(57)【要約】【課題】対象物の表面の位置情報及び深さ情報、並びに輝度情報のみで一方向から見た３Ｄ画像を生成する超音波診断装置を提供する。【解決手段】被検体に超音波ビームを順次送信し、被検体から反射した超音波エコーを順次受信する送受信制御部００２と、順次受信した超音波エコーに基づくデータのうち被検体の表面より深い点からの超音波エコーに基づくデータである有効データを順次決定していく有効データ決定部１０１と、順次決定された有効データのうち被検体内部の対象部位の表面で反射したデータである表面データであるか判定し表面データを選択していく表面データ決定手段１０２と、表面データを基に３Ｄ画像を生成する画像データ生成部１０３及び画像合成処理部００３と、生成された３Ｄ画像を画像表示部００５に表示させる表示制御部００４とを備える。【選択図】図１
2009247730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波ビームを順次送信し、被検体で反射した超音波エコーを順次受信する送受信手段と、
前記順次受信した超音波エコーに基づくデータのうち前記被検体の表面より深い点からの前記超音波エコーに基づくデータを有効データとして順次決定していく有効データ決定手段と、
前記順次決定された各有効データを前記被検体内部の対象部位の表面で反射した前記超音波エコーに基づくデータである表面データであるか判定し表面データを選択する表面データ決定手段と、
前記表面データを基に３Ｄ画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された３Ｄ画像を画像表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記有効データ決定手段は、
予め記憶している前記被検体の表面までの距離と、前記各超音波エコーが反射した点までの距離とを比較し、前記超音波エコーが反射した点までの距離が前記被検体の表面までの距離より長い場合に該超音波エコーに基づくデータを有効データと決定する、
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３】
前記表面データ決定手段は、
前記有効データと予め記憶している輝度閾値とを順次比較し、前記輝度閾値以上の輝度を有するデータを受信した場合に該データを前記表面データとし、次に前記送受信手段に次の超音波ビームを送信することを指示する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記表面データは対象部位の表面までの距離情報と、対象部位の表面における輝度情報を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の超音波診断装置。
【請求項５】
被検体に超音波ビームを送信し、被検体で反射した超音波エコーを受信する送受信段階と、
前記受信した超音波エコーに基づくデータのうち前記被検体の表面より深い点からの前記超音波エコーに基づくデータを有効データとして決定していく有効データ決定段階と、
前記各有効データを被検体内部の対象部位の表面で反射したデータである表面データであるか判定し、前記表面データを決定していく表面データ決定段階と、
前記表面データの決定を受けて、走査面に沿った次の超音波ビームを前記被検体に送信するよう前記送受信手段に指示するビーム送信指示段階と、
前記送受信段階から前記ビーム送信指示段階までを関心領域内の走査が終わるまで繰り返す段階と、
前記表面データを基に３Ｄ画像を生成する画像生成段階と、
前記生成された３Ｄ画像を画像表示手段に表示させる表示制御段階と、
を有することを特徴とする超音波画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体へ向けて超音波を送受信することで被検体表面の３Ｄ画像又は４Ｄ画像を生成する超音波診断装置及び超音波画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検体に向けて超音波を送信し、該被検体内で反射された超音波（以下では、「超音波エコー」という。）を受信することで超音波エコーに基づくデータを取得し、その３次元領域のデータを基に被検体内の検査対象部位を３次元表示する超音波診断装置（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
