JP5525899B2

JP5525899B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP5525899B2
Application number: JP2010089900A
Authority: JP
Inventors: 直樹米山; 康典大嶋
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-04-08
Also published as: JP2011217927A

Description

本発明は、超音波により被検体の体内を画像化し診断を行う超音波診断装置に関する。

超音波診断装置は、超音波を送受波する超音波プローブを用いて被検体内に超音波を走査し、走査領域における組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる反射波に基づいて生成される画像データをモニタ上に表示するものである。この超音波による診断方法では、超音波プローブを体表面に接触させるだけの簡単な操作で、画像データをリアルタイムに表示することができるため、生体内の心臓、血管、腹部、泌尿器、産婦人科などの検査に広く用いられている。

そして、被検体内における関心領域が超音波の走査領域よりも広い場合、超音波プローブを超音波の走査方向へ体表面に沿って少しずつ移動させながら複数フレーム分の画像データを収集して、各フレームの画像データの互いに重複する部分を繋ぎ合わせることで、広範囲の静止画像データを得ることができる「ＰａｎｏｒａｍｉｃＩｍａｇｉｎｇ」と呼ばれるパノラマ技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この技術では、超音波プローブを移動させながら、移動を開始した位置から移動した位置までの領域の画像データを表示させて、関心領域全体のデータが画像データに含まれているか否かを確認することができる。しかしながら、超音波プローブを体表面に沿って移動させると、超音波の走査方向への移動が困難である場合、各フレームの互いに重複する部分を繋ぎ合わせることがでないため、広範囲の静止画像データを得ることができないことがある。

このような場合、超音波プローブの所定の位置及びこの位置から移動した位置の２つの位置における静止画像データを収集し、収集した２つの静止画像データを並べて広範囲の画像データを表示させるデュアル技術が利用される。

特開２００７−３３０７６４号公報

しかしながら、デュアル技術の場合、超音波プローブの移動量が少ないために２つの静止画像データの重複する部分が多くて関心領域が不足したり、超音波プローブの移動量が多いために２つの静止画像データの間隔が空いて関心領域に隙間ができたりして、関心領域を全域に亘って表示させることができないことがある。この場合、再度、静止画像データの収集を行う必要があるため、検査に手間がかかる問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、広範囲の静止画像データを得るための静止画像データの収集にかかる手間を軽減することができる超音波診断装置を提供することを目的とする。

上記問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、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記超音波プローブの第１の位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、前記超音波プローブが前記第１の位置から移動された第２の位置で、収集した前記静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの、前記静止画像データに対する位置を示す位置データを生成する位置データ生成手段と、前記静止画像データ、この静止画像データ上に重畳された前記位置データ、及び前記画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項７に係る本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、前記送受信手段からの受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、前記超音波プローブの第１の位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、前記超音波プローブが前記第１の位置から移動された第２の位置で、収集した前記静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの、前記静止画像データに対する位置を示す位置データを生成する位置データ生成手段と、前記画像データ及び前記画像データ及び前記超音波プローブが移動される方向に応じた前記画像データ上の位置に重畳して前記静止画像データの前記位置データに含まれる領域を示すデータを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、収集した静止画像データに基づいてこの静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの位置を示す位置データを生成し、生成した位置データに基づいて超音波プローブを移動させることができる。これにより、広範囲の静止画像データを得るための静止画像データの収集にかかる手間を軽減することができる。

本発明の実施例に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。本発明の実施例に係る超音波診断装置の動作を示すフローチャート。本発明の実施例に係る表示部に表示されたＢモード画像データの画面及びこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示されたＢモード画像データ及び矢印データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示された１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、矢印データ、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る超音波プローブを図５に示す位置から移動させた位置で表示部に表示された１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、矢印データ、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示された１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、矢印データ、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る超音波プローブを図７に示す位置から移動させた位置で表示部に表示された１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、矢印データ、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示された２回目に合成した合成画像データ、３回目の位置データ、矢印データ、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示された２回目に合成した合成画像データの画面を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示される１回目に収集した静止画像データ、Ｂモード画像データ、及び透過データの画面、及びこの画面が表示されるときの超音波プローブの位置の一例を示す図。本発明の実施例に係る表示部に表示される３次元画像データ及び矢印データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブの位置の一例を示す図。

本発明の実施例を説明する。

以下、本発明の超音波診断装置の実施例を図１乃至図１２を参照して説明する。
図１は、実施例に係る超音波診断装置の構成を示したブロック図である。この超音波診断装置１００は、被検体Ｐに対して超音波の送受波を行う超音波プローブ１０と、超音波プローブ１０を駆動して被検体Ｐ内に超音波を走査する送受信部２０と、送受信部２０からの受信信号に基づいてＢモードデータ等のデータを生成する信号処理部３０と、信号処理部３０で生成されたデータに基づいて画像データを生成する画像データ生成部３１とを備えている。

また、超音波診断装置１００は、画像データ生成部３１で生成された画像データから静止画像データを収集して広範囲の静止画像データを得るために超音波プローブ１０の移動可能な方向及び位置を示す位置データの生成や収集した静止画像データの合成を行う画像データ処理部４０と、画像データ生成部３１で生成された画像データや画像データ処理部４０で生成された位置データ等を表示する表示部５０とを備えている。

