(57)【要約】【課題】心拍同期３次元走査法に使用される心電波形の波形劣化による影響を低減する。【解決手段】超音波診断装置１００の画像データ生成部７は、被検体の３次元領域に対し心拍同期３次元走査モードを適用して収集されたボリュームデータに基づいて時系列的な３次元画像データを生成し、更に、前記３次元領域に対し心拍同期が不要な複数断面走査モードを適用して異なる複数のスライス断面から収集された超音波データに基づいて複数の時系列的な２次元画像データを生成する。一方、走査モード設定部１３は、心拍同期３次元走査モードにおける心拍同期を目的として当該被検体の心電波形から生成されたトリガパルスのトリガ間隔が所定の許容時間範囲にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて画像データの収集における走査モードの設定あるいは更新を行なう。【選択図】図１
2009077941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の３次元領域に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して前記３次元領域における時系列的な３次元画像データを収集する超音波診断装置において、
第１の走査モードとしての心拍同期３次元走査モードの超音波送受信によって収集した超音波データに基づいて前記３次元画像データを生成する第１の画像データ生成手段と、
心拍同期を必要としない第２の走査モードの超音波送受信によって収集した超音波データに基づいて第２の画像データを生成する第２の画像データ生成手段と、
前記被検体の心電波形に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの設定を行なう走査モード設定手段と、
前記走査モード設定手段から供給される設定情報に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの超音波送受信を制御する走査制御手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記被検体の心電波形に基づいてトリガ信号を発生するトリガ信号発生手段と、前記トリガ信号のトリガ間隔を検出するトリガ間隔検出手段を備え、
前記走査モード設定手段は、前記トリガ信号のトリガ間隔に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの設定を行なうことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
前記トリガ信号発生手段は、前記心電波形と所定閾値との比較によって検出される前記心電波形のＲ波を基準として前記トリガ信号を発生することを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項４】
前記走査モード設定手段は、前記トリガ信号のトリガ間隔に基づいて前記第１の走査モードから前記第２の走査モードへの更新あるいは前記第２の走査モードから前記第１の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項５】
前記走査モード設定手段は、前記トリガ信号のトリガ間隔が所定の許容時間範囲に含まれているか否かを判定し、この判定結果に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの設定や前記第１の走査モードから前記第２の走査モードへの更新あるいは前記第２の走査モードから前記第１の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項２記載の超音波診断装置。
【請求項６】
前記トリガ信号のトリガ間隔が前記許容時間範囲の内部から外部へ変化した場合、前記走査モード設定手段は、前記第１の走査モードから前記第２の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項７】
前記トリガ信号のトリガ間隔が前記許容時間範囲の外部から内部へ変化した場合、前記走査モード設定手段は、前記第２の走査モードから前記第１の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項８】
時系列的な前記トリガ信号における連続した所定数のトリガ間隔が前記許容時間範囲の内部から外部へ変化した場合、前記走査モード設定手段は、前記第１の走査モードから前記第２の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項９】
前記トリガ信号が前記許容時間範囲を超えた期間において検出されない場合、前記走査モード設定手段は、前記第１の走査モードから前記第２の走査モードへの更新を行なうことを特徴とする請求項５記載の超音波診断装置。
【請求項１０】
前記複数の３次元サブ領域に対する前記第１の走査モードの超音波送受信によって収集した前記超音波データを用いて複数のサブボリュームデータを生成するサブボリュームデータ生成手段と、これらのサブボリュームデータを合成して前記３次元領域のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段を備え、
前記第１の画像データ生成手段は、前記ボリュームデータに基づいて前記３次元画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１１】
前記第２の画像データ生成手段は、前記３次元領域に設定された複数のスライス断面から収集される前記超音波データに基づいて複数の２次元画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項１２】
前記第１の画像データ及び前記第２の画像データを表示する表示手段を備え、前記表示手段は、前記第２の画像データ生成手段によって生成された前記複数の２次元画像データを並列時表示することを特徴とする請求項１１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波診断装置に係り、特に、心拍同期３次元走査法の適用により広範囲な３次元領域に対する画像データの収集を可能とする超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、複数の振動素子が配列された超音波プローブを用いて被検体の複数方向に対し超音波送受信を行ない、このとき得られた反射波に基づいて生成した画像データや時系列データをモニタ上に表示するものである。この装置は、超音波プローブの先端部を体表に接触させるだけの簡単な操作で体内の２次元画像データや３次元画像データをリアルタイムで観測することができるため各種臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。
【０００３】
３次元画像データの収集を目的とした従来の３次元走査では、複数の振動素子が１次元配列された超音波プローブをその配列方向に対して垂直な方向に移動あるいは回動させながら被検体の３次元領域に対して超音波を送受信し、このとき収集したボリュームデータをレンダリング処理することにより３次元画像データの生成を行なってきた。又、近年では、複数の振動素子が２次元配列された超音波プローブ（２次元アレイ超音波プローブ）が実用化されている。この２次元アレイ超音波プローブの使用により３次元領域に対する超音波送受信は全て電子的な制御で行なうことができるため、３次元走査に要する時間は大幅に短縮され、検査における操作性は著しく向上した。
