(57)【要約】【課題】超音波によるスキャンによって取得された超音波画像データを一時的に記憶しておく記憶部において、画像処理部への読み込みが完了していない超音波画像データの上書きを防止することが可能な超音波診断装置を提供する。【解決手段】画像生成部４は、超音波の送受信によって取得された受信信号に基づいて超音波画像データを生成する。サイクリックバッファ６１は、画像生成部４によって生成された超音波画像データを一時的に記憶する。画像収集部５は、画像生成部４にて生成された超音波画像データを収集し、サイクリックバッファ６１の空き容量に応じて、収集した超音波画像データを間引いてサイクリックバッファ６１に書き込む。画像処理部７１は、サイクリックバッファ６１に記憶されている超音波画像データを読み込んで所定の画像処理を施す。【選択図】図１
2009183571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信するスキャン手段と、
前記スキャン手段が受信した受信信号に基づいて前記被検体内を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを一時的に記憶する記憶手段と、
前記画像生成手段で生成された超音波画像データを収集し、前記記憶手段の空き容量に応じて、前記収集した超音波画像データを間引いて前記記憶手段に記憶させる画像収集手段と、
前記記憶手段に記憶されている超音波画像データを読み込んで所定の画像処理を施す画像処理手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記記憶手段から前記超音波画像データを読み込むたびに、前記読み込んだことを示す情報を前記画像収集手段に出力し、
前記画像収集手段は、
前記画像生成手段で生成された超音波画像データを収集して前記記憶手段に書き込む書き込み手段と、
前記書き込み手段が前記記憶手段に書き込んだ超音波画像データの容量を監視し、前記画像処理手段から前記読み込んだことを示す情報を受けて、前記書き込んだ容量と前記読み込んだことを示す情報とに基づいて前記記憶手段の空き容量を監視し、前記空き容量が所定量以下になった場合に、前記書き込み手段に前記間引きの指示を与える監視手段と、
を有し、
前記書き込み手段は、前記監視手段から前記間引きの指示を受けた場合に、前記収集した超音波画像データを間引いて前記記憶手段に書き込む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】
前記監視手段は、前記書き込み手段による前記超音波画像データの書き込みの回数を監視し、前記画像収集手段から前記読み込んだことを示す情報を受けて、前記書き込みの回数と前記読み込んだことを示す情報を受けた回数とに基づいて前記記憶手段の空き容量を監視し、前記空き容量が所定量以下になった場合に、前記書き込み手段に前記間引きの指示を与えることを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記書き込み手段は、前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを所定単位数ずつ収集して前記記憶手段に書き込み、
前記画像処理手段は、前記所定単位数ずつ前記超音波画像データを前記記憶手段から読み込み、前記所定単位数の超音波画像データを読み込むたびに、前記読み込んだことを示す情報を前記画像収集手段に出力し、
前記監視手段は、前記書き込み手段による前記所定単位数ずつの超音波画像データの書き込みの回数と、前記画像処理手段による前記所定単位数ずつの超音波画像データの読み込みの回数とに応じて、前記記憶手段の空き容量を監視して前記書き込み手段に前記間引きの指示を与えることを特徴とする請求項３に記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記書き込み手段は、前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを１フレームずつ収集して前記記憶手段に書き込み、
前記画像処理手段は、１フレームずつ前記超音波画像データを前記記憶手段から読み込み、前記１フレームの超音波画像データを読み込むたびに、前記読み込んだこと示す情報を前記画像収集手段に出力し、
前記監視手段は、前記書き込み手段による前記１フレームずつの超音波画像データの書き込みの回数と、前記画像処理手段による前記１フレームずつの超音波画像データの読み込みの回数とに応じて、前記記憶手段の空き容量を監視して前記書き込み手段に前記間引きの指示を与えることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記書き込み手段は、前記監視手段から前記間引きの指示を受けた場合に、前記１フレームの超音波画像データ内でデータを間引き、前記データが間引かれた超音波画像データを前記記憶手段に書き込む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】
前記書き込み手段は、前記１フレームの超音波画像データを構成する超音波の走査線の数を間引いて前記記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項８】
前記書き込み手段は、前記１フレームの超音波画像データを構成する超音波の走査線上のサンプル点の数を間引いて前記記憶手段に書き込むことを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記書き込み手段は、前記監視手段から前記間引きの指示を受けた場合に、複数のフレーム間で、１フレームの超音波画像データ全体を間引く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１０】
被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信するスキャン手段と、前記スキャン手段が受信した受信信号に基づいて前記被検体内を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを一時的に記憶する記憶手段と、を有する超音波診断装置を制御するコンピュータに、
前記画像生成手段で生成された超音波画像データを収集し、前記記憶手段の空き容量に応じて、前記収集した超音波画像データを間引いて前記記憶手段に記憶させる画像収集機能と、
前記記憶手段に記憶されている超音波画像データを読み込んで所定の画像処理を施す画像処理機能と、