更に、超音波診断装置１００は、画像データ処理部４０で位置データの生成や静止画像データの合成を行わせる合成モードの開始及び終了の入力、超音波プローブ１０の移動方向を指定する入力、位置データを表示部５０に表示させる入力等を行う操作部６０と、送受信部２０、信号処理部３０、画像データ生成部３１、画像データ処理部４０、及び表示部５０の各ユニットを統括して制御するシステム制御部７０とを備えている。

超音波プローブ１０は、被検体Ｐの体表面にその先端面を接触させた状態で超音波の送受波を行なうものであり、例えば１次元又は２次元に配列された複数個の振動子を先端部分に有している。この振動子は、送受信部２０から出力される駆動信号である電気パルスを超音波パルス（送信超音波）に変換して被検体Ｐに送波する。また、被検体Ｐ内で反射した超音波（受信超音波）を電気信号に変換する。そして、電気信号に変換した受信信号を送受信部２０に出力する。

送受信部２０は、超音波プローブ１０で送信超音波を発生させるための駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ１０の振動子から得られる複数チャンネルの受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２とを備えている。

送信部２１は、レートパルス発生器、送信遅延回路、及びパルサ等を備えている。そして、レートパルス発生器は、被検体Ｐに放射する超音波パルスの繰り返し周期（Ｔｒ）を決定するレートパルスを送信遅延回路に出力する。また、送信遅延回路は、被検体Ｐ内の各深さ方向の所定の深さで超音波ビームを集束させるための集束用遅延時間と各深さ方向への送波により超音波を走査するための偏向用遅延時間を前記レートパルスに与えてパルサに出力する。更に、パルサは、送信遅延回路により出力されたレートパルスから駆動パルスを生成する。

受信部２２は、プリアンプ、受信遅延回路、及び加算器等を備えている。そして、プリアンプは、超音波プローブ１０からの微小な受信信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保する。また、受信遅延回路は、被検体Ｐ内における各深さ方向の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深さ方向に超音波ビームの受信指向性を設定するための偏向用遅延時間をプリアンプからの増幅された受信信号に与える。更に、加算器は、受信遅延回路からの受信信号を加算して１つに纏めて信号処理部３０に出力する。

信号処理部３０は、送受信部２０の受信部２２により出力された受信信号に対して例えば包絡線検波を行った後に対数変換し、その対数変換した信号をデジタル信号に変換してＢモードデータを生成する。そして、生成したＢモードデータ等のデータを画像データ生成部３１に出力する。

画像データ生成部３１は、信号処理部３０で生成されたＢモードデータ等のデータを走査変換して、予め設定されたフレームレートでＢモード画像データ等の２次元の画像データを生成する。また、生成した複数フレームのＢモード画像データから予め設定されたフレームレートで３次元の画像データを生成する。そして、生成した２次元画像データや３次元画像データ等の画像データをフレーム毎に画像データ処理部４０に出力する。

なお、２次元の画像データを生成する場合には１次元又は２次元に配列された複数個の振動子を有し、３次元の画像データを生成する場合には２次元に配列された複数個の振動子を有する超音波プローブ１０が使用される。また、３次元の画像データを生成する場合には１次元に配列された複数個の振動子及びこの振動子を配列方向に直交する方向に揺動する揺動機構を備えた超音波プローブを用いるようにしてもよい。

画像データ処理部４０は、画像データ生成部３１で生成された画像データから静止画像データを収集して広範囲の静止画像データを得るために超音波プローブ１０の移動可能な位置を示して案内するための位置データを生成する位置データ生成部４１と、位置データ生成部４１で生成された位置データに基づいて超音波プローブ１０が移動された複数の位置で画像データ生成部３１により生成された画像データから複数の静止画像データを収集して合成を行う合成処理部４２と、画像データ生成部３１で生成された画像データや合成処理部４２で複数の静止画像データが合成された合成画像データを表示用に配置する表示データ生成部４３とを備えている。

位置データ生成部４１は、操作部６０からの合成モードを開始させる合成モード開始の入力に応じて、超音波プローブ１０の移動が可能な移動方向を示す複数の矢印データを生成する。また、複数の矢印データの中から１つの矢印データを指定する入力が行われた後に、位置データを表示させるための例えば位置案内ボタンの押下による操作部６０からのｎ回目（１以上の整数）の位置案内入力に応じて、ｎ回目に位置案内入力されたときに画像データ生成部３１で生成された画像データから例えば１フレームの画像データ（静止画像データ）を収集する。そして、ｎ回目に収集した静止画像データに基づいてｎ回目の位置データを生成し、生成した位置データ及び指定された矢印データを合成処理部４２に出力する。

ｎ回目の位置データは、ｎ回目に位置案内入力されたときの第１の位置Ｓ１ｎから超音波プローブ１０が指定された矢印データの方向へ移動された第２の位置Ｓ２ｎで、ｎ回目に収集した静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの、前記静止画像データに対する位置を示すデータである。

合成処理部４２は、操作部６０からのｎ回目の位置案内入力に応じて、ｎ回目に位置案内入力されたときに画像データ生成部３１で生成された画像データから静止画像データを収集し、このｎ回目に収集した静止画像データに基づいて合成を行う。そして、１回目の位置案内入力に応じて、１回目に収集した静止画像データ上に１回目の位置データを重畳する。