【０００４】
しかしながら、所望の３次元領域に対する超音波送受信によって３次元データ（ボリュームデータ）を収集する場合、極めて多くの送受信を繰り返す必要があり、しかも夫々の送受信に要する時間は、被検体の体内を伝播する超音波の音速、走査領域の大きさ、走査密度等によって略決定されるため空間分解能に優れた広範囲なボリュームデータの収集に多くの時間が要求される。
【０００５】
一方、被検体内の複数方向からの反射波を同時に受信する、所謂、並列同時受信法によって画像データのリアルタイム性を向上させる方法が開発され、この方法を上述の３次元走査に適用することによりボリュームデータの収集に要する時間を短縮することが可能となる。しかしながら、心臓等の拍動性移動の有る臓器に対する３次元走査では多くの並列受信数が要求され、これを実現するためには装置の回路構成が極めて複雑になるという問題点を有していた。
【０００６】
このような問題点を解決するために、被検体の診断対象部位を含む３次元領域を複数の３次元サブ領域に分割し、これらの３次元サブ領域から収集された時系列的なボリュームデータ（以下では、サブボリュームデータと呼ぶ。）を心拍時相に基づいて合成する心拍同期３次元走査法（Triggered Volume Scan）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
上述の方法では、３次元領域を構成する複数の３次元サブ領域に対し所定期間（例えば、１心拍期間）の３次元走査を順次行ない、このとき得られたサブボリュームデータに心拍時相情報を付加して一旦保存する。そして、複数の３次元サブ領域に対するサブボリュームデータの収集が完了したならば、同一の心拍時相において収集されたサブボリュームデータを合成することによって各心拍時相における３次元領域のボリュームデータを生成し、更に、これらのボリュームデータを処理して時系列的なボリュームレンダリング画像データ等の３次元画像データや所望スライス断面におけるＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像データを生成することにより、前記診断対象部位の所望心拍時相における３次元的な情報を動画像あるいは静止画像として観察することが可能となる。
【特許文献１】米国特許第６５４４１７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
既に述べたように、心拍同期３次元走査法を適用して３次元サブ領域の各々から収集したサブボリュームデータを心拍時相情報に基づいて合成することにより、広範囲な３次元領域に対する時系列的なボリュームデータの生成が可能となる。
【０００９】
しかしながら、心拍時相の検出を目的として心電波形から生成されたトリガ信号の間隔（トリガ間隔）が、被検体体表面とＥＣＧ電極との接触不良等に起因して本来の心拍周期に対し著しく異なって検出された場合、前記心拍周期を有したトリガ信号が計測されるまで心拍同期３次元走査モードにおけるサブボリュームデータの収集を中断させる必要があった。
【００１０】
例えば、心電波形から生成されたトリガ信号のトリガ間隔が複数心拍時相におけるサブボリュームデータの収集に要する時間より小さい場合、これらの期間において収集されたサブボリュームデータは排除されると共に本来の心拍周期を有したトリガ信号が検出されるまでサブボリュームデータの収集を中断する必要があった。同様にして、トリガ信号の検出が不可能になった場合においても、本来の心拍周期を有するトリガ信号が再度検出されるまでサブボリュームデータの収集を中断しなくてはならなかった。このため、３次元画像データの観察が不可能となる期間（無駄時間）が発生し、診断効率が著しく低下するという問題点を有していた。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、心拍同期３次元走査法を適用して複数のサブボリュームデータを順次収集し、得られたこれらのサブボリュームデータを心拍時相情報に基づいて合成することにより広範囲な３次元領域に対する時系列的な画像データを生成する際、心拍時相の検出を目的として心電波形から生成されたトリガ信号の間隔がＥＣＧ電極の接触不良等に起因して本来の心拍周期より著しく異なる場合においても、心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モード等の他の走査モードへ切り替えることにより、被検体の３次元領域に対する画像データを常時観察することが可能な超音波診断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、被検体の３次元領域に対して設定された複数の３次元サブ領域に対し心拍同期３次元走査法を適用して前記３次元領域における時系列的な３次元画像データを収集する超音波診断装置において、第１の走査モードとしての心拍同期３次元走査モードの超音波送受信によって収集した超音波データに基づいて前記３次元画像データを生成する第１の画像データ生成手段と、心拍同期を必要としない第２の走査モードの超音波送受信によって収集した超音波データに基づいて第２の画像データを生成する第２の画像データ生成手段と、前記被検体の心電波形に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの設定を行なう走査モード設定手段と、前記走査モード設定手段から供給される設定情報に基づいて前記第１の走査モードあるいは前記第２の走査モードの超音波送受信を制御する走査制御手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、心拍同期３次元走査法を適用して複数のサブボリュームデータを順次収集し、得られたこれらのサブボリュームデータを心拍時相情報に基づいて合成することにより広範囲な３次元領域に対する時系列的な画像データを生成する際、心拍時相の検出を目的として心電波形から生成されたトリガ信号の間隔がＥＣＧ電極の接触不良等に起因して本来の心拍周期より著しく異なる場合においても、心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モード等の他の走査モードへ切り替えることにより、被検体の３次元領域に対する画像データを常時観察することが可能となる。このため、診断効率が大幅に向上すると共に被検体や操作者の負担が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１５】
以下に述べる本発明の実施例における超音波診断装置は、被検体の３次元領域に対し心拍同期３次元走査モード（第１の走査モード）を適用して時系列的な広範囲の３次元画像データを生成する機能と、前記３次元領域に対し複数断面走査モード（第２の走査モード）を適用して異なる複数のスライス断面における時系列的な２次元画像データを生成する機能を有している。そして、心拍同期３次元走査モードにおける心拍同期を目的として当該被検体の心電波形に基づいて生成されたトリガパルスのトリガ間隔が所定の許容時間範囲に含まれるか否かを判定し、この判定結果に基づいて心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへの更新、あるいは、複数断面走査モードから心拍同期３次元走査モードへの更新を行なう。