【０００３】
この様な超音波診断装置において三次元画像（以下では、「３Ｄ画像」という。）を生成する場合には、複数の二次元断層像を取得し、これを空間的に配列し必要に応じて補間処理を施すことで３Ｄ画像が生成される。これにより、種々の診断対象を三次元的に画像化することができる。このように画像生成することで、医師や検査技師などの操作者（以下では、単に「操作者」という。）は、従来の被検体における対象部位の断面を参照するための二次元画像を生成できるとともに、対象部位全体を参照するための３Ｄ画像を生成することが同時に行える。また、時間の経過とともに時間的に連続した３Ｄ画像を次々表示していくことで３Ｄ画像の動画表示も行うことができる。この３Ｄ画像の動画表示を４Ｄ画像という。そして、４Ｄ画像を表示するときの３Ｄ画像の動きの滑らかさは、単位時間辺りに生成される３Ｄ画像の枚数（以下では、「ボリュームレート（Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒａｔｅ）」という。）が多いほど滑らかになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０４４３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この３Ｄ画像又は４Ｄ画像を使用すると、対象部位の状態を見るだけでなく、母体の中にいる胎児の顔などを確認することも可能である。そこで近年、超音波診断装置で生成した３Ｄ画像又は４Ｄ画像を用いて、胎児の顔を父母に見せるサービスも産婦人科などで行われている。このように３Ｄ画像又は４Ｄ画像をサービスとして見せる場合、対象部位の内部の状態を把握する必要はなく、さらに、正面からの画像さえあれば後もしくは横からの画像がなくても上述のようなサービスを行うことは可能である。
【０００６】
しかし、従来のように対象部位の症状などを把握しようとして３Ｄ画像又は４Ｄ画像を生成する場合には、対象部位の内部の情報を得る必要があるため２次元断層像も必要である。すなわち、３Ｄ画像又は４Ｄ画像は、心臓などの内部を断面で確認した上で、心臓の捻りながらの縮小や拡張などを把握するために用いられてきた。例えば、特許文献１記載の超音波診断装置では、３次元画像を構成する二次元断層像毎に画像条件の最適化を行って、好適な三次元画像を生成している。このように、３Ｄ画像を作るためには、関心領域（「ＲＯＩ」とも言う。）の全ての領域をスキャンし、そのスキャンによって得られたデータをＲａｗＤａｔａとして収集し、そのＲａｗＤａｔａを基に３Ｄ画像を作成していた。この方法で３Ｄ画像を生成するためには、関心領域の全領域で対象部位の内部を含めたデータを取得する必要がある。そしてこのような方法では、関心領域の全領域のデータを収集した上で３Ｄ画像を生成するため、滑らかな４Ｄ画像を表示するためにボリュームレートを上げようとした場合、関心領域を縮小する必要があった。なぜなら、一枚の３Ｄ画像を生成するためのデータが小さければ処理するデータが少なくなるため、単位時間あたりにより多くの３Ｄ画像を生成できることとなり、ボリュームレートが高くなるためである。そのため、従来の超音波診断装置ではボリュームレートを高くした上で、広い関心領域の３Ｄ画像を生成することは困難であった。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、対象物の表面の位置情報及び深さ情報、並びに輝度情報のみで一方向から見た３Ｄ画像を生成する超音波診断装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の超音波診断装置は、被検体に超音波ビームを順次送信し、被検体で反射した超音波エコーを順次受信する送受信手段と、前記順次受信した超音波エコーに基づくデータのうち前記被検体の表面より深い点からの前記超音波エコーに基づくデータを有効データとして順次決定していく有効データ決定手段と、前記順次決定された各有効データを前記被検体内部の対象部位の表面で反射した前記超音波エコーに基づくデータである表面データであるか判定し表面データを選択する表面データ決定手段と、前記表面データを基に３Ｄ画像を生成する画像生成手段と、前記生成された３Ｄ画像を画像表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の超音波画像生成方法は、被検