を実行させることを特徴とする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、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波に基づいて超音波画像を生成する超音波診断装置と、その超音波診断装置の制御プログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、被検体に超音波を送信し、被検体からの反射波に基づいて被検体内の組織を表す超音波画像データを生成する。例えば、被検体内の断面を超音波で走査することで、その断面における画像データ（断層像データ）を生成する。さらに、超音波の送受信によって取得された超音波画像データに所定の画像処理を施すことで、別の超音波画像データを生成することが行われている。例えば、複数フレームの断層像データに基づいてボリュームデータを再構成し、そのボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで被検体内の組織を立体的に表す３次元画像データを生成することが行われている。また、ボリュームデータにＭＰＲ処理を施すことで、任意の断面における画像データ（ＭＰＲ画像データ）を生成することが行われている。
【０００３】
また、超音波の走査線数を間引いてスキャンを行なう超音波診断装置が知られている（例えば特許文献１）。この特許文献１に係る超音波診断装置においては、断面を超音波でスキャンするときに超音波の走査線の数を間引くことで、画像の更新レートの向上を図っている。
【０００４】
従来においては、サイクリックバッファ（リングバッファとも称する）などの中間バッファを用いて、所定の画像処理を行う画像処理部に超音波画像データを転送していた。具体的には、画像収集ユニットが、超音波の送受信によって取得された超音波画像データをサイクリックバッファなどの中間バッファに書き込み、その中間バッファに超音波画像データを一時的に記憶する。そして、画像処理部が中間バッファから超音波画像データを読み込んで、その超音波画像データに所定の画像処理を施していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２５９６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術に係る方法によると、画像処理部の処理能力や負荷などの条件によって、画像収集ユニットの書き込み動作が、画像処理部の読み込み動作を追い越してしまうことがあった。その結果、サイクリックバッファに一時的に記憶されている超音波画像データが上書きされて、データが破壊されるおそれがあった。すなわち、画像処理部による超音波画像データの読み込みが完了する前に、画像収集ユニットが別の超音波画像データをサイクリックバッファに書き込んでしまい、その結果、画像処理部への読み込みが完了していない超音波画像データが上書きされてしまうおそれがあった。この場合、上書きされた超音波画像データにおいて破壊された箇所を特定することが困難であるため、画像処理部にて再構成される超音波画像データにおいても、破壊される箇所を予想することは困難であった。その結果、上書きされたおそれがある超音波画像に基づく診察は、誤診の一因になるおそれがあった。
【０００７】
また、複数フレームの断層像データに基づいてボリュームデータを再構成する場合に、中間バッファに記憶されている断層像データが上書きされてしまうと、その再構成に必要なフレーム数の断層像データを確保することができなくなる。その結果、所望の３次元画像データを生成して表示することができないおそれもあった。
【０００８】
サイクリックバッファなどの中間バッファの記憶容量を大きくすることで、中間バッファに記憶されている超音波画像データの上書きを防止することもできるが、コストや超音波診断装置のシステム的な制約が原因で、記憶容量を大きくすることには限界がある。
【０００９】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、超音波によるスキャンによって取得された超音波画像データを一時的に記憶しておく記憶部において、画像処理部への読み込みが完了していない超音波画像データの上書きを防止することが可能な超音波診断装置、及びその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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信するスキャン手段と、前記スキャン手段が受信した受信信号に基づいて前記被検体内を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを一時的に記憶する記憶手段と、前記画像生成手段で生成された超音波画像データを収集し、前記記憶手段の空き容量に応じて、前記収集した超音波画像データを間引いて前記記憶手段に記憶させる画像収集手段と、前記記憶手段に記憶されている超音波画像データを読み込んで所定の画像処理を施す画像処理手段と、を有することを特徴とする超音波診断装置である。
また、請求項１０に記載の発明は、被検体に超音波を送信し、前記被検体からの反射波を受信するスキャン手段と、前記スキャン手段が受信した受信信号に基づいて前記被検体内を表す超音波画像データを生成する画像生成手段と、前記画像生成手段によって生成された超音波画像データを一時的に記憶する記憶手段と、を有する超音波診断装置を制御するコンピュータに、前記画像生成手段で生成された超音波画像データを収集し、前記記憶手段の空き容量に応じて、前記収集した超音波画像データを間引いて前記記憶手段に記憶させる画像収集機能と、前記記憶手段に記憶されている超音波画像データを読み込んで所定の画像処理を施す画像処理機能と、を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によると、超音波画像データを一時的に記憶する記憶手段の空き容量に応じて超音波画像データを間引いて記憶することで、記憶手段において、画像処理部への読み込みが完了していない超音波画像データが上書きされることを防止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】
この発明の実施形態に係る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、この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。
【００１３】