【００１６】
尚、以下の実施例では、上述の３次元領域に対する超音波送受信によって得られた受信信号を処理してＢモードデータを生成し、このＢモードデータに基づいて３次元走査領域のボリュームデータを生成する場合について述べるが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいてボリュームデータを生成してもよい。又、説明を簡単にするために心拍同期３次元走査モードにおける３次元サブ領域をＳ１乃至Ｓ４、心拍時相をτ１乃至τ４とし、複数断面走査モードにおけるスライス断面をＰ１乃至Ｐ３とした場合について述べるが、これらの値に限定されない。
【００１７】
（装置の構成）
本発明の実施例における超音波診断装置の構成と基本的な動作につき図１乃至図１０を用いて説明する。尚、図１は、超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２、図５及び図６は、この超音波診断装置が備える送受信部／受信信号処理部、サブボリュームデータ生成部及び画像データ生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示す超音波診断装置１００は、被検体の診断対象部位を含む３次元領域に対し超音波パルス（送信超音波）を送信し、この送信によって得られた超音波反射波（受信超音波）を電気信号（受信信号）に変換する複数個の振動素子が２次元配列された超音波プローブ３と、前記被検体の所定方向に対し超音波パルスを送信するための駆動信号を前記振動素子に供給し、これらの振動素子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、整相加算後の受信信号を処理してＢモードデータを生成する受信信号処理部４と、前記被検体の３次元領域に設定された複数の３次元サブ領域の各々に対する３次元走査によって得られる上述のＢモードデータを３次元サブ領域の識別情報（以下では、サブ領域情報と呼ぶ。）及び心拍時相情報と共に超音波送受信方向に対応させて保存しサブボリュームデータを生成するサブボリュームデータ生成部５と、サブボリュームデータ生成部５から供給される複数のサブボリュームデータをサブ領域情報及び心拍時相情報に基づいて合成し時系列的なボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部６を備えている。
【００１９】
又、超音波診断装置１００は、ボリュームデータ生成部６から供給されるボリュームデータに基づいた心拍同期３次元走査モードの３次元画像データあるいは前記被検体の３次元領域に設定された複数のスライス断面にて収集されるＢモードデータに基づいた複数断面走査モードの２次元画像データを生成する画像データ生成部７と、この画像データ生成部７によって生成された上述の３次元画像データ及び２次元画像データを表示する表示部８と、被検体情報の入力、スライス数Ｎｄ（Ｎｄ＝３）及びスライス断面位置の設定、セグメント数Ｎｓ（Ｎｓ＝４）の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部９を備え、更に、当該被検体の心電波形を計測する生体信号計測ユニット１０と、この心電波形に基づいてトリガ信号を発生するトリガ信号発生部１１と、トリガ信号発生部１１が発生したトリガ信号のトリガ間隔を検出するトリガ間隔検出部１２と、検出されたトリガ間隔に基づいて走査モードの設定あるいは更新を行なう走査モード設定部１３と、トリガ信号発生部１１から供給されるトリガ信号及び走査モード設定部１３から供給される走査モードの設定情報に基づいて当該被検体の心拍時相を検出する心拍時相検出部１４と、走査モード設定部１３から供給される走査モードの設定情報に基づいて送受信部２による超音波走査（即ち、超音波送受信方向）を制御する走査制御部１５と、超音波診断装置１００が備えた上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１６を備えている。
【００２０】
超音波プローブ３は、２次元配列されたＭ個の図示しない振動素子をその先端部に有し、前記先端部を被検体の体表に接触させて超音波の送受信を行なう。振動素子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、又、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。そして、これら振動素子の各々は、図示しないＭチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。尚、本実施例では、Ｍ個の振動素子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ３を用いた超音波診断装置１００について述べるが、リニア走査やコンベックス走査等に対応した超音波プローブを用いても構わない。
【００２１】
次に、図２に示す送受信部２は、超音波プローブ３の振動素子に対して駆動信号を供給する送信部２１と、振動素子から得られた受信信号に対して整相加算（位相を一致させて加算）を行なう受信部２２を備えている。
【００２２】
送信部２１は、レートパルス発生器２１１と、送信遅延回路２１２と、駆動回路２１３を備え、レートパルス発生器２１１は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを生成して送信遅延回路２１２に供給する。送信遅延回路２１２は、送信に使用されるＭｔ個の振動素子と同数の独立な遅延回路から構成され、送信超音波を所定の深さに集束するための集束用遅延時間と所定方向（θｐ、φｑ）に送信するための偏向用遅延時間を上記レートパルスに与えて駆動回路２１３へ供給する。駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２と同数の独立な駆動回路を有しており、超音波プローブ３にて２次元配列されたＭ個の振動素子の中から送信用として選択されたＭｔ（Ｍｔ≦Ｍ）個の振動素子を駆動し、被検体の体内に送信超音波を放射する。
【００２３】
一方、受信部２２は、超音波プローブ３に内蔵されたＭ個の振動素子の中から受信用として選択されたＭｒ（Ｍｒ≦Ｍ）個の振動素子に対応するＭｒチャンネルのＡ／Ｄ変換器２２１及び受信遅延回路２２２と加算器２２３を備えており、受信用の振動素子から供給されたＭｒチャンネルの受信信号は、Ａ／Ｄ変換器２２１にてデジタル信号に変換され、受信遅延回路２２２に送られる。
【００２４】
受信遅延回路２２２は、所定の深さからの受信超音波を集束するための集束用遅延時間と、所定方向（θｐ、φｑ）に対して受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をＡ／Ｄ変換器２２１から出力されるＭｒチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２３は、受信遅延回路２２２からの受信信号を加算する。即ち、受信遅延回路２２２と加算器２２３により、所定方向から得られた受信信号は整相加算される。又、受信部２２の受信遅延回路２２２及び加算器２２３は、その遅延時間の制御によって複数方向に対する受信指向性を同時に形成する所謂並列同時受信を可能とし、並列同時受信の適用により３次元走査に要する時間は大幅に短縮される。尚、上述の送受信部２が備える送信部２１及び受信部２２の一部は超音波プローブ３の内部に設けられていても構わない。