体に超音波ビームを送信し、被検体で反射した超音波エコーを受信する送受信段階と、前記受信した超音波エコーに基づくデータのうち前記被検体の表面より深い点からの前記超音波エコーに基づくデータを有効データとして決定していく有効データ決定段階と、前記各有効データを被検体内部の対象部位の表面で反射したデータである表面データであるか判定し、前記表面データを決定していく表面データ決定段階と、前記表面データの決定を受けて、走査面に沿った次の超音波ビームを前記被検体に送信するよう前記送受信手段に指示するビーム送信指示段階と、前記送受信段階から前記ビーム送信指示段階までを関心領域内の走査が終わるまで繰り返す段階と、前記表面データを基に３Ｄ画像を生成する画像生成段階と、前記生成された３Ｄ画像を画像表示手段に表示させる表示制御段階と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の超音波診断装置及び請求項５に記載の超音波画像生成方法によると、対象部位の表面より深い部分からの超音波エコーの処理を行わずに、対象部位の表面で反射した超音波エコーだけを使用して３Ｄ画像を生成することができる。これにより、処理するデータ量が少なくなり短時間で３次元画像を生成することが可能となる。したがって、関心領域を狭くすることなく、３Ｄ画像のボリュームレートを向上させることができ、滑らかな動きを有する４Ｄ画像を生成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】
【００１１】
〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係る超音波診断装置について説明する。図１は本実施形態に係る超音波診断装置の機能を表すブロック図である。本実施形態に係る超音波画像診断装置は、プレスキャンモードとスキャンモードという２つの超音波画像生成モードを有している。スキャンモードとは被検体に含まれる対象部位（ここで、対象部位とは３Ｄ画像又は４Ｄ画像の生成のためのスキャン対象となる被検体内部の部位を指す。例えば、母体に含まれている胎児などである。）を超音波ビームで走査して３Ｄ画像又は４Ｄ画像を生成するモードである。プレスキャンモードとは、実際にスキャンモードで３Ｄ画像もしくは４Ｄ画像を生成する前に、２次元超音波断層像を取得し、スキャンモードでの超音波ビームの送信方向や関心領域などを決定するために、操作者がその２次元超音波断層像を参照して対象部位の深さなどの位置を確認するためのモードである。これらのモードは、操作者からの切り替えの指示を受けてモード切替部００７によって切り替えられる。
【００１２】
プレスキャンモードでは従来の超音波診断装置と同様の方法で超音波断層像（二次元画像）を生成する。操作者は生成された超音波断層像を参照し、対象部位の深さを確認する。また、操作者は超音波断層像を参照し３Ｄ画像の生成をおこなう関心領域を設定する。ここで、プレスキャンモードで生成された超音波断層像を参照することで被検体の内部の対象部位の位置及び形が確認できるため、操作者は被検体の表面までの距離（深さ）、及び被検体内部に位置する対象部位の表面までの距離を求めることができる。さらに、その求めた対象部位の表面の点での輝度を求める。対象部位の表面の点でのデータをＡ／Ｄ変換して得られるデジタル値に変換したものが輝度値となる。この求めた輝度値から経験的に求められる少し低い値を、後述するスキャンモード時の輝度閾値とする。操作者は求めた被検体の表面までの距離と対象部位までの距離の間の中間の点までの超音波プローブ００１からの距離を有効データ決定部１０１に記憶させる。また、操作者は求めた輝度閾値を表面データ決定部１０２に記憶させる。次にスキャンモードにおける動作を説明する。ここで、「経験的に求められる少し低い値」とした理由は、対象部位の表面における輝度値をそのまま輝度閾値にした場合、対象部位の表面における超音波エコーに基づく輝度値が輝度閾値を超えない場合が発生してしまうおそれがあるので、確実に対象部位の表面における超音波エコーに基づく輝度値が輝度閾値を超えるように輝度閾値に余裕を持たせるためである。
【００１３】
（スキャンモードにおける動作）
