超音波医療診断システムおよび超音波医療診断システムによるイメージング方法
【課題】超音波イメージング装置を用いて超音波による３次元画像のステレオスコピックビューを可能にする。
【解決手段】人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置が設けられており、この装置は超音波トランスデューサおよび３次元画像プロセッサを備えており、このプロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、さらにこれらの表現を表示するステレオスコピックディスプレイが設けられている。
【解決手段】人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置が設けられており、この装置は超音波トランスデューサおよび３次元画像プロセッサを備えており、このプロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、さらにこれらの表現を表示するステレオスコピックディスプレイが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波によって所定のボリュームを表現する３次元イメージングに関する。本発明は特に、超音波医療診断システムおよび超音波医療診断システムによるイメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元表現は２つの２次元画像としてＣＲＴまたはフラットパネルモニタに表示される。制限されてはいるものの、３次元効果または奥行き認知は、種々のレンダリング法、例えば不透明化、平滑化フィルタリング、影付け、エッジ強調その他の技術によって達成される。
【０００３】
コンピュータゲーム、フライトシミュレーション、映画およびＴＶなどに対して種々のタイプのステレオスコピック表示が開発されてきた。これらの製品では３次元物体のステレオスコピックビューをビデオ表示速度で形成する。この場合の３次元効果は２次元画像による３次元表現に比べて高まる。
【０００４】
また３次元ステレオスコピック画像は医療用イメージングおよびその学習に広く用いられている。超音波ステレオスコピック画像はオフラインで超音波イメージング装置から分離されたワークステーションなどを用いて表示される。例えばＳｉｅｍｅｎｓＳＸＤ３３Ｄカラーフラットパネルステレオスコピックディスプレイモニタを用いた超音波ステレオスコピックイメージングにより鮮明な胎児画像が得られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、複雑な構造をより簡単かつ迅速に分析できるよう、超音波イメージング装置を用いて超音波による３次元画像のステレオスコピックビューを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置が設けられており、この超音波イメージング装置は超音波トランスデューサおよび３次元画像プロセッサを備えており、この３次元画像プロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、さらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示するステレオスコピックディスプレイが設けられているシステムにより解決される。
【０００７】
課題はまた、超音波イメージング装置により、所定の領域を表す超音波データを取得し、それぞれ異なる第１の観察方向および第２の観察方向から前記領域の第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、これら第１の３次元表現および第２の３次元表現を用いて前記領域のステレオスコピック表示を形成する方法により解決される。
【０００８】
課題はまた、超音波イメージング装置、ディスプレイおよびヘッドマウントデバイスを有しており、前記超音波イメージング装置は同じ領域を第１の観察角および第２の観察角から表した第１の３次元表現および第２の３次元表現を出力するビデオ処理ユニットを有しており、前記ディスプレイは第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示し、前記ヘッドマウントデバイスは前記ディスプレイに関連して前記領域のステレオスコピック表示を形成するシステムにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法は有利には超音波医療診断システムに適用される。超音波医療診断システムは音響エネルギにより人体を走査し、当該の人体について３次元のステレオスコピックビューを形成する。さらにビデオ処理ユニットおよび／またはディスプレイデバイスによりステレオスコピック表示が形成される。
【００１０】