また、１回目の位置データに基づいて、超音波プローブ１０が１回目に位置案内入力されたときの第１の位置Ｓ１１から第２の位置Ｓ２１の方向に移動された第１の位置Ｓ１１と第２の位置Ｓ２１間の途中の位置又は第２の位置Ｓ２１で行われる２回目の位置案内入力に応じて、１回目に収集した静止画像データを２回目に収集した静止画像データと合成して合成画像データを生成し、この１回目に合成した合成画像データ上に２回目の位置データを重畳する。

更に、ｎ回目（ｎは２以上の整数）の位置データに基づいて超音波プローブ１０がｎ回目に位置案内入力されたときの第１の位置Ｓ１ｎから第２の位置Ｓ２ｎの方向に移動された第１の位置Ｓ１ｎと第２の位置Ｓ２ｎ間の途中の位置又は第２の位置Ｓ２ｎで行われる（ｎ＋１）回目の位置案内入力に応じて、（ｎ−１）回目に合成した合成画像データを、（ｎ＋１）回目に収集した静止画像データと合成して合成画像データを生成し、このｎ回目に合成した合成画像データ上に（ｎ＋１）回目の位置データを重畳する。

ここで、収集した静止画像データ及び合成画像データを、収集した静止画像データと合成する処理の一例を説明する。先に収集した静止画像データと、この静止画像データの後に収集した静止画像データとの重なり合う領域及び重なり合わない領域を例えばパターンマッチング処理により判別する。そして、先に収集した静止画像データに、後に収集した静止画像データの先に収集した静止画像データと重なり合わない領域のデータを繋ぎ合わせて合成する。また、合成画像データと、この合成画像データの後に収集した静止画像データとの重なり合う領域及び重なり合わない領域をパターンマッチング処理により判別する。そして、合成画像データに、収集した静止画像データの合成画像データと重なり合わない領域のデータを繋ぎ合わせて合成する。なお、重なり合う領域の高輝度を有するデータを採用するようにしてもよい。これにより、鮮明なデータを得ることができる。

そして、１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、及び指定された矢印データを表示データ生成部４３に出力する。また、１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、及び前記矢印データを表示データ生成部４３に出力する。更に、ｎ回目に合成した合成画像データ、（ｎ＋１）回目の位置データ、及び前記矢印データを表示データ生成部４３に出力する。

表示データ生成部４３は、画像データ生成部３１で生成された２次元画像データや３次元画像データを表示部５０に出力する。また、１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、及び指定された矢印データと、画像データ生成部３１で生成される画像データを並べて表示部５０に出力する。また、１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、及び前記矢印データと、画像データ生成部３１で生成される画像データを並べて表示部５０に出力する。更に、ｎ回目に合成した合成画像データ、（ｎ＋１）回目の位置データ、及び前記矢印データと、画像データ生成部３１で生成される画像データを並べて表示部５０に出力する。

表示部５０は、ＣＲＴや液晶パネルなどのモニタを備え、画像データ処理部４０の表示データ生成部４３から出力された画像データ等を表示する。

操作部６０は、合成処理操作を行うためのボタン、スイッチ、キーボード、トラックボール、マウス、タッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスを用いて撮像条件（ゲイン、送受信周波数、パルス繰り返し周波数、視野深度、フレームレート、Ｂモード画像生成モードや３次元画像生成モードの生成モード等）を設定するための入力、位置データ生成モードを設定するための入力、検査開始及び検査終了の入力、合成モード開始及び終了の入力、位置データの表示や静止画像データの合成を行わせる位置案内入力等の様々な入力を行う。

システム制御部７０は、ＣＰＵ及び記憶回路を備え、操作部６０から入力される入力情報に基づいて送受信部２０、信号処理部３０、画像データ生成部３１、画像データ処理部４０、及び表示部５０の各ユニットの制御や、システム全体の制御を統括して行う。

以下、図１乃至図１１を参照して、実施例に係る超音波診断装置１００の動作の一例を説明する。
図２は、超音波診断装置１００の動作を示したフローチャートである。被検体Ｐの検査を行うために超音波診断装置１００の操作者により、例えば被検体Ｐの識別情報、Ｂモード画像生成モードを含む撮像条件等を設定する入力が操作部６０から行われる。そして、検査開始の入力が行われると、超音波診断装置１００は動作を開始する（ステップＳ１）。

システム制御部７０は、操作部６０からの入力情報に基づいて、送受信部２０、信号処理部３０、画像データ生成部３１、画像データ処理部４０、及び表示部５０に検査を指示する。そして、操作者が超音波プローブ１０を被検体Ｐの体表面に当てることにより、被検体Ｐに対して超音波の送受波が行われ、送受信部２０は超音波プローブ１０を介して被検体Ｐ内に超音波を走査する。

信号処理部３０は、送受信部２０の受信部２２から出力された受信信号に基づいて、Ｂモードデータを生成し、生成したＢモードデータを画像データ生成部３１に出力する。画像データ生成部３１は、信号処理部３０から出力されたＢモードデータからＢモード画像データを生成する。そして、生成したＢモード画像データを画像データ処理部４０に出力する。表示データ生成部４３は、画像データ生成部３１から出力されたＢモード画像データを表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力されたＢモード画像データをリアルタイムに表示する。