超音波プローブ００１は、一列に配列された圧電セラミックなどの複数の圧電振動子を備えている。この圧電振動子は、送受信制御部００２から入力された電圧パルスを受けてその電圧により振動し指向性のある超音波ビームを発生する。そして、圧電振動子は被検体に対してその超音波ビームを送信する。この超音波ビームは図２に示す矢印２０１のように、超音波プローブ００１から射出され、被検体２０４の表面の点２０３を通過し対象部位２０５を突き抜けていく。ここで図２は超音波ビームの照射及び超音波エコーの受信を説明するための図である。図２における矢印２０１は被検体２０４に向けて照射された超音波ビームを表わしている。また超音波プローブ００１は、送信された超音波ビームが被検体の音響インピーダンスの不連続面で反射することにより得られる超音波エコーを圧電振動子で受信する。超音波エコーは矢印２０１上の各点から発生する。超音波プローブ００１は、超音波ビーム上の超音波プローブ００１に近い点から順に超音波エコーを受信する。そして、圧電振動子は受信した超音波エコーを電気信号であるエコー信号に変換して、送受信制御部００２へ順次出力する。この、超音波プローブ００１では、機械制御又は手動により当該超音波プローブ００１又は圧電振動子が揺動される。なお、本実施形態では、超音波プローブ００１を圧電振動子が一次元アレイ状に配列された一次元プローブで説明しているが、これは、圧電振動子が二次元マトリックス状に配列された二次元プローブであってもよい。
【００１４】
送受信制御部００２は、送信パルス発生器、送信遅延回路、パルサ、受信遅延回路、及び加算器（いずれも不図示）が設けられている。この送受信制御部００２が本発明における「送受信手段」にあたる。
【００１５】
送信パルス発生器は、一定のパルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅａｑｅｎｃｙ）によるレートパルス（超音波送受信基準レート）毎に超音波ビームを形成するための送信パルス信号を発生する。送信パルス発生器は、所望の超音波ビームを形成するための送信パルス信号を発生する。送信パルス信号とは、超音波パルスを射出するための制御パルス信号である。この送信パルス信号は、送信チャンネル数分に分配されて送信遅延回路に送られる。送信遅延回路には、遅延時間を決めるタイミング制御データが送信チャンネル毎に入力されるようになっている。このタイミング制御データに基づいて、送信遅延回路は、送信チャンネル毎に送信パルス信号を遅延させる。遅延された送信パルス信号は、送信チャンネル毎にパルサに入力される。パルサは、送信パルス信号を受けたタイミングで、超音波プローブ００１の圧電振動子（送信チャンネル）毎に電圧パルスを印加する。これにより、超音波ビームが超音波プローブ００１から射出される。この超音波ビームの射出方向は送受信制御部００２からの入力により決定され、これにより走査線の方向が決定する。この超音波ビームは図２の矢印２０１のように被検体２０４の内部の対象部位２０５に向けて照射される。ここで、図２における点線２０２は受信されて処理された超音波エコーの反射位置を表わしている。この超音波ビームと超音波エコーは同じ点であり実際には矢印２０１と点線２０２は重なって表わされるものであるが、図２では説明の都合上矢印２０１とは分けて表示している。受信遅延回路には、遅延時間を決めるタイミング制御データが受信チャンネル毎に入力されるようになっている。このタイミング制御データに基づいて、受信遅延回路は、受信チャンネル毎に受信パルス信号を遅延させる。加算器は、受信遅延回路によって遅延させられた各受信チャンネルの信号を整相加算して、単一信号を生成する。
【００１６】
送受信制御部００２は、被検体に向かって送信した一本の超音波ビームにおいて、超音波プローブ００１に近い側、すなわち図２の被検体２０４の表面の点２０３側から被検体２０４の内部に向けて、超音波ビームである矢印２０１上の各点の超音波エコーに対し上記の受信の処理を順次行っていき、上記処理を行ったデータにＡ／Ｄ変換を行ない、エコーの強さに応じて出力する。これにより、エコーの強さがデジタル値を有する輝度値として表わされる。そして、送受信制御部００２は、輝度値を画像生成処理部１００に順次出力していく。このとき、画像生成処理部１００には送受信制御部００２で得られた対象となっている超音波エコーの反射した地点の超音波プローブ００１からの距離、及びその点の位置情報も送信される。さらに、送受信制御部００２は、画像データ生成部１０３からの次の超音波ビーム送信の指示を受けて、直前に送信した超音波ビームの次の超音波ビーム、すなわち１つの走査面の走査の途中であれば走査面に沿った隣に位置する超音波ビーム、もしくは、１つの走査面の走査が直前の超音波ビームで終了している場合には、次の走査面の走査開始位置の超音波ビームを送信する。