013
【図１２】
2017099665.tif 000014
【図１３】
2017099665.tif 000015
【図１４】
2017099665.tif 000016
【図１５】
2017099665.tif 000017
【図１６】
2017099665.tif 000018
【図１７】
2017099665.tif 000019
【図１８】
2017099665.tif 000020
【図１９】
2017099665.tif 000021
【図２０】
2017099665.tif 000022
【図２１】
2017099665.tif 000023
【図２２】
2017099665.tif 000024
【図２３】
2017099665.tif 000025
【図２４】
2017099665.tif 000026
【図２５】
2017099665.tif 000027
【図２６】
2017099665.tif 000028