図３は、表示部５０に表示されたＢモード画像データの画面及びこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１には、超音波プローブ１０の各走査線θ１乃至θＫの方向への超音波の送受波により被検体Ｐ内の超音波が走査された走査領域の断面を示すＢモード画像データ８０がリアルタイムに表示されている。そして、Ｂモード画像データ８０が表示されているときの超音波の走査領域は、被検体Ｐの関心領域である患部Ｐ１から離れているとする。

次に、超音波プローブ１０を被検体Ｐの体表面に当てた状態で例えば超音波の走査方向に移動し、被検体Ｐの患部Ｐ１の例えば一端部を示すデータを含むＢモード画像データが表示部５０の画面に表示されたとき、操作部６０から合成モード開始の入力が行われると、位置データ生成部４１は、２次元画像データ用の矢印データを表示データ生成部４３に出力する。表示データ生成部４３は画像データ生成部３１から出力されたＢモード画像データ及び位置データ生成部４１から出力された矢印データを表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力されたＢモード画像データ及び矢印データを表示する（図２のステップＳ２）。

図４は、表示部５０に表示されたＢモード画像データ及び矢印データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１ａには、Ｂモード画像データ８０ａがリアルタイムに表示されている。そして、Ｂモード画像データ８０ａは、被検体Ｐの患部Ｐ１の一端部を示す患部データ８０１ａを右側に内包している。

Ｂモード画像データ８０ａの右側には超音波プローブ１０の移動可能な方向を示す矢印データ５２が表示され、矢印データ５２の方向は超音波の走査方向である矢印Ｌ１方向を示している。また、Ｂモード画像データ８０ａの左側には超音波プローブ１０の移動可能な方向を示す矢印データ５３が表示され、矢印データ５３の方向はＬ１方向とは反対方向の矢印Ｌ２方向を示している。

このように、合成可能な静止画像データを収集することができる超音波プローブ１０の移動方向を示す矢印データ５２，５３を表示部５０に表示することができる。これにより、超音波プローブ１０の移動可能な方向を操作者に知らせることができる。

ここでは、図４の画面５１ａに表示されたＢモード画像データ８０ａには患部データ８０１ａが含まれているため、Ｂモード画像データ８０ａから静止画像データを収集する必要がある。また、患部データ８０１ａに連なる患部データを含む静止画像データを収集するために、超音波プローブ１０をＬ１方向へ移動させる必要がある。このため、操作部６０から矢印データ５２を指定する入力が行われる。なお、Ｂモード画像データ８０ａが、被検体Ｐの患部Ｐ１の例えば他端部を示す患部データを左側に内包している場合、超音波プローブ１０をＬ２方向へ移動させることになる。

このように、静止画像データを収集するために超音波プローブ１０をＬ１方向及びＬ２方向の２方向へ移動させることができる。これにより、超音波プローブ１０の移動方向が超音波の走査方向のみに限定されるパノラマ技術を利用する場合よりも、超音波プローブ１０を操作する作業を軽減することができる。

操作部６０から例えば矢印データ５２を指定する入力が行われた後に、図４の画面５１ａに表示されたＢモード画像データ８０ａから静止画像データを収集すると共に、収集した静止画像データの位置データを表示させるために、１回目の位置案内入力が行われると、位置データ生成部４１は、１回目に位置案内入力されたときに画像データ生成部３１で生成されたＢモード画像データから静止画像データを収集する。そして、１回目に収集した静止画像データ及び指定された矢印データ５２に基づいて、１回目の位置データを生成し、この生成した１回目の位置データ及び指定された矢印データ５２を合成処理部４２に出力する。

合成処理部４２は、操作部６０からの１回目の位置案内入力に応じて、１回目に収集した静止画像データ上に１回目の位置データを重畳する。そして、１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、及び指定された矢印データ５２を表示データ生成部４３に出力する。表示データ生成部４３は、合成処理部４２から出力された１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、及び矢印データ５２と、画像データ生成部３１から出力されるＢモード画像データを並べて表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力された１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、及び矢印データ５２を表示すると共に、Ｂモード画像データをリアルタイムに表示する（図２のステップＳ３）。

図５は、表示部５０に表示された１回目に収集した静止画像データ、１回目の位置データ、矢印データ５２、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１ｂは、第１及び第２の表示エリア５４，５５により構成される。

第１の表示エリア５４には、１回目に収集した静止画像データ８２、この静止画像データ８２上に重畳された１回目の位置データ８３、及び超音波プローブ１０の移動可能な方向を示す矢印データ５２が表示されている。また、第２の表示エリア５５には、超音波プローブ１０が１回目に位置案内入力されたときの位置である第１の位置Ｓ１１で生成されたＢモード画像データ８０ｂがリアルタイムに表示されている。

そして、静止画像データ８２は、図４の画面５１ａに表示されたＢモード画像データ８０ａから収集した静止画像データであり、Ｂモード画像データ８０ａに含まれる患部データ８０１ａが静止した患部データ８２１を含んでいる。