送受信制御部００２は、上述のように超音波プローブ００１を介し被検体に向けて超音波ビームを送信することで、予め設定されている関心領域（ＲＯＩ）の全領域を走査する。この送受信制御部００２が本発明における「送受信手段」にあたる。さらに、図２の図では走査面に沿った方向（以下、「走査方向」という。）への超音波ビームの移動を表わしているが、１つの走査面に沿った超音波ビームによる走査が終了した場合、送受信制御部００２は、超音波ビームの送信方向を走査方向と垂直で被検体と略並行な方向（以下、「揺動方向」という。）の１つ隣の走査面に移動し、その走査面に沿って超音波ビームについて上記処理を行っていく。このように、送受信制御部００２は揺動方向へ順次走査面を移動させ操作させていく。そして、送受信制御部００２は関心領域の全ての走査が終了すると超音波ビームの送信を終了させる。
【００１７】
画像生成処理部１００は、有効データ決定部１０１、表面データ決定部１０２、及び画像データ生成部１０３で構成されている。
【００１８】
有効データ決定部１０１は、予め操作者によって被検体の表面までの距離を記憶させられている。有効データ決定部１０１は、送受信制御部００２から順次入力されてくるデータに含まれる超音波プローブ００１から超音波エコーが反射した点までの距離情報と記憶している被検体の表面２０３（図２参照）までの距離の情報を比較する。有効データ決定部１０１は、被検体の表面２０３までの距離よりも長い距離を有するデータを有効データとして決定する。有効データ決定部１０１は、有効データとして決定したデータを表面データ決定部１０２に順次出力する。これは、超音波ビームが通ってきた層の密度とこれから通る層の密度との差が大きいほど、その場所で反射した超音波エコーはパワーが強いため輝度が高くなる。特にパワーの強い超音波エコーとしては被検体の表面で反射された超音波エコー及び対象部位の表面での反射された超音波エコーがある。このとき、被検体の表面で反射された超音波エコーに基づくデータの輝度が、対象部位の表面で反射された超音波エコーに基づくデータの輝度を超えるおそれがある。そこで、有効データ決定部１０１は、有効データから被検体の表面のデータを取り除くことで、対象部位の表面で反射された超音波エコーに基づく情報を輝度閾値を用いて特定できるようにしている。この有効データ決定部１０１が本発明における「有効データ決定手段」にあたる。
【００１９】
表面データ決定部１０２は、操作者によって予めプレスキャン段階で求められた輝度閾値が記憶させられている。表面データ決定部１０２は、送受信制御部００２から入力された輝度値と記憶している輝度閾値とを順次比較していく。表面データ決定部１０２は、入力されたデータの輝度値が輝度閾値を超える場合そのデータを表面データと判断する。具体的には、表面データ決定部１０２は、図２に示す被検体２０４の表面の点２０３側から対象部位２０５方向に向けて矢印２０１上の各点の輝度値を順次比較していく。ただし、点２０３におけるデータは有効データからは有効データ決定部１０１によって除かれているため、表面データ決定部１０２は点２０３におけるデータの比較は行わない。そして、点２０３から点２０６（対象部位２０５の表面の点）までの間の点の輝度値は輝度閾値を越えることはなく、点２０６のデータの輝度値が始めて輝度閾値を越えることになる。これにより、表面データ決定部１０２は点２０６のデータを表面データとして判断する。表面データ決定部１０２は表面データと判断したデータを画像データ生成部１０３に出力する。さらに、表面データ決定部１０２は、この表面データの点で輝度値比較の処理をやめ、表面データを取得した場合に送受信制御部００２に次の超音波ビームの送信を指示する。この表面データ決定部１０２が本発明における「表面データ決定手段」にあたる。ここで、図２では走査面に沿った方向（走査方向）の超音波ビームに対する表面データ決定部１０２による表面データの判定について表わしているが、１つの走査面の走査が終了すると揺動方向へ走査面が順次移動していき、表面データ決定部１０２は移動した走査面にそった超音波ビームに対し表面データの判定を順次行っていく。
【００２０】