【００２５】
図３は、超音波プローブ３の中心軸をｚ軸とした直交座標（ｘ−ｙ−ｚ）における超音波送受信方向（θｐ、φｑ）を示したものであり、この場合、振動素子はｘ軸方向及びｙ軸方向に２次元配列され、θｐ及びφｑは、ｘ−ｚ平面及びｙ−ｚ平面に投影された超音波送受信方向のｚ軸に対する角度を示している。そして、走査制御部１５から供給される走査制御信号に従って送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間が制御され、複数の３次元サブ領域に対する心拍同期３次元走査モードの超音波送受信及び複数のスライス断面に対する複数断面走査モードの超音波送受信が行なわれる。
【００２６】
次に、当該被検体の３次元領域に対して設定される心拍同期３次元走査モードの３次元サブ領域と複数断面走査モードのスライス断面につき図４を用いて説明する。
【００２７】
図４（ａ）は、被検体の診断対象部位を含む３次元領域Ｓ０に設定された心拍同期３次元走査モードにおける複数の３次元サブ領域を示しており、例えば、３次元領域Ｓ０をセグメント数Ｎｓ（Ｎｓ＝４）でｙ方向に分割することにより４つの３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４が設定される。一方、図４（ｂ）は、前記３次元領域Ｓ０に対して設定された複数断面走査モードにおける複数のスライス断面を示しており、例えば、スライス数Ｎｄ（Ｎｄ＝３）のスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３がｙ方向に所定間隔で設定される。そして、走査制御部１５から供給される走査制御信号に基づいて送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２の遅延時間を制御することにより、３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対する３次元走査及びスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３の各々に対する２次元走査が行なわれる。
【００２８】
図２へ戻って、受信信号処理部４は、超音波データとしてのＢモードデータを生成する機能を有し包絡線検波器４１と対数変換器４２を備えている。包絡線検波器４１は、受信部２２の加算器２２３から供給される整相加算後の受信信号を包絡線検波し、対数変換器４２は、包絡線検波された受信信号の振幅を対数変換してＢモードデータを生成する。尚、包絡線検波器４１と対数変換器４２は順序を入れ替えて構成してもよい。
【００２９】
次に、図１に示したサブボリュームデータ生成部５の具体的な構成につき図５のブロック図を用いて説明する。
【００３０】
サブボリュームデータ生成部５は、超音波データ記憶部５１、補間処理部５２及びサブボリュームデータ記憶部５３を備え、超音波データ記憶部５１には、３次元サブ領域の各々に対する３次元走査によって得られた受信信号に基づいて受信信号処理部４が生成したＢモードデータが超音波送受信方向（θｐ、φｑ）を付帯情報として順次保存される。
【００３１】
一方、補間処理部５２は、超音波データ記憶部５１から３次元サブ領域単位で読み出した複数のＢモードデータを超音波送受信方向（θｐ、φｑ）に対応させて配列することにより３次元Ｂモードデータを形成し、更に、この３次元Ｂモードデータを構成する不等間隔のボクセルを補間処理してｘ方向及びｙ方向に対し等方的なボクセルで構成されるサブボリュームデータを生成する。そして、３次元サブ領域の各々に対して生成された時系列的なサブボリュームデータは、システム制御部１６から供給されるサブ領域情報や心拍時相検出部１４から供給される当該被検体の心拍時相情報を付帯情報としてサブボリュームデータ記憶部５３に保存される。
【００３２】
再び図１へ戻って、ボリュームデータ生成部６は、図示しない演算回路とボリュームデータ記憶回路を備えている。前記演算回路は、サブボリュームデータ生成部５のサブボリュームデータ記憶部５３に保存されているサブボリュームデータとその付帯情報である心拍時相情報及びサブ領域情報を読み出し、３次元サブ領域の各々にて収集された複数のサブボリュームデータを上述の付帯情報に基づいて合成し広範囲な３次元領域に対する時系列的なボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータは前記ボリュームデータ記憶回路に一旦保存される。
【００３３】
次に、画像データ生成部７の具体的な構成につき図６のブロック図を用いて説明する。この画像データ生成部７は、図６に示すように、２次元画像データ生成部７１と３次元画像データ生成部７２を備えている。
【００３４】
２次元画像データ生成部７１は、図示しない記憶回路を有し、複数断面走査モードにおいて受信信号処理部４が出力したＢモードデータを超音波送受信方向（θｐ、φｑ）及びスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３の情報に対応させて前記記憶回路に順次保存することによりスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３（図４（ｂ）参照）における２次元画像データを生成する。
【００３５】
一方、３次元画像データ生成部７２は、心拍同期３次元走査モードにおいてボリュームデータ生成部６から順次供給されるボリュームデータをレンダリング処理してボリュームレンダリング画像データやサーフィスレンダリング画像データ等の３次元画像データを生成する機能を有し、例えば、不透明度・色調設定部７２１とレンダリング処理部７２２を備えている。そして、不透明度・色調設定部７２１は、ボリュームデータのボクセル値に基づいて各ボクセルの不透明度や色調を設定し、レンダリング処理部７２２は、不透明度・色調設定部７２１によって設定された不透明度及び色調を有するボリュームデータを所定の処理プログラムを用いてレンダリング処理し時系列的な３次元画像データを生成する。
【００３６】
表示部８は、図示しない表示データ生成部、データ変換部及びモニタを備え、前記表示データ生成部は、複数断面走査モードにおいて画像データ生成部７の２次元画像データ生成部７１が生成したスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３における２次元画像データ、あるいは、心拍同期３次元走査モードにおいて画像データ生成部７の３次元画像データ生成部７２が生成した３次元画像データに被検体情報等の付帯情報を付加して表示データを生成する。そして、前記データ変換部は、前記表示データ生成部によって生成された表示データに対しＤ／Ａ変換と表示フォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。
【００３７】