位置データ８３は、超音波プローブ１０が第１の位置Ｓ１１から指定された方向であるＬ１方向へ所定の移動量移動された第２の位置Ｓ２１で、静止画像データ８２と重複して合成可能に生成される仮想のＢモード画像データ（仮想画像データ）の例えば輪郭の位置を示している。そして、静止画像データ８２の位置データ８３に含まれる領域データ８２２は、仮想画像データと重複する領域であり、静止画像データ８２と合成可能な静止画像データの領域のデータを示している。

ここで、仮想画像データの位置の求め方の一例を説明する。重複領域の面積が静止画像データ８２及び仮想画像データの面積の例えば５０％以上である場合に静止画像データ８２と仮想画像データの合成が可能であるとする。そして、超音波プローブ１０が第１の位置Ｓ１１からＬ１方向へ移動させて、静止画像データ８２と重複領域の面積が５０％になる仮想画像データが生成される位置を第２の位置Ｓ２１とし、第１の位置Ｓ１１から第２の位置Ｓ２１まで移動する超音波プローブ１０の移動量Ｄを求める。そして、求めた移動量Ｄに基づいて、静止画像データ８２に対する仮想画像データの位置を示す位置データを求める。

なお、図５の画面５１ｂに表示された静止画像データ８２や位置データ８３の全領域が表示されていない場合、操作部６０からスクロール操作して第１の表示エリア５４から外れた静止画像データ８２や位置データ８３の領域を表示させることができる。また、操作部６０から縮小操作して、第１の表示エリア５４内に全域が入るように静止画像データ８２及び位置データ８３を縮小することができる。

このように、表示部５０の画面５１ｂに静止画像データ８２及び位置データ８３を表示することにより、静止画像データ８２と合成可能な静止画像データの領域のデータを確認することができる。また、静止画像データ８２及び位置データ８３と共にＢモード画像データ８０ｂを表示部５０に表示することにより、Ｂモード画像データ８０ｂを静止画像データ８２の領域データ８２２と照合することができる。これにより、静止画像データ８２と合成可能な静止画像データを収集することができる超音波プローブ１０の位置を確認することができる。

図５の画面５１ｂに表示された静止画像データ８２に被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれていないと判断され、静止画像データ８２に含まれる患部データ８２１に繋がるデータを含む静止画像データを収集するために、操作者が超音波プローブ１０を第１の位置Ｓ１１からＬ１方向へ移動させると、被検体Ｐ内における超音波の走査領域がＬ１方向に移動するため、静止画像データ８２の領域データ８２２と略同じデータが、表示部５０の画面に表示されるＢモード画像データの領域内を矢印データ５２とは反対方向に移動する。

そして、表示部５０の画面に表示されたＢモード画像データの例えば中央近傍に領域データ８２２と略同じデータが含まれているとき、超音波プローブ１０がＬ１方向へ移動された第１の位置Ｓ１１と第２の位置Ｓ２１間の途中に位置していることがわかる。また、表示部５０の画面に表示されたＢモード画像データに領域データ８２２と略同じデータが全く含まれていないときや一部しか含まれていないとき、例えばＬ１方向への移動が困難である被検体Ｐの体表面に沿った移動により超音波プローブ１０が指定方向から外れて位置していることがわかる。更に、図６に示すように、画面５１ｃの第２の表示エリア５５に表示されたＢモード画像データ８０ｃに患部データ８０１ｃが含まれ、且つＢモード画像データ８０ｃ左端部に領域データ８２２と略同じデータが含まれているとき、超音波プローブ１０が第２の位置Ｓ２１に位置していることがわかる。

このように、超音波プローブ１０を指定方向へ移動させて、表示部５０にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に、静止画像データ８２の領域データ８２２と照合することにより、静止画像データ８２と合成が不可能な位置における静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動させることができる。

図２に示したステップＳ３の後に、超音波プローブ１０を例えば第２の位置Ｓ２１まで移動させる。そして、操作部６０から２回目の位置案内入力が行われると、位置データ生成部４１は、２回目に位置案内入力されたときに画像データ生成部３１で生成されたＢモード画像データから静止画像データを収集する。そして、２回目に収集した静止画像データ及び指定された矢印データ５２に基づいて２回目の位置データを生成し、この生成した２回目の位置データ及び矢印データ５２を合成処理部４２に出力する。

合成処理部４２は、操作部６０からの２回目の位置案内入力に応じて、２回目に収集した静止画像データを１回目に収集した静止画像データと合成して合成画像データを生成し、この１回目に合成した合成画像データ上に２回目の位置データを重畳する。そして、１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、及び合成モード開始の入力に応じて指定された矢印データ５２を表示データ生成部４３に出力する。

表示データ生成部４３は、合成処理部４２から出力された１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、及び矢印データ５２と、画像データ生成部３１から出力されるＢモード画像データを並べて表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力された１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、及び矢印データ５２を表示すると共に、Ｂモード画像データをリアルタイムに表示する（図２のステップＳ４）。