この発明の実施形態に係る超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信部３、画像生成部４、画像収集部５、記憶部６、ホストＣＰＵ７、及びユーザインターフェース（ＵＩ）８を備えている。この実施形態に係る超音波診断装置１は、サイクリックバッファの空き容量を監視し、その空き容量が予め設定された所定の容量以下になった場合に、超音波画像データを間引いてサイクリックバッファに転送する。図１において、実線の矢印はデータのやり取りを示し、破線の矢印は制御信号のやり取りを示している。以下、超音波診断装置１の各部について説明する。
【００１４】
超音波プローブ２には、超音波振動子が２次元的に配置された２次元アレイプローブが用いられる。この２次元アレイプローブは、３次元的に超音波を送信して反射波を受信することで、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。超音波振動子が所定方向（走査方向）に１列に配置された１次元アレイプローブを超音波プローブ２に用いても良い。
【００１５】
送受信部３は送信部と受信部とを備え、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、超音波プローブ２が受信したエコー信号を受信する。
【００１６】
送受信部３の送信部は、図示しないクロック発生回路と、送信遅延回路と、パルサ回路とを備えている。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。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。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路の数に応じたパルサを備え、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。
【００１７】
また、送受信部３の受信部は、図示しないプリアンプ回路と、Ａ／Ｄ変換回路と、受信遅延回路と、加算回路とを備えている。プリアンプ回路は、超音波プローブ２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ために必要な遅延時間を与える。加算回路は、遅延時間が与えられたエコー信号を加算する。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。
【００１８】
送受信部３は制御部７２から出力されるスキャン制御信号に従って、超音波プローブ２に電気信号を供給して超音波を発生させ、２次元の断面や３次元の領域を超音波で走査する。スキャン制御信号には、例えば、超音波を送信する深さ、走査線密度、及び並列同時受信数などの条件が含まれている。
【００１９】
なお、超音波プローブ２と送受信部３とによって、この発明の「スキャン手段」の１例を構成する。
【００２０】
画像生成部４は、送受信部３によって受信された受信信号に基づいて超音波画像データを生成する。この実施形態では１例として、画像生成部４は、信号処理部４１とＤＳＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｃａｎ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：デジタルスキャンコンバータ）４２とを備えている。
【００２１】
信号処理部４１は、Ｂモード処理部やドプラ処理部やＣＦＭ処理部などを備えている。送受信部３から出力された受信信号は、いずれかの処理部にて所定の処理が施される。Ｂモード処理部は、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モード処理部は送受信部３から出力された受信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。また、ドプラ処理部は、送受信部３から出力され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、更に、ＦＦＴ処理を施して、血流速度を表すドプラ周波数分布を生成する。また、ＣＦＭ処理部は、動いている血流情報の映像化を行う。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。
【００２２】
ＤＳＣ４２は、信号処理後の超音波ラスタデータを直交座標で表される画像データに変換する（スキャンコンバージョン処理）。例えば、ＤＳＣ４２は、Ｂモード処理部にて信号処理が施されたＢモード超音波ラスタデータにスキャンコンバージョン処理を施すことで、被検体の組織形状を表すＢモード画像データを生成する。
【００２３】
例えば、超音波プローブ２と送受信部３とによって２次元の断面（スキャン面）を超音波で走査した場合、画像生成部４は、その断面における組織を２次元的に表す断層像データを生成する。また、超音波プローブ２と送受信部３とによって複数の断面を超音波で走査することで３次元の領域を走査した場合、画像生成部４は、各断面における断層像データを生成する。
【００２４】
この実施形態では、画像生成部４にて生成された超音波画像データをホストＣＰＵ７に出力し、ホストＣＰＵ７の画像処理部７１がその超音波画像データに所定の画像処理を施すことで、別の超音波画像データを生成する。例えば、画像収集部５が画像生成部４にて生成された超音波画像データを記憶部６に書き込み、ホストＣＰＵ７が記憶部６からその超音波画像データを読み込む。このように、記憶部６を介して画像生成部４からホストＣＰＵ７への超音波画像データの受け渡しが行われる。なお、画像生成部４が、この発明の「画像生成手段」の１例に相当する。
【００２５】
以下、画像収集部５と記憶部６とホストＣＰＵ７とについて詳しく説明する。画像収集部５は、監視部５１と間引き部５２とを備えている。また、記憶部６は、サイクリックバッファ６１とシステムメモリ６２とを備えている。また、ホストＣＰＵ７は、画像処理部７１と制御部７２とを備えている。この実施形態では、サイクリックバッファ６１を介して、画像生成部４から画像処理部７１への超音波画像データの受け渡しが行われる。
【００２６】
この実施形態では、画像収集部５の間引き部５２が、画像生成部４にて生成された超音波画像データを記憶部６のサイクリックバッファ６１に書き込む（ライト）。そして、ホストＣＰＵ７の画像処理部７１が、サイクリックバッファ６１から超音波画像データを読み込み（リード）、その超音波画像データをシステムメモリ６２にコピーする。この実施形態では、システムメモリ６２とサイクリックバッファ６１とを区別しているが、これらは同一のメモリによって構成されていても良い。画像処理部７１は、システムメモリ６２にコピーした超音波画像データに所定の画像処理を施すことで、新たな超音波画像データを生成する。