本発明の特徴は特許請求の範囲に定義されており、発明の詳細な説明中の実施形態は特許請求の範囲を限定するものではない。本発明のさらなる態様および利点を図示の実施例に関連して以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
図示の実施例は本発明の基本的原理を説明するためのものにすぎない。また図中のコンポーネントはそれぞれ縮尺通りには示されていないことに注意されたい。なお同じコンポーネントには全図を通して相応する参照番号を付してある。
【００１２】
ステレオスコピックなビデオ表示は超音波イメージング装置によって実現される。従来の超音波イメージング装置のビデオパスはパーソナルコンピュータまたはワークステーションのそれとは異なっている。主な相違点として超音波イメージング装置はグラフィクスカードに加えて付加的なビデオ処理ユニットを有することが挙げられる。付加的なビデオ処理ユニットは患者登録情報、病院情報、イメージングパラメータなどを含むオーバレイグラフィクスを画像に加え、他の画像ディスプレイデバイスへのビデオ入出力、例えばＤＩＣＯＭワークステーション、ＣＤバーナー、光学ドライブ、ＤＶＤバーナー、ＶＣＲおよびプリンタなどへの画像送信を管理する。グラフィクスカードはパーソナルコンピュータまたはワークステーションで用いられているものと同様であるが、当該の付加的なビデオ処理ユニットは典型的にはカスタムデザインの装置である。
【００１３】
他の医療用イメージング装置に比べての超音波イメージング装置の強みは、リアルタイム処理が可能であり、可搬かつ低コストであるということである。超音波イメージング装置を用いて超音波による３次元画像のステレオスコピックビューが可能になると、画像品質、３次元効果（例えばつや、シンチレーション、表面光沢）、奥行き認知、信号雑音比、解剖学的位置、ワークフロー、スループットが向上し、および／または解剖学的構造をリアルタイムでステレオスコピックに、つまり時間に依存して３Ｄまたは４Ｄで観察することができる。超音波ステレオスコピック画像はオフラインのパーソナルコンピュータまたはワークステーションではなく超音波イメージング装置で形成される。
【００１４】
超音波ステレオスコピック画像は、胎児顔貌、胎児胸郭、胎児の全身、胆石、胆嚢、肝静脈、新生児脳、経頭蓋または心臓などの画像を形成できる。付加的な奥行き情報により複雑な構造をより簡単かつ迅速に分析することができる。ビジュアル環境の高いレベルでの３次元画像を提供できれば、適用範囲もさらに広がる。こうしたアプリケーションは治療計画ツール、医療研修ツールおよびバーチャル生検ツールを含み、超音波画像のバーチャルリアリティ表示の基礎をなし、フライスルー表示技術およびバーチャルパースペクティブカメラビューイメージングにおいて利用される。
【００１５】
図１には超音波医療診断システム１０が示されている。システム１０は超音波イメージング装置１２およびステレオスコピックディスプレイ１４を有する。超音波イメージング装置１２は１つまたは複数の画像をステレオスコピックディスプレイ１４上に形成することができる。超音波イメージング装置１２は送信ビーム形成器１６，トランスデューサ１８，受信ビーム形成器２０，検出器２２，走査コンバータ２４，３次元画像プロセッサ２６およびビデオ処理ユニット２８を有する。これらに加えて他のコンポーネントを設けてもよいし、逆に例えば走査コンバータ２４および３次元画像プロセッサ２６を省略してもよい。また別の実施例として、走査コンバータ２４、３次元画像プロセッサ２６およびビデオ処理ユニット２８を結合することもできる。ビデオ処理ユニット２８は同じ領域を種々の観察角から記録した複数の３次元表現を出力できる。各表現はほぼ同時に異なる観察パースペクティブ（例えば左右の目に相応する２つの方向）から見た１つの領域を表している。超音波イメージング装置１２としてＳｉｅｍｅｎｓ，Ｐｈｉｌｉｐｓ，ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃまたは東芝などで製造されたカートベースのシステムなどを利用することができる。ポータブルタイプ、ハンドヘルドタイプ、その他の周知または将来のタイプのいずれの超音波イメージング装置であってもよい。超音波イメージング装置１２は、超音波データを取得するかまたは患者の人体を走査して相応の画像を形成する手段を備えている。例えば音波検査者が超音波イメージング装置１２のトランスデューサを患者の表面または内部に配置することにより、リアルタイムに画像シーケンスを形成することができる。
【００１６】