図７は、表示部５０に表示された１回目に合成した合成画像データ、２回目の位置データ、矢印データ５２、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１ｄの第１の表示エリア５４には、１回目に合成した合成画像データ８２ａ、この合成画像データ８２ａ上に重畳された２回目の位置データ８３ａ、及び超音波プローブ１０の移動可能な方向を示す矢印データ５２が表示されている。また、第２の表示エリア５５には、超音波プローブ１０が２回目に位置案内入力されたときの図５に示した第２の位置Ｓ２１と略同じ位置である第１の位置Ｓ１２で生成されたＢモード画像データ８０ｄがリアルタイムに表示されている。

合成画像データ８２ａは、図６の画面５１ｃに表示されたＢモード画像データ８０ｃから収集した静止画像データと第１のエリア５４に表示された静止画像データ８２を合成した静止画像データ８２よりも広範囲の静止画像データである。そして、静止画像データ８２の患部データ８２１と、この患部データ８２１に連なるＢモード画像データ８０ｃに含まれる患部データ８０１ｃの静止画像データとを合成した患部データ８２１ａを含んでいる。

位置データ８３ａは、超音波プローブ１０が第１の位置Ｓ１２からＬ１方向へ移動量Ｄ移動された第２の位置Ｓ２２で、２回目に収集した静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想画像データの輪郭の位置を示している。そして、合成画像データ８２ａの位置データ８３ａに含まれる領域データ８２２ａは、仮想画像データと重複する領域であり、合成画像データ８２ａと合成可能な静止画像データの領域のデータを示している。

このように、１回目に収集した静止画像データ８２を２回目に収集した静止画像データと合成することにより、静止画像データ８２よりも広範囲の合成画像データ８２ａを得ることができる。そして、合成画像データ８２ａを表示部５０にすることにより、合成画像データ８２ａに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれているか否かを確認することができる。また、表示部５０に合成画像データ８２ａ及び位置データ８３を表示することにより、合成画像データ８２ａと合成が可能な静止画像データの領域のデータを確認することができる。

図７の画面５１ｄに表示された合成画像データ８２ａに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれていないと判断され、超音波プローブ１０を第１の位置Ｓ１２からＬ１方向へ移動させる。そして、図８に示すように、画面５１ｅの第２の表示エリア５５に表示されたＢモード画像データ８０ｅ領域内の左端部に領域データ８２２ａと略同じデータが含まれているとき、操作部６０から３回目の位置案内入力が行われる。

このように、超音波プローブ１０を移動させて、表示部５０にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に合成画像データ８２ａの領域データ８２２ａと照合することにより、合成画像データ８２ａと合成が不可能な静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動することができる。

図２に示したステップＳ４の後に、操作部６０から３回目の位置案内入力が行われると、位置データ生成部４１は、３回目に収集した静止画像データ及び矢印データ５２に基づいて、３回目の位置データを生成する。そして、生成した位置データ及び矢印データ５２を合成処理部４２に出力する。合成処理部４２は、１回目に合成した合成画像データ８２ａを、３回目に収集した静止画像データと合成して合成画像データを生成し、この２回目に合成した合成画像データ上に３回目の位置データを重畳する。そして、２回目に合成した合成画像データ、３回目の位置データ、及び矢印データ５２を表示データ生成部４３に出力する。表示データ生成部４３は、合成処理部４２から出力された２回目に合成した合成画像データ、３回目の位置データ、及び矢印データ５２と、画像データ生成部３１から出力されるＢモード画像データを並べて表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力された２回目に合成した合成画像データ、３回目の位置データ、及び矢印データ５２を表示すると共に、Ｂモード画像データをリアルタイムに表示する（図２のステップＳ５）。

図９は、表示部５０に表示された２回目に合成した合成画像データ、３回目の位置データ、矢印データ５２、及びＢモード画像データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１ｆの第１の表示エリア５４には、２回目に合成した合成画像データ８２ｂ、この合成画像データ８２ｂ上に重畳された３回目の位置データ８３ｂ、及び超音波プローブ１０の移動可能な方向を示す矢印データ５２が表示されている。また、第２の表示エリア５５には、超音波プローブ１０が３回目に位置案内入力されたときの図７に示した第２の位置Ｓ２２と略同じ位置である第１の位置Ｓ１３で生成されたＢモード画像データ８０ｆがリアルタイムに表示されている。

合成画像データ８２ｂは、図８の画面５１ｅに表示されたＢモード画像データ８０ｅから収集した静止画像データと第１のエリア５４に表示された合成画像データ８２ａを合成した合成画像データ８２ａよりも広範囲の静止画像データである。そして、合成画像データ８２ａの患部データ８２１ａと、この患部データ８２１ａに連なるＢモード画像データ８０ｅに含まれる患部データ８０１ｅの静止画像データとを合成した患部データ８２１ｂを含んでいる。

位置データ８３ｂは、超音波プローブ１０が３回目に位置案内入力されたときの第１の位置Ｓ１３からＬ１方向へ移動量Ｄ移動された第２の位置Ｓ２３で、３回目に収集した静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想画像データの輪郭の位置を示している。そして、合成画像データ８２ｂの位置データ８３ｂに含まれる領域データ８２２ｂは、仮想画像データと重複する領域であり、合成画像データ８２ｂと合成可能な静止画像データの領域のデータを示している。

このように、合成画像データ８２ａを収集した３回目に収集した静止画像データと合成することにより、合成画像データ８２ａより広範囲の合成画像データ８２ｂを得ることができる。そして、合成画像データ８２ｂを表示部５０にすることにより、合成画像データ８２ｂに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれているか否かを確認することができる。