図７は、表示部８のモニタに表示された心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データ及び複数断面走査モードにおける２次元画像データの具体例を示したものであり、図７（ａ）は、例えば、図４（ａ）に示した３次元走査領域Ｓ０における時系列的な３次元画像データＶｘを、又、図７（ｂ）は、図４（ｂ）に示したスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３における時系列的な２次元画像データＰｘ１乃至Ｐｘ３を夫々示している。そして、走査モード設定部１３から供給される走査モードの設定／更新情報に基づいて３次元画像データＶｘあるいは２次元画像データＰｘ１乃至Ｐｘ３の表示が行なわれる。
【００３８】
入力部９は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン、入力ボタン等の入力デバイスを備え、被検体情報の入力、サブボリュームデータ及びボリュームデータの生成条件の設定、被検体に対する３次元領域の設定、２次元画像データ及び３次元画像データの生成／表示条件の設定、スライス断面の位置やスライス数Ｎｄ（Ｎｄ＝３）の設定、セグメント数Ｎｓ（Ｎｓ＝４）の設定等を必要に応じて行なう。
【００３９】
生体信号計測ユニット１０は、当該被検体の心電波形を計測する機能を有し、被検体体表面に装着され心電波形を検出するＥＣＧ電極と、このＥＣＧ電極によって検出された心電波形を所定の振幅に増幅する増幅回路と、増幅された心電波形をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（何れも図示せず）を備えている。
【００４０】
トリガ信号発生部１１は、例えば、心電波形と所定の閾値とを比較することにより最大値を呈する心電波形のＲ波を検出し、このＲ波を基準としてトリガ信号を発生する。そして、トリガ間隔検出部１２は、トリガ信号発生部１１から供給される時系列的なトリガ信号のトリガ間隔を検出する。
【００４１】
一方、走査モード設定部１３は、上述のトリガ間隔に基づいて心拍同期３次元走査モード及び複数断面走査モードの設定や心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへの更新あるいは複数断面走査モードから心拍同期３次元走査モードへの更新をシステム制御部１６や走査制御部１５に対して行なう機能を有しているがその詳細については後述する。
【００４２】
心拍時相検出部１４は、トリガ信号発生部１１から供給されるトリガ信号と走査モード設定部１３から供給される走査モードの設定／更新情報に基づき、心拍同期３次元走査モードにおいてトリガ信号発生部１１から供給されるトリガ信号を基準として当該被検体の心拍時相を検出する。そして、検出された心拍時相の情報は、サブボリュームデータ生成部５において生成される心拍同期３次元走査モードのサブボリュームデータに付帯情報として付加される。
【００４３】
走査制御部１５は、システム制御部１６を介して走査モード設定部１３から供給される走査モードの設定／更新情報に基づいて、当該被検体の３次元領域にて設定された複数断面走査モードにおけるスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３及び心拍同期３次元走査モードにおける３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４に対し超音波送受信を順次行なうための走査制御を送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２に対して行なう。
【００４４】
システム制御部１６は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、前記記憶回路には、入力部９にて入力／設定された上述の各種情報が保存される。そして、前記ＣＰＵは、上述の入力／設定情報に基づいて超音波診断装置１００の各ユニットを制御し、３次元画像データの生成及び表示を行なう心拍同期３次元走査モードと複数からなる２次元画像データの生成及び表示を行なう複数断面走査モードの制御を当該被検体の心電波形から得られたトリガ間隔情報に基づいて行なう。
【００４５】
上述の心拍同期３次元走査モードの３次元サブ領域に対する超音波送受信（３次元走査）の具体例につき図８を用いて説明する。尚、図８（ａ）は、生体信号計測ユニット１０によって計測された当該被検体の正常な心電波形（ＥＣＧ）、図８（ｂ）は、この心電波形のＲ波を基準にトリガ信号発生部１１が発生したトリガ信号、図８（ｃ）は、前記トリガ信号に基づいて３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４（図８（ｄ）参照）の各々に対し行なわれる３次元走査の順序を示している。
【００４６】
即ち、システム制御部１６は、トリガ信号発生部１１から供給されるトリガ信号のトリガ周期Ｔｇを計測し、３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対する３次元走査に要する走査時間δτとトリガ周期Ｔｇに基づいて心拍時相τ１乃至τ４を設定する。そして、走査制御部１５は、送受信部２を制御して期間［ｔ１−ｔ２］において心拍時相τ１乃至τ４の３次元サブ領域Ｓ１に対し３次元走査を順次行ない、更に、期間［ｔ２−ｔ３］、期間［ｔ３−ｔ４］、期間［ｔ４−ｔ５］において心拍時相τ１乃至τ４の３次元サブ領域Ｓ２乃至Ｓ４に対し３次元走査を行なう。
【００４７】
一方、ボリュームデータ生成部６は、期間［ｔ１−ｔ２］乃至期間［ｔ４−ｔ５］の心拍時相τ１において収集された３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４のサブボリュームデータを合成して心拍時相τ１のボリュームデータを生成し、同様にして、期間［ｔ１−ｔ２］乃至期間［ｔ４−ｔ５］の心拍時相τ２乃至τ４において収集された３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４のサブボリュームデータを合成して心拍時相τ２乃至τ４のボリュームデータを生成する。
【００４８】
次に、上述の走査モード設定部１３によって行なわれる走査モードの設定／更新につき、図９乃至図１０を用いて説明する。尚、図９（ａ）及び図１０（ａ）は、当該被検体から計測された心電波形のＲ波を基準にトリガ信号発生部１１が発生したトリガ信号、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は、前記トリガ信号に基づき３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対して行なわれる３次元走査、更に、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）は、トリガ信号のトリガ間隔に基づいて設定／更新された心拍同期３次元走査モード及び複数断面走査モードの期間を夫々示している。
【００４９】
図９は、トリガ信号発生器１１が発生する正常なトリガ信号のトリガ周期Ｔｇとサブボリュームデータの収集に要する時間δτ及び心拍時相数Ｎｐ（例えば、Ｎｐ＝４）に基づいて設定された最小時間間隔Ｔｍｉｎ（Ｔｍｉｎ＝Ｎｐδτ＜Ｔｇ）（即ち、心拍時相τ１乃至τ４におけるサブボリュームデータの収集に要する時間）より小さなトリガ間隔を有するトリガ信号が心拍同期３次元走査モードのトリガ間隔検出部１２へ供給された場合に行なわれる走査モードの設定／更新と、最小時間間隔Ｔｍｉｎより大きく後述する最大時間間隔Ｔｍａｘより小さなトリガ間隔を有するトリガ信号が複数断面走査モードのトリガ間隔検出部１２へ供給された場合に行なわれる走査モードの設定／更新を示している。