【００２７】
間引き部５２は、所定の単位の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込むと、割込みを発生することで、サイクリックバッファ６１に超音波画像データが記憶されていることをホストＣＰＵ７の画像処理部７１に通知する。例えば、間引き部５２は、１フレームの超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込んだ場合に、割込みを発生する。監視部５１は、間引き部５２が発生した割込みの回数（ライトした超音波画像データの容量）を監視する。
【００２８】
また、ホストＣＰＵ７の画像処理部７１が、所定の単位の超音波画像データをサイクリックバッファ６１から読み込むと、その読み込みが完了したこと示す情報を画像収集部５の監視部５１に出力する。例えば、画像処理部７１は、１フレームの超音波画像データをサイクリックバッファ６１から読み込んだ場合に、その読み込みが完了したこと示す情報を監視部５１に出力する。画像処理部７１は、サイクリックバッファ６１から超音波画像データを読み込むたびに、その読み込みが完了したこと示す情報を監視部５１に出力する。これにより、画像処理部７１は、超音波画像データの読み込みの完了を監視部５１に通知する。
【００２９】
監視部５１は、間引き部５２が発生した割込みの回数（ライトした超音波画像データの容量）を監視し、ホストＣＰＵ７からの読み込み完了の通知回数（リードした超音波画像データの容量）との差分を求めることで、サイクリックバッファ６１の空き容量を監視する。そして、割込みの回数と読み込み完了の通知回数との差分が予め設定された所定数以上になった場合、監視部５１は、間引き部５２に間引き処理を指示する。換言すると、サイクリックバッファ６１の空き容量が予め設定された所定の容量以下になった場合、監視部５１は、間引き部５２に間引き処理を指示する。間引き処理の基準となる所定数（空き容量）を予め監視部５１に設定しておき、監視部５１はその所定数（空き容量）を基準にして間引き処理の指示を間引き部５２に与える。割込みの回数が多くなって差分が所定数以上になるということは、サイクリックバッファ６１の空き容量が少なくなる方向に処理が進んでいることになる。従って、差分が所定数以上になった場合、監視部５１は、間引き部５２に間引き処理を指示する。
【００３０】
また、間引き部５２による間引き処理が行われているときに、割込み回数と読み込み完了の通知回数との差分が予め設定された所定数以下となった場合、監視部５１は、間引き部５２に間引き処理の中止を指示する。換言すると、サイクリックバッファ６１の空き容量が予め設定された所定の容量以上になった場合、監視部５１は、間引き部５２に間引き処理の中止を指示する。間引き中止の基準となる所定数（空き容量）を予め監視部５１に設定しておき、監視部５１はその所定値（空き容量）を基準にして間引き中止の指示を間引き部５２に与える。
【００３１】
なお、間引き開始の基準となる所定数（空き容量）と、間引き終了の基準となる所定数（空き容量）とは、同じ数（容量）であっても良いし、異なる数（容量）であっても良い。操作者は操作部８２を用いることで、間引き開始の基準となる所定数（空き容量）と、間引き終了の基準となる所定数（空き容量）とを、任意の値に変えることができるようしても良い。
【００３２】
間引き部５２は、監視部５１から間引き処理の指示を受けると、画像生成部４にて生成された超音波画像データを間引いてサイクリックバッファ６１に書き込む。間引き部５２による超音波画像データの間引き処理は、１フレームを構成する超音波画像データを対象として１フレームの超音波画像データ内で行っても良いし、複数のフレーム間で行っても良い。
【００３３】
１フレームの超音波画像データ内で間引きを行う場合、間引き部５２は、間引き対象となった超音波画像データにおいて、１フレームを構成する超音波の走査線の数を間引いても良いし、各走査線を構成する各サンプル点のデータを間引いても良い。すなわち、間引き部５２は、１フレームを構成する超音波のビーム数を間引いても良いし、各走査線上のサンプル数を間引いても良い。例えば、間引き部５２は監視部５１から間引き処理の指示を受けると、その指示を受けた後から間引き処理の中止の指示を受けるまでの間、超音波画像データに間引き処理を施し、その間引き処理が施された超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。そして、間引き部５２は、監視部５１から間引き処理の中止の指示を受けると、間引き処理を行わずに超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。
【００３４】
また、複数のフレーム間で間引きを行う場合、間引き部５２は、間引き対象となったフレームの超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込まないことで、フレーム間の間引きを行う。例えば、間引き部５２は監視部５１から間引き処理の指示を受けると、その指示を受けた後の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込まないことで、フレーム間の間引きを行う。そして、間引き部５２は、監視部５１から間引き処理の中止の指示を受けると、間引き処理を行わずに超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。
【００３５】
また、画像収集部５は、間引き処理が行われていることをホストＣＰＵ７に通知する。例えば、間引き部５２が、割込みによって間引き処理をホストＣＰＵ７に通知する。また、間引き部５２が、間引き処理を示す情報を超音波画像データに付帯させることで、間引き処理をホストＣＰＵ７に通知しても良い。例えば、１フレームの超音波画像データ内で間引きを行う場合、間引き部５２は、間引き対象となった超音波画像データに間引き処理を示す情報を付帯させることで、間引き処理をホストＣＰＵ７に通知する。また、フレーム間で間引きを行う場合、間引き部５２は、間引き対象となったフレームの後のフレームの超音波画像データに間引き処理を示す情報を付帯させることで、間引き処理をホストＣＰＵ７に通知すれば良い。具体的には、間引き部５２は、超音波画像データに付随するフッタ又はヘッダにフラグを設けることで、間引き処理をホストＣＰＵ７に通知する。
【００３６】