図２には超音波医療診断システム１０の第２の実施例が示されている。ビデオ処理ユニット２８は２つのコンポーネント、すなわち３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａおよびビデオ結合器２８Ｂに分割されている。またパーソナルコンピュータ型のアーキテクチャ３０が制御プロセッサまたは中央処理ユニットＣＰＵのために設けられている。アーキテクチャ３０はどのような形態のものであってもよく、例えばＩｎｔｅｌのＡＧＰアーキテクチャである。アーキテクチャ３０はＣＰＵ、メモリ、メモリおよび周辺チップセット（またはブリッジ）、オーディオ、ネットワーク、ＵＳＢ、ユーザ入力部（ヒューマンインタフェース）、ハードディスクドライブまたはその他のコンポーネントに対するポートまたはバスコネクションを有する。さらに３Ｄグラフィクスプロセッサ２８Ａおよび／またはＰＣＩブリッジ３２に接続するための別のポートまたはブリッジも設けられている。ＰＣＩブリッジ３２はアーキテクチャ３０と超音波イメージング装置１２のフロントエンドとを接続している。フロントエンドの送信ビーム形成器１６および受信ビーム形成器２０は送信ビームおよび受信ビームを形成する。ベースバンドフィルタリングまたはライン合成などの幾つかの信号処理をフロントエンドのビーム形成器によって行うこともできる。画像処理および走査変換はバックエンドの検出器２２および走査コンバータ２４によって行われる。検出器２２は無線周波数信号または位相２乗信号の振幅をＢモードイメージングのビデオ信号のために変換するか、またはフロー信号のために速度、周波数、偏差またはエネルギを変換する。他の画像処理またはフィルタリングを行うこともできる。走査コンバータ２４は取得されたデータのフォーマットを２次元のディスプレイでの表示のために２次元デカルト座標系へ変換する。別の実施例として走査コンバータ２４を省略したり、３次元画像プロセッサ２６に上述の処理を行わせたりしてもよい。
【００１７】
ビデオ結合器２８Ｂはワイヤまたはバスを介して３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａに接続されている。ビデオ結合器２８Ｂはバックエンドの検出器２２および走査コンバータ２４の形成した画像と３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａの形成したオーバレイグラフィクスとを合成する。オーバレイグラフィクスは画像または画像セットに関連する患者情報、病院情報、音波検査者情報、日時情報、イメージングパラメータ設定その他を含む。オーバレイグラフィクスはテキスト、グラフィクスまたはその双方である。結合された情報は入出力ボードへ送信されるか、またはステレオスコピックディスプレイ１４に表示される。
【００１８】
送信ビーム形成器１６は種々のモード（例えばＢモードまたはフローモードなど）の波形を形成する。送信波形に応じてトランスデューサ１８が音響エネルギを形成する。この音響エネルギの送信ビームからのエコーがトランスデューサ１８によって受信される。こうして得られた電気信号から受信ビーム形成器２０が受信ビームを形成する。このとき種々の走査フォーマット、フォーカシング波形、波面、その他の周知または将来の超音波走査技術を利用することができる。検出器２２は受信信号について強度、電力、振幅、周波数、速度、エネルギ、コントラスト作用、高調波情報その他の任意の特性を検出する。走査コンバータ２４は受信された情報をディスプレイ１４で使用可能な座標系へ変換する。この実施例では３次元表現を走査変換された情報からレンダリングしているが、別の実施例で走査コンバータでの変換なしにデータをレンダリングしてもよい。
【００１９】
３次元画像プロセッサ２６は汎用プロセッサ，ＤＳＰ，ＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ，ディジタル回路、画像処理ユニット、グラフィクスカードまたはこれらの組み合わせであり、また３次元表現をレンダリングする周知または将来の他の任意のデバイスであってもよい。図２の実施例では、３次元画像プロセッサ２６はアーキテクチャ３０のＣＰＵまたはバックエンドとして構成されている。例えばＣＰＵは３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ（グラフィクスカード）２８Ａと共働してオープンＧＬドライバまたは他のドライバを用いて１つのボリュームの種々のビューを形成し、左右の目の観察角をシミュレートする。各ビューは取得したグリッドから再構成のための３次元グリッドへデータを補間することにより形成される。これに代えてデータを取得したときのフォーマットのままにしてもよい。最大値、最小値、平均値またはその他の投影のレンダリングを使用することができる。例えば観察角に平行な複数のラインを再構成のための３次元グリッドを通して延長する。各ラインに隣接するデータまたは各ライン上のデータはグリッドを通して延びるピクセルまたはラインの値を求めるために使用される。各ラインに沿って最大値、最小値またはしきい値上方の最近似値、平均値その他の値が選択される。別の実施例で表面レンダリングや周知または将来の他の３次元イメージング技術を利用してもよい。左右の目の位置を考慮し、１つのボリュームまたは１つの３次元再構成画像に対して２つの異なる観察角度が定義される。同じデータに依存して、異なる観察角に相応するように各３次元表現がレンダリングされる。