このように超音波エコーを取得し、データに変換し、輝度閾値と比較した点は図２の点線２０２で表わされ、被検体２０４の表面の点２０３から対象部位２０５の表面における点２０６までの点となる。すなわち、超音波プローブ００１から見て点２０６より深い点に対しては超音波エコーをデータに変換するなどの各処理を行う必要がないため、その点２０６より深い点に対する各処理分の負荷が超音波画像診断装置に掛からなくてすむことになる。
【００２１】
画像データ生成部１０３は、表面データ決定部１０２から入力されたデータを順次記憶していき、関心領域の全領域に亘るデータを全て記憶する。このデータには深さを含む３次元の位置情報及び輝度情報が含まれている。画像データ生成部１０３は、記憶したデータの深さの情報と輝度情報を基に、画像合成処理部００３が３Ｄ画像を合成できるようにデータ形式を整え画像データを生成する。画像データ生成部１０３は、画像データを画像合成処理部００３へ出力する。
【００２２】
画像合成処理部００３は、画像データ生成部１０３から入力された画像データの位置情報と輝度情報を基にレンダリングを行ない３Ｄ画像を合成する。さらに、画像合成処理部００３は、合成した３Ｄ画像とボリュームレートやアコースティックパワー等の超音波画像として必要な数値情報とを集める。画像合成処理部００３は、集めたデータを表示制御部００４へ出力する。ここで、画像合成処理部００３は、４Ｄ画像を生成する場合には、時間の経過毎に画像データ生成部１０３で生成された３Ｄ画像を順次表示制御部００４に出力する。ここで、本実施形態における画像データ生成部１０３及び画像合成処理部００３が本発明における「画像生成手段」にあたる。
【００２３】
表示制御部００４は、画像合成処理部００３から入力された３Ｄ画像と数値情報を集めたデータをモニタなどの画像表示部００５に表示させる。４Ｄ画像を生成する場合には、表示制御部００４は、時間の経過毎に画像合成処理部００３から入力された３Ｄ画像と数値情報を集めたデータを時間の経過毎に順次画像表示部００５に表示させる。この、表示制御部００４が本発明における「表示制御手段」にあたる。また、画像表示部００５が本発明における「表示手段」にあたる。
【００２４】
次に、図３を参照して本実施形態に係る超音波診断装置における３Ｄ画像生成の動作の流れを説明する。ここで、図３は本実施形態に係る超音波診断装置における３Ｄ画像生成のフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ００１：プレスキャンを行う。具体的には、超音波診断装置はプレスキャンモードに移行し、送受信制御部００２が超音波プローブ００１を介して超音波ビームを被検体に向けて送受信し、受信したデータを画像生成処理部１００でまとめデータフォーマットを変換し、画像合成処理部００３で２Ｄ画像の超音波断層像を合成し、表示制御部００４が画像表示部００５に超音波断層像を表示させる。操作者は表示された超音波断層像を参照し、関心領域を決定し送受信制御部００２に該関心領域を入力し記憶させ、さらに、超音波プローブ００１から被検体の表面までの距離を決定し有効データ決定部１０１に入力し記憶させ、さらに輝度閾値を決定し表面データ決定部１０２に入力し記憶させる。
【００２６】
ステップＳ００２：操作者は、入力部００６を用いて超音波診断装置のモードをスキャンモードに切り替える。
【００２７】
ステップＳ００３：送受信制御部００２は、入力部００６から入力された関心領域の情報を基に超音波プローブを介して超音波ビームを被検体に向けて送信する。ここで、送受信制御部００２は、走査面に沿って超音波ビームの送信を順次行っていき、さらにその走査面の走査が終わると、揺動方向に一つ走査面を移動させ、次の走査面に沿って超音波ビームの送信を順次行うことを繰り返す。このようにして、送受信制御部００２は、関心領域の全領域の走査を行う。
【００２８】
ステップＳ００４：送受信制御部００２は、超音波プローブ００１を介して超音波プローブ００１に近い側から、すなわち図２に示す点２０３の側から対象部位２０５方向に向けて、超音波エコーを順次順次受信し、パルス波に変換し画像生成処理部１００に出力する。
【００２９】
ステップＳ００５：有効データ決定部１０１は、送受信制御部００２から入力されたデータに含まれる超音波プローブ００１からの距離と、記憶している超音波プローブ００１から被検体の表面までの距離を比較する。入力されたデータに含まれる超音波プローブ００１からの距離が被検体の表面までの距離よりも長い場合にはステップＳ００６に進み、短い場合にはステップＳ００４に戻る。