【００５０】
即ち、走査モード設定部１３は、システム制御部１６から供給される最小時間間隔Ｔｍｉｎとトリガ間隔検出部１２から供給されるトリガ信号のトリガ間隔を比較する。そして、例えば、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、心拍同期３次元走査モードの超音波送受信が行なわれた期間［ｔ１−ｔ２］に後続する期間［ｔ２−ｔ３］及び期間［ｔ３−ｔ４］のトリガ間隔Ｔ１２及びＴ１３が最小時間間隔Ｔｍｉｎより小さい場合、走査モードを心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへ更新し、走査モードの更新情報を走査制御部１５に供給する。一方、システム制御部１６を介して前記走査モードの更新情報を受信した走査制御部１５は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御して複数断面走査モードに対応した超音波送受信を行なう。
【００５１】
尚、最小時間間隔Ｔｍｉｎより小さなトリガ間隔を有する期間［ｔ２−ｔ３］及び期間［ｔ３−ｔ４］の心拍同期３次元走査モードにおいて収集されたサブボリュームデータは、通常、３次元画像データの生成に寄与することなく排除される。
【００５２】
一方、期間［ｔ４−ｔ８］において複数断面走査モードの超音波送受信が継続して行なわれた後、期間［ｔ８−ｔ９］において検出されたトリガ間隔Ｔ１８が最小時間間隔Ｔｍｉｎより大きくトリガ信号発生器１１が発生する正常なトリガ信号のトリガ周期Ｔｇに基づいて予め設定された最大時間間隔Ｔｍａｘより小さい場合、走査モード設定部１３は走査モードを複数断面走査モードから心拍同期３次元走査モードへ再度更新し、更新された走査モードの情報を走査制御部１５へ供給する。そして、前記走査モードの情報を受信した走査制御部１５は、トリガ間隔１８と略等しいトリガ間隔を有した期間［ｔ９−ｔ１０］、期間［ｔ１０−ｔ１１］・・・における送信部２１及び受信部２２を制御して心拍同期３次元走査モードに対応した超音波送受信を行なう。
【００５３】
次に、図１０は、上述の最大時間間隔Ｔｍａｘ（Ｔｍａｘ＞Ｔｇ）より大きなトリガ間隔を有するトリガ信号が心拍同期３次元走査モードのトリガ間隔検出部１２へ供給された場合の走査モードの更新と、最小時間間隔Ｔｍｉｎより大きく最大時間間隔Ｔｍａｘより小さなトリガ間隔を有するトリガ信号が複数断面走査モードのトリガ間隔検出部１２へ供給された場合に行なわれる走査モードの更新を示している。
【００５４】
即ち、走査モード設定部１３は、システム制御部１６から供給される最大時間間隔Ｔｍａｘとトリガ間隔検出部１２から供給されるトリガ信号のトリガ間隔を比較し、例えば、心拍同期３次元走査モードによる超音波送受信が行なわれた期間［ｔ１−ｔ２］に後続した最大時間間隔Ｔｍａｘを有する期間［ｔ２−ｔ３］において新たなトリガ信号の発生が見られない場合、走査モード設定部１３は、時刻ｔ３において走査モードを心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへ更新し、走査モードの更新情報を走査制御部１５へ供給する。そして、前記走査モードの更新情報を受信した走査制御部１５は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御して複数断面走査モードに対応した超音波送受信を行なう。
【００５５】
一方、期間［ｔ３−ｔ４］において複数断面走査モードの超音波送受信が行なわれた後、時刻ｔ４においてトリガ信号が発生した場合、走査モード設定部１３は時刻ｔ４において走査モードを複数断面走査モードから心拍同期３次元走査モードへ再度更新し、走査モードの更新情報を走査制御部１５へ供給する。そして、前記更新情報を受信した走査制御部１５は、最小時間間隔Ｔｍｉｎより大きく最大時間間隔Ｔｍａｘより小さなトリガ間隔を有した期間［ｔ４−ｔ５］、期間［ｔ５−ｔ６］・・・における送信部２１及び受信部２２を制御して心拍同期３次元走査モードに対応した超音波送受信を行なう。
【００５６】
（画像データの生成／表示手順）
次に、心拍同期３次元走査モード及び複数断面走査モードが適用された当該被検体の３次元領域に対する３次元画像データ及び２次元画像データの生成／表示手順につき図１１のフローチャートを用いて説明する。尚、ここでも説明を簡単にするために心拍同期３次元走査モードにおける３次元サブ領域をＳ１乃至Ｓ４、心拍時相をτ１乃至τ４、又、複数断面走査モードにおけるスライス断面をＰ１乃至Ｐ３とした場合について述べるが、これらの値に限定されない。
【００５７】
心拍同期３次元走査モードによる３次元画像データあるいは複数断面走査モードによる２次元画像データの生成／表示に先立ち、超音波診断装置１００の操作者は、入力部９において被検体情報を入力した後、サブボリュームデータ及びボリュームデータの生成条件、被検体に対する３次元領域、２次元画像データ及び３次元画像データの生成／表示条件、スライス数Ｎｄ（Ｎｄ＝３）及びスライス断面位置、セグメント数Ｎｓ（Ｎｓ＝４）等の設定を必要に応じて行なう。そして、これらの入力情報や設定情報は、システム制御部１６の記憶回路に保存される（図１１のステップＳ１）。
【００５８】
上述の初期設定が終了したならば、操作者は、生体信号計測ユニット１０に備えられたＥＣＧ電極を被検体体表面に装着して接触不良等が発生していない正常時における標準的な心電波形を計測し、トリガ信号発生部１１は、この心電波形と予め設定された閾値との比較によって検出したＲ波を基準とするトリガ信号を発生する。そして、トリガ間隔検出部１２は、トリガ信号発生部１１から供給された時系列的なトリガ信号の標準的なトリガ周期Ｔｇを検出し、システム制御部１６は、当該被検体の３次元領域をセグメント数Ｎｓ（Ｎｓ＝４）で分割して形成された３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対する３次元走査に要する走査時間δτとトリガ周期Ｔｇに基づいて心拍時相τ１乃至τ４を設定する（図８参照）（図１１のステップＳ２）。
【００５９】
次いで、操作者は、画像データの生成開始コマンドを入力部９にて入力し、このコマンド信号がシステム制御部１６へ供給されることにより画像データの生成が開始される（図１１のステップＳ３）。
【００６０】
画像データの生成に際し、トリガ間隔検出部１２は、生体信号計測ユニット１０から供給される当該被検体の心電波形のＰ波を基準としてトリガ信号発生部１１が発生した時系列的なトリガ信号のトリガ間隔Ｔｘを検出し（図１１のステップＳ４）、走査モード設定部１３は、トリガ間隔Ｔｘの妥当性、即ち、このトリガ間隔Ｔｘが上述の走査時間δτ及び心拍時相数Ｎｐ（Ｎｐ＝４）に基づく最小時間間隔Ｔｍｉｎ及び最大時間間隔Ｔｍａｘによって定義された許容時間範囲に含まれるか否かを判定する（図１１のステップＳ５）。
【００６１】
そして、トリガ間隔Ｔｘが許容時間範囲内にあると判定した場合、走査モード設定部１３は、走査モードを心拍同期３次元走査モードに設定し（図１１のステップＳ６）、この設定情報をシステム制御部１６及び走査制御部１５へ供給する。一方、上述の設定情報を受信した走査制御部１５は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２に対し心拍同期３次元走査モードに対応した走査制御信号を供給する。