なお、ホストＣＰＵ７がサイクリックバッファ６１の空き容量を監視して、間引き処理の指示を画像収集部５に与えても良い。
【００３７】
そして、画像処理部７１は、システムメモリ６２にコピーした超音波画像データに所定の画像処理を施すことにより、別の超音波画像データを生成する。例えば、画像処理部７１は、複数のスキャン面における断層像データに基づいてボリュームデータを再構成する。そして、画像処理部７１は、再構成したボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことにより、被検体の組織形状を立体的に表す３次元画像データを生成する。また、画像処理部７１は、ボリュームデータＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を施すことにより、ボリュームデータを任意の断面で切断し、その切断面における画像データ（ＭＰＲ画像データ）を生成しても良い。また、画像処理部７１は、ボリュームデータにＭＩＰ処理（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）を施すことで、最大値投影画像データ（ＭＩＰ画像データ）を生成しても良い。
【００３８】
画像処理部７１は、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を、ユーザインターフェース（ＵＩ）８の表示部８１に出力する。表示部８１は、３次元画像データに基づく３次元画像や、ＭＰＲ画像データに基づくＭＰＲ画像を表示する。
【００３９】
なお、画像収集部５が、この発明の「画像収集手段」の１例に相当する。また、監視部５１が、この発明の「監視手段」の１例に相当し、間引き部５２が、この発明の「書き込み手段」の１例に相当する。さらに、画像処理部７１が、この発明の「画像処理手段」の１例に相当する。
【００４０】
ユーザインターフェース（ＵＩ）８は、表示部８１と操作部８２を備えている。表示部８１は、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどで構成されている。操作部８２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）などで構成されている。
【００４１】
また、ホストＣＰＵ７の制御部７２は、超音波診断装置１の各部の動作を制御する。例えば、制御部７２は、送受信部３による超音波の送受信や、画像生成部４による画像生成などを制御する。
【００４２】
なお、画像収集部５は、図示しないＣＰＵとＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置とを備えている。その記憶装置には、画像収集部５の機能を実行するための画像収集プログラムが記憶されている。この画像収集プログラムには、監視部５１の機能を実行するための監視プログラムと、間引き部５２の機能を実行するための間引きプログラムとが含まれている。そして、ＣＰＵが監視プログラムを実行することにより、サイクリックバッファ６１の空き容量を監視する。また、ＣＰＵが間引きプログラムを実行することで、超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。監視プログラムを実行して間引き処理の指示が発生している場合、ＣＰＵは超音波画像データに間引き処理を施してサイクリックバッファ６１に書き込む。
【００４３】
また、ホストＣＰＵ７は、図示しない記憶装置を備えている。その記憶装置には、画像処理部７１の機能を実行するための画像処理プログラムと、制御部７２の機能を実行するための制御プログラムとが記憶されている。ＣＰＵが画像処理プログラムを実行することにより、読み込んだ超音波画像データに所定の画像処理を施す。また、ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより、超音波診断装置１の各部の動作を制御する。
【００４４】
なお、画像収集部５の機能を実行するための画像収集プログラムと、画像処理部７１の機能を実行するための画像処理プログラムとによって、この発明の「超音波診断装置の制御プログラム」の１例を構成する。
【００４５】
（動作）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置１による動作の１例について、図２から図４を参照して説明する。
【００４６】
まず、間引き処理を行わない場合の動作について、図２を参照して説明する。図２は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による動作の１例を説明するための模式図であり、間引き処理を行わない場合の動作を説明するための図である。
【００４７】
説明を簡便にするために、サイクリックバッファ６１は、５フレーム分の記憶容量を有し、それぞれエリア１〜エリア５に区分されている。
【００４８】
上述したように、監視部５１は、間引き部５２が発生した割込みの回数（ライトした超音波画像データの容量）と、ホストＣＰＵ７からの読み込み完了の通知回数（リードした超音波画像データの容量）との差分を求めることで、サイクリックバッファ６１の空き容量を監視する。例えば、監視部５１は、サイクリックバッファ６１の空き容量を空き容量フラグによって管理する。そして、監視部５１は、空き容量フラグの数を基準にして、間引き処理の指示と間引き中止の指示とを間引き部５２に与える。
【００４９】
具体的には、間引き部５２がサイクリックバッファ６１に超音波画像データの書き込みを開始すると、監視部５１は空き容量フラグの数を１つ減らす（−１）。また、画像処理部７１がサイクリックバッファ６１から１フレームの超音波画像データの読み込みを完了すると、監視部５１は空き容量フラグの数を１つ増やす（＋１）。例えば、画像処理部７１がサイクリックバッファ６１から１フレームの超音波画像データの読み込みを完了すると、その読み込みの完了を示す情報を監視部５１に出力し、監視部５１は読み込み完了の情報を受けると、空き容量フラグの数を１つ増やす。
【００５０】
ここでは１例として、サイクリックバッファ６１が５フレーム分の記憶容量を有しているため、空き容量フラグの初期値は「５」になる。また、間引き処理の基準となる空き容量フラグの数を「１」とし、間引き中止の基準となる空き容量フラグの数を「２」とする。従って、空き容量フラグの数が「１」になると、監視部５１は間引き処理の指示を間引き部５２に与える。一方、間引き部５２が間引き処理を行っているときに、空き容量フラグの数が「２」になると、監視部５１は間引き中止の指示を間引き部５２に与える。