ここでは、図９の画面５１ｆに表示された合成画像データ８２ｂに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれていると判断され、合成画像データ８２ｂの全域に亘る範囲を確認するために、操作部６０から合成画像データ８２ｂを全域表示させる全域表示操作が行われると、表示データ生成部４３は、２回目に合成画像データ８２ｂのみを表示部５０に出力する。表示部５０は、表示データ生成部４３から出力された２回目に合成した合成画像データ８２ｂを表示する。

図１０は、表示部５０に表示された２回目に合成した合成画像データ８２ｂの画面を示した図である。この画面５１ｇは、第１及び第２の表示エリア５４，５５を１つのエリアとする第３の表示エリア５６により構成される。そして、第３の表示エリア５６に合成画像データ８２ｂの全領域が表示されている。

このように、表示部５０に合成画像データ８２ｂの全領域を表示させることにより、被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが合成画像データ８２ｂに含まれているか否かを確認することができる。

なお、図９の画面５１ｆに表示された合成画像データ８２ｂに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれていないと判断されたとき、合成画像データ８２ｂに含まれる患部データ８２１ｂに繋がる患部データを含む静止画像データを収集するために、ｎ回目（ｎは３以上の整数）の位置データに基づいて超音波プローブ１０を第１の位置Ｓ１ｎからＬ１方向へ移動させる。そして、超音波プローブ１０が移動された第１の位置Ｓ１ｎと第２の位置Ｓ２ｎの途中の位置又は第２の位置Ｓ２ｎで、（ｎ＋１）回目の位置案内入力を行う。このｎ回目の位置案内入力に応じて、（ｎ−１）回目に合成した合成画像データを、（ｎ＋１）回目に収集した静止画像データと合成して合成画像データを生成する。そして、ｎ回目に合成した合成画像データに、被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれているか否かを確認することにより、患部Ｐ１の全域のデータを含む合成画像データを得ることができる。

図２に示したステップＳ５の後に、図１０の画面５１ｇに表示された合成画像データ８２ｂに被検体Ｐの患部Ｐ１の全域のデータが含まれていることを確認した操作者により、操作部６０から合成モード終了の入力が行われると、合成画像データ８２ｂは図示しない記憶回路に保存され、表示部５０には合成モード開始の入力が行われる前と同様にＢモード画像データのみが表示される。次いで、操作部６０から検査終了の操作が行われると、システム制御部７０が送受信部２０、信号処理部３０、画像データ生成部３１、画像データ処理部４０、及び表示部５０に検査終了を指示することにより、超音波診断装置１００は、動作を終了する（図２のステップＳ６）。

なお、位置データ生成部４１で生成される位置データに基づいて、収集した静止画像データ又は合成した合成画像データの前記位置データに含まれる領域を示すデータを、表示部５０の画面の第２の表示エリア５５に表示される画像データ上に重畳して表示するように実施してもよい。例えば図５に示した画面５１ｂを、図１１に示すように、画面５１ｈに置き換えて表示する。この画面５１ｈの第１の表示エリア５４に静止画像データ８２を表示する。また、第２の表示エリア５５にＢモード画像データ８０ｂをリアルタイムに表示する。更に、静止画像データ８２の位置データ８３に含まれる領域データ８２２を例えば所定の透過率で透過させた透過データ８２３を、Ｂモード画像データ８０ｂが表示される領域内の矢印データ５２とは反対方向の端部上に重畳して表示する。

そして、超音波プローブ１０をＬ１方向へ移動させて、表示部５０にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に、そのＢモード画像データを透過データ８２３と照合し、そのＢモード画像データの例えば透過データ８２３と重なる領域に透過データ８２３と略同じデータが表示されたとき、超音波プローブ１０が第２の位置Ｓ２１に位置していることがわかる。このように、静止画像データ８２と合成が不可能な位置における静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動させることができる。

以上述べた本発明の実施例によれば、表示部５０の画面５１ｂに１回目に収集した静止画像データ８２及びこの静止画像データ８２に基づいて生成された位置データ８３を表示させることができる。そして、超音波プローブ１０を移動させて表示部５０の画面にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に、そのＢモード画像データを静止画像データ８２の領域データ８２２と照合することにより、静止画像データ８２と合成が不可能な静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動させることができる。

また、表示部５０の画面５１ｄに静止画像データ８２と２回目に収集した静止画像データを合成した静止画像データ８２よりも広範囲の合成画像データ８２ａ及び２回目に収集した静止画像データに基づいて生成された位置データ８３ａを表示させることができる。そして、超音波プローブ１０を移動させて表示部５０の画面にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に、そのＢモード画像データを合成画像データ８２ａの領域データ８２２ａと照合することにより、合成画像データ８２ａと合成が不可能な静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動させることができる。

更に、表示部５０の画面５１ｆに合成画像データ８２ａと３回目に収集した静止画像データを合成した合成画像データ８２ａよりも広範囲の合成画像データ８２ｂ及び３回目に収集した静止画像データに基づいて生成された位置データ８３ｂを表示させることができる。そして、超音波プローブ１０を移動させて表示部５０の画面にリアルタイムに表示されるＢモード画像データに患部データが含まれているか否かを確認すると共に、そのＢモード画像データを合成画像データ８２ｂの領域データ８２２ｂと照合することにより、合成画像データ８２ｂと合成が不可能な静止画像データの収集を避けて、合成が可能な患部データを含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を移動させることができる。