【００３０】
ステップＳ００６：表面データ決定部１０２は、有効データ決定部１０１から入力されたデータを受けて、該データに含まれる輝度情報と記憶している輝度閾値を比較する。入力されたデータに含まれる輝度情報が輝度閾値を超えている場合にはステップＳ００７に進み、超えていない場合にはステップＳ００４に戻る。
【００３１】
ステップＳ００７：画像データ生成部１０３は、表面データ決定部１０２から入力された超音波エコーの反射点の深さ情報、位置情報、及び輝度情報を含むデータを記憶する。
【００３２】
ステップＳ００８：画像データ生成部１０３は、走査方向及び揺動方向の走査が完了したという情報を送受信制御部００２から受けることで、関心領域の全領域の走査が完了したか否か判断する。全領域の走査が完了していない場合にはステップＳ００９にすすみ、全領域の走査が完了した場合にはステップＳ０１０に進む。
【００３３】
ステップＳ００９：画像データ生成部１０３は、送受信制御部００２に次に超音波ビームを送信するように命令を送信する。
【００３４】
ステップＳ０１０：画像データ生成部１０３は、記憶した関心領域の全領域におけるデータをまとめ、画像合成処理部００３が３Ｄ画像を合成できるようにデータ形式を整え、画像合成処理部００３に出力する。
【００３５】
ステップＳ０１１：画像合成処理部００３は、画像データ生成部１０３から入力されたデータを基にレンダリングを行ない３Ｄ画像を合成し、さらに３Ｄ画像とともに表示するための数値データなど（アコースティックパワー及びボリュームレートなど）を３Ｄ画像と合成する。画像合成処理部００３は、合成した画像データを表示制御部００４に出力する。
【００３６】
ステップＳ０１１：表示制御部００４は、画像合成処理部００３から入力された画像データを画像表示部００５に表示させる。
【００３７】
以上のステップでは、３Ｄ画像の生成及び表示を説明したが、４Ｄ画像の生成及び表示を行う場合には、ステップＳ００３からステップＳ０１２を時間経過とともに繰り返していくことになる。
【００３８】
また、本実施形態では、有効データを決定するため超音波プローブから被検体の表面までの距離といった超音波プローブからの距離を使用しているが、これは時間を使用してもよい。例えば、プレスキャンにおいて超音波プローブと被検体の表面との間を超音波が往復した時間を取得しておくことで、その取得した時間と超音波プローブから照射された超音波ビームが各点で反射しその超音波エコーが超音波プローブで受信されるまでの時間とを比較して、後者の時間が前者の時間を超える場合に有効データと判断することも可能である。
【００３９】
以上で説明したように、本実施形態に係る超音波診断装置においては、対象部位の表面で反射した超音波エコーに基づくデータに含まれる位置情報、深さ情報、及び輝度情報だけで３Ｄ画像を生成することができる。これにより、対象部位の表面よりも超音波プローブから距離の離れた点のデータの処理を行う必要がなくなり、３Ｄ画像を生成するための時間が短縮できるとともに負荷を軽減することが可能となる。さらに、３Ｄ画像を１枚生成する時間及び負荷が軽減されるため、４Ｄ画像を生成する場合にも関心領域を狭まることなくボリュームレートを向上させることが可能となる。そのため、大きな領域の動きが滑らかな４Ｄ画像を生成することが可能となる。また、対象部位の表面のデータのみを記憶していくのでデータ量が少ないため、本発明で生成した３Ｄ画像の場合記憶できる枚数を増やすことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】第１の実施形態に係る超音波診断装置のブロック図
【図２】超音波ビームの照射及び超音波エコーの受信を説明するための図
【図３】第１の実施形態に係る超音波診断装置における３Ｄ画像生成及び出力のフローチャートの図
【符号の説明】
【００４１】
００１  超音波プローブ
００２  送受信制御部
００３  画像合成処理部
００４  表示制御部
００５  画像表示部
００６  入力部
００７  モード切替部
１００  画像生成処理部
１０１  有効データ決定部
１０２  表面データ決定部
１０３  画像データ生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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