【００５１】
そして、間引き部５２によってフレームＦ１の超音波画像データの書き込みが開始すると、監視部５１は空き容量フラグの数を１つ減らす。これにより、空き容量フラグは「４」になる。そして、間引き部５２は、フレームＦ１の超音波画像データを、サイクリックバッファ６１のエリア１に書き込む。
【００５２】
図２に示すように、間引き部５２によるフレームＦ２の書き込み開始時においては、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みは完了していないため、監視部５１は、空き容量フラグの数を１つ減らす。これにより、空き容量フラグは「３」になる。そして、間引き部５２は、フレームＦ２の超音波画像データを、サイクリックバッファ６１のエリア２に書き込む。
【００５３】
さらに図２に示す例では、間引き部５２によるフレームＦ３の書き込み開始時においては、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了していないため、監視部５１は、空き容量フラグの数を１つ減らす。これにより、空き容量フラグは「２」になる。その後、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了し、監視部５１は、空き容量フラグの数を１つ増やす。これにより、空き容量フラグは「３」になる。なお、間引き部５２によるフレームＦ３の書き込み開始時までに、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了している場合、監視部５１は、空き容量フラグの数を１つ増やして、空き容量フラグを「４」する。なお、間引き部５２は、フレームＦ３の超音波画像データを、サイクリックバッファ６１のエリア３に書き込む。
【００５４】
以降、画像収集部５、記憶部６、及びホストＣＰＵ７は、上記の動作を繰り返して実行する。図２に示す例では、空き容量フラグが「１」にならないため、監視部５１は間引き処理の指示を間引き部５２に与えることはない。
【００５５】
従来においては、ホストＣＰＵから画像収集部に読み込み完了の通知を行っていなかったため、画像収集部は、サイクリックバッファ（中間バッファ）の空き容量を監視することができなかった。そのため、従来においては、サイクリックバッファの記憶容量を大きくすることで、書き込み動作が読み込み動作を追い越さないようにしていた。
【００５６】
これに対して、この実施形態においては、監視部５１がサイクリックバッファ６１の空き容量を監視しているため、サイクリックバッファ６１の空き容量が所定の容量以下になった場合に、超音波画像データを間引いてサイクリックバッファ６１に書き込むことが可能となる。そのことにより、システムの負荷が高まり、ホストＣＰＵ７からの読み込み完了通知の応答性が悪くなった場合であっても、空き容量フラグの数が小さくなる方向に進むため、画像処理部７１による読み込みが完了していない超音波画像データの上書きを防止することが可能となる。
【００５７】
次に、間引き処理を行う場合について説明する。ここでは、１フレームの超音波画像データ内で間引き処理を行う場合と、複数のフレーム間で間引き処理を行う場合とについて説明する。
【００５８】
（フレーム内での間引き処理）
まず、１フレームの超音波画像データ内で間引き処理を行う場合の動作について、図３を参照して説明する。図３は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による動作の１例を説明するための模式図であり、フレーム内で間引き処理を行う場合の動作を説明するための図である。
【００５９】
図３に示す動作の例は、図２に示す例と同様に、フレームＦ３の書き込み開始時までは同じ動作である。従って、フレームＦ３の書き込み開始時には、空き容量フラグは「２」になっている。
【００６０】
そして、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みに時間を要し、間引き部５２によるフレームＦ４の書き込み開始時においても、フレームＦ１の読み込みが完了していない場合、フレームＦ４の書き込み開始時において、監視部５１は空き容量フラグを「１」にする。
【００６１】
例えば、間引き開始の基準となる空き容量フラグの数を「１」に設定した場合、空き容量フラグの数が「１」になると、監視部５１は、間引き処理の指示を間引き部５２に与える。間引き部５２は、監視部５１から間引き処理の指示を受けると、次のフレームであるフレームＦ５の書き込みから間引き処理を行う。
【００６２】
図３に示す例では、間引き部５２は、１フレームの超音波画像データ内で間引き処理を行う。例えば、間引き部５２は、１フレームを構成する超音波の走査線の数を間引く。具体的には、間引き部５２は、１フレームを構成する複数の走査線を対象として、１本おきに走査線のデータを間引くことで、データの容量が間引き前の超音波画像データの半分となる超音波画像データを生成する。そして、間引き部５２は、間引き処理を施したフレームＦ５の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。なお、この実施形態では、１本おきに走査線のデータを間引くことでデータの容量を半分にしているが、走査線を間引く間隔はこれに限定されない。間引く走査線の数を任意に設定することができる。また、操作者は操作部８２を用いることで、間引く走査線の数を指定できるようにしても良い。
【００６３】
間引き処理が施されたフレームＦ５の容量は、間引き前の超音波画像データの容量の半分になっているため、間引き処理が施されたフレームＦ５の書き込み開始によって、監視部５１は空き容量フラグの数を「０．５」減らす。これにより、空き容量フラグは「０．５」になる。
【００６４】
そして、間引き部５２は、間引き処理が施されたフレームＦ５の超音波画像データを、サイクリックバッファ６１のエリア５の前半部に書き込む。また、間引き部５２は、フレームＦ５の超音波画像データが間引かれたことをホストＣＰＵ７に通知する。
【００６５】
また、間引き部５２は、各走査線を構成する各サンプル点のデータを１つおきに間引くことで、データの容量が間引き前の超音波画像データの半分となる超音波画像データを生成しても良い。
【００６６】
さらに図３に示すように、間引き部５２によるフレームＦ６の書き込み開始時において、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了していない場合は、フレームＦ６の超音波画像データに対しても間引き処理を行う。これにより、間引き処理が施されたフレームＦ６の超音波画像データの容量は、間引き処理前の超音波画像データの容量の半分になる。監視部５１は、空き容量フラグの数を「０．５」減らすことで、空き容量フラグを「０．５」から「０」に変更する。