【００６２】
このとき、トリガ信号発生部１１が発生したトリガ信号をシステム制御部１６を介して受信した送信部２１のレートパルス発生器２１１は、システム制御部１６から別途供給される基準信号を前記トリガ信号に同期させて分周することにより心電波形に同期したレートパルスを生成して送信遅延回路２１２に供給する。送信遅延回路２１２は、走査制御部１５から供給された走査制御信号に基づいて所定の深さに超音波を集束するための集束用遅延時間と、心拍時相τ１の３次元サブ領域Ｓ１における最初の超音波送受信方向（θ１、φ１）に超音波を送信するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをＭｔチャンネルの駆動回路２１３に供給する。次いで、駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ３に設けられたＭｔ個の送信用振動素子に供給して被検体内に送信超音波を放射する。
【００６３】
放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体の臓器境界面や組織にて反射し、超音波プローブ３に設けられたＭｒ個の受信用振動素子によって受信されてＭｒチャンネルの電気的な受信信号に変換される。次いで、この受信信号は、受信部２２のＡ／Ｄ変換器２２１においてデジタル信号に変換され、更に、Ｍｒチャンネルの受信遅延回路２２２において所定の深さからの受信超音波を収束するための集束用遅延時間と超音波送受信方向（θ１、φ１）からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための偏向用遅延時間が走査制御部１５から供給された上述の走査制御信号に基づいて与えられた後加算器２２３にて整相加算される。そして、整相加算後の受信信号が供給された受信信号処理部４の包絡線検波器４１及び対数変換器４２は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってＢモードデータを生成し、得られたＢモードデータは、超音波送受信方向（θ１、φ１）を付帯情報としてサブボリュームデータ生成部５の超音波データ記憶部５１に保存される。
【００６４】
次いで、走査制御部１５は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御してθ方向にΔθ、φ方向にΔφずつ順次更新された３次元サブ領域Ｓ１の超音波送受信方向（θｐ、φｑ）（θｐ＝θ１＋（ｐ−１）Δθ（ｐ＝１〜Ｐ）、φｑ＝φ１＋（ｑ−１）Δφ（ｑ＝１〜Ｑ）、但し、超音波送受信方向（θ１、φ１）を除く）の各々に対し同様の手順で超音波を送受信して３次元走査を行なう。そして、各々の送受信方向にて得られたＢモードデータも上述の超音波送受信方向を付帯情報としてサブボリュームデータ生成部５の超音波データ記憶部５１に保存される。
【００６５】
心拍時相τ１の３次元サブ領域Ｓ１に対するＢモードデータの生成と保存が終了したならば、サブボリュームデータ生成部５の補間処理部５２は、超音波データ記憶部５１から読み出した複数のＢモードデータを超音波送受信方向（θｐ、φｑ）（θｐ＝θ１＋（ｐ−１）Δθ（ｐ＝１〜Ｐ）、φｑ＝φ１＋（ｑ−１）Δφ（ｑ＝１〜Ｑ））に対応させて配列することにより３次元Ｂモードデータを形成し、更に、この３次元Ｂモードデータを構成する不等間隔のボクセルを補間処理して等方的なボクセルで構成されるサブボリュームデータを生成する。次いで、３次元サブ領域Ｓ１において収集されたサブボリュームデータは、心拍時相検出部１４から供給される心拍時相τ１の心拍時相情報及びシステム制御部１６から供給される３次元サブ領域Ｓ１のサブ領域情報を付帯情報としてサブボリュームデータ生成部５のサブボリュームデータ記憶部５３に保存される。
【００６６】
同様の手順により３次元サブ領域Ｓ１の心拍時相τ２乃至τ４におけるサブボリュームデータの収集と保存を行ない、更に、３次元サブ領域Ｓ２乃至Ｓ４の各々の心拍時相τ１乃至τ４におけるサブボリュームデータの収集と保存を行なう（図８参照）。即ち、サブボリュームデータ生成部５のサブボリュームデータ記憶部５３には、３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対して収集された心拍時相τ１乃至τ４のサブボリュームデータが心拍時相情報及びサブ領域情報を付帯情報として保存される（図１１のステップＳ７）。
【００６７】
３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対する心拍時相τ１乃至τ４の時系列的なサブボリュームデータの生成と保存が終了したならば、ボリュームデータ生成部６の演算回路は、サブボリュームデータ生成部５のサブボリュームデータ記憶部５３に保存されているサブボリュームデータとその付帯情報である心拍時相情報及びサブ領域情報を読み出す。そして、これらの付帯情報に基づき、３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の各々に対して収集されたサブボリュームデータを心拍時相単位で合成して広範囲な３次元領域に対する時系列的なボリュームデータを生成する。そして、得られたボリュームデータを自己のボリュームデータ記憶回路に一旦保存する（図１１のステップＳ８）。
【００６８】
次いで、画像データ生成部７の３次元画像データ生成部７２は、ボリュームデータ生成部６のボリュームデータ記憶回路から順次供給されるボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データＶｘを生成し、表示部８のモニタに動画像あるいは所望心拍時相における静止画像として表示する（図１１のステップＳ９）。
【００６９】
一方、上述のステップＳ４乃至Ｓ９に示した手順を繰り返すことにより心拍同期３次元走査モードにおける時系列的な３次元画像データＶｘの生成とその表示を継続的に行なう途中で、走査モード設定部１３は、トリガ間隔検出部１２によって検出されたトリガ間隔Ｔｘが許容時間範囲外にあると判定した場合、走査モードを心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへ更新し（図１１のステップＳ１０）、この更新情報をシステム制御部１６及び走査制御部１５へ供給する。
【００７０】
上述の更新情報を受信した走査制御部１５は、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２に対し複数断面走査モードに対応した走査制御信号を供給して当該被検体の３次元領域に設定されたスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３に対しステップＳ６と略同様の手順によって２次元走査を行なう。そして、画像データ生成部７の２次元画像データ生成部７１は、受信信号処理部４から順次供給されるＢモードデータを超音波送受信方向に対応させて保存することによりスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３における時系列的な２次元画像データＰｘ１乃至Ｐｘ３を生成して表示部８のモニタにリアルタイム表示する（図１１のステップＳ１１）。
【００７１】