以上により、合成が可能な関心領域を含む静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を容易に移動させることができる。これにより、広範囲の静止画像データを得るための静止画像データの収集にかかる手間を軽減することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、３次元画像生成モードを設定することにより、Ｂモード画像生成モードタの場合と同様に図２に示したステップＳ１乃至Ｓ８を実行させることにより、画像データ生成部３１により生成された３次元画像データから静止画像データを収集し、収集した静止画像データに基づいて３次元空間における位置データを生成する。そして生成した位置データに基づいて超音波プローブ１０の複数の位置で収集した複数の静止画像データを合成する。この場合、Ｂモード画像生成モードの場合と異なる点を、図１２を参照して説明する。

図１２は、図２のステップＳ４において表示部５０に表示される３次元画像データ及び矢印データの画面、並びにこの画面が表示されたときの超音波プローブ１０の位置の一例を示した図である。この画面５１ｊには、超音波プローブ１０の各走査線θａ１乃至θｍＫの方向への超音波の送受波により被検体Ｐ内に走査される超音波の走査領域の３次元画像データ８５がリアルタイムに表示される。また、３次元画像データ８５の近傍に超音波プローブ１０の移動が可能な方向を示す４つの矢印データ５７１乃至５７４が表示される。そして、矢印データ５７１の方向は、超音波プローブ１０の矢印Ｌ３方向を示している。また、矢印データ５７２の方向は、Ｌ３方向とは反対方向である矢印Ｌ４方向を示している。また、矢印データ５７３の方向は、Ｌ３方向及びＬ４方向に対して垂直方向であるＬ５方向を示している。また、矢印データ５７４の方向は、Ｌ５方向とは反対方向である矢印Ｌ６方向を示している。このように、超音波プローブ１０の移動可能な方向を４つの矢印データ５７１乃至５７４の中から指定する点が、Ｂモード画像データの場合と異なる。

これにより、合成が不可能な３次元の静止画像データの収集を避けて、合成可能な患部データを含む３次元の静止画像データを収集することができる位置へ超音波プローブ１０を容易に移動させることができるため、広範囲の静止画像データを得るための静止画像データの収集にかかる手間を軽減することができる。

Ｐ被検体
１０超音波プローブ
２０送受信部
３０信号処理部
３１画像データ生成部
４０画像データ処理部
４１位置データ生成部
４２合成処理部
４３表示データ生成部
５０表示部
６０操作部
７０システム制御部
１００超音波診断装置

Claims

被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、
前記送受信手段からの受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記超音波プローブの第１の位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、前記超音波プローブが前記第１の位置から移動された第２の位置で、収集した前記静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの、前記静止画像データに対する位置を示す位置データを生成する位置データ生成手段と、
前記静止画像データ、この静止画像データ上に重畳された前記位置データ、及び前記画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
前記超音波プローブが移動された前記第１の位置と前記第２の位置間の途中の位置又は前記第２の位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、この収集した静止画像データと前記第１の位置で収集した前記静止画像データを合成して合成画像データを生成する合成処理手段を有し、
前記表示手段は、前記合成画像データ、この合成画像データ上に重畳された前記位置データ、及び前記画像データを表示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。
前記合成処理手段は、前記超音波プローブが前記途中位置又は前記第２の位置から更に前記第１の位置とは反対方向に移動された位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、この収集した静止画像データと前記合成画像データを合成するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の超音波診断装置。
前記超音波プローブの移動方向を指定する入力を行う操作手段を有し、
前記操作手段からの入力により指定された前記超音波プローブの移動方向は、前記静止画像データが２次元画像データである場合、前記送受信手段により超音波が走査される方向又はこの方向とは反対方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波診断装置。
前記操作手段からの入力により指定された前記超音波プローブの移動方向は、前記第１の位置を交点として互いに直交する２つの直線の方向として示される４方向の内のいずれかの方向であることを特徴とする請求項４に記載の超音波診断装置。
前記位置データは、前記仮想の画像データの領域の輪郭の位置を示すデータであることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
被検体に対して超音波の送受波を行う超音波プローブと、
前記超音波プローブを駆動して前記被検体に超音波を走査する送受信手段と、
前記送受信手段からの受信信号に基づいて画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記超音波プローブの第１の位置で生成された前記画像データから静止画像データを収集し、前記超音波プローブが前記第１の位置から移動された第２の位置で、収集した前記静止画像データと重複して合成可能に生成される仮想の画像データの、前記静止画像データに対する位置を示す位置データを生成する位置データ生成手段と、
前記画像データ及び前記超音波プローブが移動される方向に応じた前記画像データ上の位置に重畳して前記静止画像データの前記位置データに含まれる領域を示すデータを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
前記表示手段は、前記静止画像データの前記位置データに含まれる領域が所定の透過率で透過する透過データを、前記画像データを表示する領域内の前記超音波プローブが移動される方向とは反対方向に対応する方向の端部上に表示するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。