【００６７】
そして、間引き部５２は、間引き処理が施されたフレームＦ６の超音波画像データを、サイクリックバッファ６１のエリア５の後半部に書き込む。また、間引き部５２は、フレームＦ６の超音波画像データが間引かれたことをホストＣＰＵ７に通知する。
【００６８】
図３に示す例では、間引き部５２がフレームＦ６の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込んでいる途中で、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了しているため、監視部５１は、空き容量フラグの数を１つ増やす。これにより、監視部５１は、空き容量フラグを「０」から「１」に変更する。従って、間引き部５２によるフレームＦ７の書き込み時には、サイクリックバッファ６１のエリア１は空になっているため、超音波画像データが上書きされることはない。
【００６９】
フレームＦ１の読み込みが完了すると、画像処理部７１は引き続き、フレームＦ２の超音波画像データを読み込む。図３に示す例では、画像処理部７１がフレームＦ２の超音波画像データを読み込んでいる途中で、間引き部５２によるフレームＦ７の書き込みが開始される。
【００７０】
フレームＦ７の書き込み開始時において、空き容量フラグは「１」となっている。間引き中止の基準は「２」であるため、監視部５１は間引き中止の指示を間引き部５２に与えず、間引き部５２はフレームＦ７の超音波画像データを間引いてサイクリックバッファ６１に書き込む。従って、フレームＦ７の書き込み開始時には、監視部５１は、空き容量フラグを「１」から「０．５」に変更する。その後、画像処理部７１によるフレームＦ２の読み込みが完了すると、監視部５１は、空き容量フラグを「０．５」から「１．５」に変更する。
【００７１】
そして、空き容量フラグが「２」以上になった場合、監視部５１は、間引き中止の指示を間引き部５２に与える。間引き部５２は、その中止の指示を受けると、間引き処理を中止し、間引き処理を行わないで超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む。
【００７２】
以降、画像収集部５、記憶部６、及びホストＣＰＵ７は、上記の動作を繰り返して実行する。図３に示す例では、空き容量フラグが「１」になった場合に、超音波画像データに間引き処理を施してサイクリックバッファ６１に書き込むことにより、サイクリックバッファ６１において画像データが上書きされることを防止することが可能となる。
【００７３】
以上のように、この実施形態に係る超音波診断装置１によると、監視部５１がサイクリックバッファ６１の空き容量を監視し、その空き容量に応じて、間引き部５２が１フレームの超音波画像データ内でデータの間引きを行ってサイクリックバッファ６１に書き込むことで、画像処理部７１による読み込みが完了していない超音波画像データが上書きされることを防止することが可能となる。
【００７４】
なお、図３に示す例において、フレームＦ７の書き込み開始時において、フレームＦ１の読み込みが完了していない場合は、フレームＦ７の超音波画像データがエリア１に書き込まれてしまうため、フレームＦ１の超音波画像データが上書きされてしまうことになる。すなわち、間引き処理の基準となる空き容量フラグの数を「１」に設定している場合は、サイクリックバッファ６１に１フレーム分の余裕しか発生しないことになる。このような場合には、間引き処理の基準値を高めに設定すれば良い。例えば、間引き処理の基準となる空き容量フラグの数を「２」に設定すれば良い。この実施形態においては、説明を簡便にするために、サイクリックバッファ６１の記憶容量を５フレーム分としている。実際の超音波診断装置においては、容量がより大きいサイクリックバッファを搭載することで、間引き処理の基準となる空き容量フラグを高めに設定することが可能となる。そのことにより、サイクリックバッファ６１における余裕の幅を広げることが可能となる。
【００７５】
（フレーム間での間引き処理）
次に、フレーム間で間引き処理を行う場合の動作について、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による動作の１例を説明するための模式図であり、フレーム間で間引き処理を行う場合の動作を説明するための図である。
【００７６】
図４に示す動作の例は、図２に示す例と同様に、フレームＦ３の書き込み開始時までは同じ動作となっている。従って、フレームＦ３の書き込み開始時には、空き容量フラグは「２」になっている。
【００７７】
そして、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みに時間を要し、間引き部５２によるフレームＦ４の書き込み開始時においても、フレームＦ１の読み込みが完了していない場合、フレームＦ４の書き込み開始時において、監視部５１は空き容量フラグを「１」にする。
【００７８】
図４に示す例では、間引き部５２は、複数のフレーム間の間引きを行う。すなわち、間引き部５２は、複数のフレームの間で、１フレームの超音波画像データの全体を間引き、間引かれたフレームの超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込まない。例えば、間引き開始の基準となる空き容量フラグの数を「１」に設定した場合、空き容量フラグの数が「１」になると、監視部５１は、間引き準備の指示を間引き部５２に与える。そして、空き容量フラブの数が「０」になると、監視部５１は、間引き処理の指示を間引き部５２に与える。間引き部５２は、監視部５１から間引きの指示を受けると、間引き処理を開始する。
【００７９】
例えば、間引き部５２は、監視部５１から間引き準備の指示を受けると、次のフレームであるフレームＦ５の超音波画像データを間引かずにサイクリックバッファ６１に書き込む。すなわち、間引き部５２は、フレームＦ５の超音波画像データをサイクリックバッファ６１のエリア５の全体に書き込む。このフレームＦ５の書き込みによって、監視部５１は、空き容量フラグの数を「１」から「０」に変更する。なお、フレームＦ５には間引き処理が施されていないため、この時点においては、間引き部５２は、間引きされたことをホストＣＰＵ７に通知しない。
【００８０】