更に、上述のステップＳ４及びＳ５とステップＳ１０及びＳ１１に示した手順を繰り返すことにより複数断面走査モードにおける時系列的な２次元画像データＰｘ１乃至Ｐｘ３の生成とその表示を継続的に行なう途中で、走査モード設定部１３は、トリガ間隔検出部１２によって検出されたトリガ間隔Ｔｘが再び許容時間範囲内にあると判定した場合、走査モードを複数断面走査モードから心拍同期３次元走査モードへ更新する（図１１のステップＳ６）。そして、この更新情報を受信したシステム制御部１６及び走査制御部１５は、超音波診断装置１００の各ユニットを制御して心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データの生成と表示を行なう（図１１のステップＳ４乃至Ｓ９）。
【００７２】
即ち、ステップＳ４において述べた走査モード設定部１３におけるトリガ間隔Ｔｘの判定結果に基づいて、ステップＳ６乃至Ｓ９に示した心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データＶｘの生成／表示とステップＳ１０及びＳ１１に示した複数断面走査モードにおける２次元画像データＰｘ１乃至Ｐｘ３の生成／表示が交互に行なわれる。
【００７３】
以上述べた本発明の実施例によれば、心拍同期３次元走査法を適用して複数のサブボリュームデータを順次収集し、得られたこれらのサブボリュームデータを心拍時相情報に基づいて合成することにより広範囲な３次元領域に対する時系列的な３次元画像データを生成する際、心拍時相の検出を目的として心電波形から生成されたトリガ信号のトリガ間隔がＥＣＧ電極の接触不良等に起因して本来の心拍周期より著しく異なる場合においても、心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへ切り替えることにより、被検体の３次元領域に対する画像データを常時観察することが可能となる。このため、診断効率が大幅に向上すると共に被検体や操作者の負担が軽減される。
【００７４】
特に、心拍同期を不要とする上述の複数断面走査モードによれば、当該被検体の３次元領域に設定した複数のスライス断面における２次元画像データを同時表示することにより、トリガ信号のトリガ間隔に影響されること無く前記３次元領域の情報を観察することが可能となる。
【００７５】
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、被検体の３次元領域に対する超音波送受信によって得られた受信信号を処理してＢモードデータを生成し、このＢモードデータに基づいて心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データ及び複数断面走査モードにおける２次元画像データを生成する場合について述べたが、カラードプラデータ等の他の超音波データに基づいて心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データ及び複数断面走査モードにおける２次元画像データを生成してもよい。
【００７６】
又、上述の実施例では、心拍同期３次元走査モードにおける３次元サブ領域をＳ１乃至Ｓ４、心拍時相をτ１乃至τ４とし、複数断面走査モードにおけるスライス断面をＰ１乃至Ｐ３とした場合について述べたが、これらに限定されるものではない。
【００７７】
更に、初期設定においてスライス数Ｎｄ、スライス断面位置、セグメント数Ｎｓ等の設定を行なう場合について述べたが、これらの設定条件の１部あるいは全ては、例えば、システム制御部１６の記憶回路に予め保管されていても構わない。
【００７８】
又、サブボリュームデータの合成によって得られたボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データを生成する場合について述べたが、前記ボリュームデータに基づいて所望スライス断面におけるＭＰＲ画像データを生成してもよい。
【００７９】
更に、被検体に対する３次元走査領域のｙ方向に対して３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４やスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３を設定する場合について述べたが、３次元サブ領域Ｓ１乃至Ｓ４の設定方向やスライス断面Ｐ１乃至Ｐ３の設定方向は任意に選択することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。
【図２】同実施例の超音波診断装置が備える送受信部及び受信信号処理部の具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施例の３次元走査における超音波送受信方向を説明するための図。
【図４】同実施例の心拍同期３次元走査モードにおける３次元サブ領域と複数断面走査モードにおけるスライス断面を示す図。
【図５】同実施例の超音波診断装置が備えるサブボリュームデータ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図６】同実施例の超音波診断装置が備える画像データ生成部の具体的な構成を示すブロック図。
【図７】同実施例の表示部に表示される心拍同期３次元走査モードの３次元画像データ及び複数断面走査モードの２次元画像データを示す図。
【図８】同実施例の心拍同期３次元走査モードにおける３次元走査の具体例を示す図。
【図９】同実施例におけるトリガ信号のトリガ間隔が所定の最小時間間隔より小さな場合に行なわれる心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへの更新を示す図。
【図１０】同実施例におけるトリガ信号のトリガ間隔が所定の最大時間間隔より大きな場合に行なわれる心拍同期３次元走査モードから複数断面走査モードへの更新を示す図。
【図１１】同実施例の心拍同期３次元走査モードにおける３次元画像データ及び複数断面走査モードにおける２次元画像データの生成／表示手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８１】
２…送受信部
２１…送信部
２１１…レートパルス発生器
２１２…送信遅延回路
２１３…駆動回路
２２…受信部
２２１…Ａ／Ｄ変換器
２２２…受信遅延回路
２２３…加算器
３…超音波プローブ
４…受信信号処理部
４１…包絡線検波器
４２…対数変換器
５…サブボリュームデータ生成部
５１…超音波データ記憶部
５２…補間処理部
５３…サブボリュームデータ記憶部
６…ボリュームデータ生成部
７…画像データ生成部
７１…２次元画像データ生成部
７２…３次元画像データ生成部
７２１…不透明度・色調設定部
７２２…レンダリング処理部
８…表示部
９…入力部
１０…生体信号計測ユニット
１１…トリガ信号発生部
１２…トリガ間隔検出部
１３…走査モード設定部
１４…心拍時相検出部
１５…走査制御部
１６…システム制御部
１００…超音波診断装置
【図１】
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【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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