そして、間引き部５２によるフレームＦ６の書き込み開始時において、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了していない場合は、空き容量フラグの数は「０」に維持されている。この場合、監視部５１は、間引き処理の指示を間引き部５２に与える。間引き部５２は間引き処理の指示を受けると、フレームＦ６の超音波画像データを間引く。つまり、間引き部５２は、フレームＦ６の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込まない。この段階では、監視部５１は空き容量フラグの数を変更していないため、監視部５１は、空き容量フラグの数を「０」に維持する。
【００８１】
図４に示す例では、間引き部５２がフレームＦ７の超音波画像データをサイクリックバッファ６１に書き込む前に、画像処理部７１によるフレームＦ１の読み込みが完了しているため、監視部５１は、空き容量フラグの数を「０」から「１」に変更する。従って、間引き部５２によるフレームＦ７の書き込み時には、サイクリックバッファ６１のエリア１は空になっているため、超音波画像データが上書きされることはない。
【００８２】
フレームＦ１の読み込みが完了すると、画像処理部７１は引き続き、フレームＦ２の超音波画像データを読み込む。図４に示す例では、画像処理部７１がフレームＦ２の超音波画像データを読み込んでいる途中で、間引き部５２によるフレームＦ７の書き込みが開始される。
【００８３】
フレームＦ７の書き込み開始時において、空き容量フラグは「１」となっているため、監視部５１は、間引き処理の指示を間引き部５２に与えない。間引き部５２は、フレームＦ７の超音波画像データを間引かずにサイクリックバッファ６１に書き込む。また、間引き部５２は、フレームＦ６の超音波画像データが間引かれたことをホストＣＰＵ７に通知する。例えば、間引き部５２は、フレームＦ７の超音波画像データに、フレームＦ６の超音波画像データが間引かれたことを示す情報を付帯してサイクリックバッファ６１に書き込むことで、フレームＦ６が間引かれたことをホストＣＰＵ７に通知する。
【００８４】
そして、空き容量フラグが「２」以上になった場合、監視部５１は、間引き中止の指示を間引き部５２に与える。間引き部５２は、その中止の指示を受けると、フレーム間の間引き処理を中止する。
【００８５】
以降、画像収集部５、記憶部６、及びホストＣＰＵ７は、上記の動作を繰り返して実行する。図４に示す例では、空き容量フラグが「０」になった場合に、次のフレームの超音波画像データを間引くことで、サイクリックバッファ６１において画像データが上書きされることを防止することが可能となる。
【００８６】
以上のように、この実施形態に係る超音波診断装置１によると、監視部５１がサイクリックバッファ６１の空き容量を監視し、その空き容量に応じて、間引き部５２が複数のフレーム間で間引きを行うことで、画像処理部７１による読み込みが完了していない超音波画像データが上書きされることを防止することが可能となる。
【００８７】
なお、図３に示す例と同様に、フレームＦ７の書き込み開始時において、フレームＦ１の読み込みが完了していない場合は、フレームＦ７の超音波画像データがエリア１に書き込まれてしまうため、フレームＦ１の超音波画像データが上書きされてしまうことになる。すなわち、間引き処理の基準となる空き容量フラグの数を「１」に設定している場合は、サイクリックバッファ６１に１フレーム分の余裕しか発生しないことになる。このような場合には、間引き処理の基準値を高めに設定すれば良い。また、間引き部５２が、フレームＦ７の超音波画像データを間引いても良い。すなわち、空き容量フラグが「０」であるため、監視部５１は間引き処理の指示を間引き部５２に与え、間引き部５２はフレームＦ７の超音波画像データを間引いても良い。これにより、フレームＦ７の超音波画像データはサイクリックバッファ６１に書き込まれず、フレームＦ１の超音波画像データが上書きされることを防止することが可能となる。
【００８８】
（従来技術との比較）
ここで、図５を参照して、この実施形態に係る超音波診断装置１と従来技術に係る超音波診断装置とを比較する。図５は、従来技術に係る超音波診断装置による動作を説明するための模式図である。
【００８９】
図５に示すように、従来においては、フレームＦ１からフレームＦ５までをサイクリックバッファに書き込んだ状態で、フレームＦ６の書き込み開始時においてフレームＦ１の読み込みが完了していない場合、フレームＦ６の超音波画像データがエリア１に書き込まれてしまう。そのため、画像処理部によって読み込みが完了していないフレームＦ１の超音波画像データが、フレームＦ６の超音波画像データによって上書きされてしまうことになる。
【００９０】
一方、この実施形態に係る超音波診断装置１は、監視部５１がサイクリックバッファ６１の空き容量を監視し、その空き容量に応じて間引き部５２が超音波画像データを間引いてサイクリックバッファ６１に書き込む。そのことにより、サイクリックバッファ６１に記憶されている超音波画像データであって、画像処理部７１による読み込みが完了していない超音波画像データが上書きされることを防止す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動作の１例を説明するための模式図であり、間引き処理を行わない場合の動作を説明するための図である。
【図３】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による動作の１例を説明するための模式図であり、フレーム内で間引き処理を行う場合の動作を説明するための図である。
【図４】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による動作の１例を説明するための模式図であり、フレーム間で間引き処理を行う場合の動作を説明するための図である。
【図５】従来技術に係る超音波診断装置による動作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  送受信部
４  画像生成部
５  画像収集部
６  記憶部
７  ホストＣＰＵ
８  ユーザインターフェース（ＵＩ）
４１  信号処理部
４２  ＤＳＣ
５１  監視部
５２  間引き部
６１  サイクリックバッファ
６２  システムメモリ
７１  画像処理部
７２  制御部
８１  表示部
８２  操作部
【図１】
2009183571.tif 000003
【図２】
2009183571.tif 000004
【図３】
2009183571.tif 000005
【図４】
2009183571.tif 000006
【図５】
2009183571.tif 000007