【００２０】
３次元画像プロセッサ２６は２つの異なる観察角に相応する複数の３次元表現をほぼ同時に並列に出力するかまたは連続して出力する。ユーザの位置は走査ボリュームに対して変化するので、一方または双方の観察角も変化する。ユーザのパースペクティブが運動してもしなくても、３次元表現のシーケンスはリアルタイムまたは４Ｄでレンダリングされる。連続出力に際しては各観察角に相応する３次元表現は対または所定のグループで出力され、それぞれの観察角でのビューが同時に得られる。観察角ごとまたは観察角の対ごとの出力速度はビデオ処理ユニット２８により画像フレームの表示速度に同期される。
【００２１】
図３にはステレオスコピックビューの実施例が示されている。２つの異なる３次元表現４０，４２はデータフレーム４６のサブフィールド４４内に配置される。図示の例では各３次元表現４０，４２は８００×６００ピクセルであるが、これより小さい解像度または大きい解像度も可能である。２つの異なるビューは上下のサブフィールドとして合成される。これに代えて２つのビューを左右のサブフィールドまたは他のサブフィールドとして合成してもよい。フィルタリング、デシメーションまたはこれらの組み合わせにより、各ビュー４０，４２の１つまたは複数の次元に沿った解像度が低減される。選択的にデータフレーム４６が例えば僅かに低減された解像度または低減なしの解像度に関連して増大された解像度を有してもよい。新たなデータフレームは左右のビューの双方から再構成される。この実施例では３次元画像プロセッサ２６が２つの異なる３次元表現４０，４２を合成しているが、別の実施例でビデオ処理ユニット２８がこれらを合成することもできる。各３次元表現４０，４２または合成されたフレーム４６はＭＰＥＧまたはＡＶＩの圧縮データであり、ＤＩＣＯＭに対して互換性を有する。種々の画像サイズ、イメージング速度またはビットレートが可能である。
【００２２】
各出力データフレーム４６が２つの異なるビュー４０，４２に関連しているので、同期パルス速度は増大する。例えば、垂直同期パルス、水平同期パルスまたはその双方が同期回路４８へ出力される。同期回路４８はトランジスタ、プロセッサ、発振器、ＰＬＬ回路、比較器、ディジタル回路、アナログ回路またはこれらの組み合わせであり、データフレーム４６に関連して同期速度を増大する。例えばサブフィールド４４が上下のサブフィールドである場合、同期回路４８は垂直同期パルスをデータフレーム４６から検出する。垂直同期パルスのレートは２倍にされる。検出された各垂直同期パルスのあいだにパルスが１つずつ挿入されるか、または各垂直同期パルスに対して２つのパルスが形成される。つまり例えばデータフレーム４６が６０Ｈｚで供給されるとして、垂直同期パルスは２倍の１２０Ｈｚとなる。サイドバイサイドでサブフィールド４４が供給される場合、垂直同期パルスは３次元表現４０，４２の連続表示のために２倍にされる。
【００２３】
データフレーム４６および変更された同期情報は図１，図２に示されているビデオ処理ユニット２８へ供給される。ビデオ処理ユニット２８はグラフィクスプロセッサ、グラフィクスカード、ビデオ結合器、バッファ、ディジタル回路、アナログ回路またはこれらの組み合わせであり、また入力画像データにしたがってディスプレイを駆動する周知または将来の駆動デバイスであってもよい。実施例では、同期回路４８はビデオ処理ユニット２８に組み込まれていてもよいし、分離されていてもよい。１つのビデオチャネルがデータフレーム４６の入力およびモニタへの出力のために設けられている。合成されたデータフレーム４６が存在するので、ビデオ処理ユニット２８は通常の６０Ｈｚの同期速度で動作する。またいっそう高い動作速度で動作するように構成することもできる。
【００２４】
ビデオ処理ユニット２８はそれぞれ異なる３次元表現４０，４２をデータフレーム４６のサブフィールド４４から分離する。外挿、補間その他の処理を用いて各３次元表現４０，４２の解像度が増大される。例えば低減されたコンテンツデータフレーム４６がもとの３次元表現４０，４２の解像度８００×６００へ増大される。この実施例では１次元に沿ったラインが２倍にされ、ローパスフィルタリングされる。３次元表現４０，４２の分離後、ビデオ処理ユニット２８は増大された同期速度に依存して３次元表現４０，４２の連続表示を形成する。左右のビューはもとのリフレッシュ速度６０Ｈｚで連続表示される。２つのビューがともに６０Ｈｚで連続して表示されるので、１２０Ｈｚでの同期が行われることになる。
【００２５】
図４に示されているように、スイッチ５０，５２またはその他のデバイスが画像の形成に同期したステレオスコピック表示の制御に用いられる。同期回路４８は左右の同期信号を形成する。同期信号は、左フィールドおよび右フィールドを表す直接的な信号であって５０％デューティ比を有するか、または制御チャネルに含まれるＤＶＩ信号である。スイッチは、この実施例では、赤外発光ダイオードに関連して遮光眼鏡をトリガする。スイッチ５０，５２は迅速な応答のために発光ダイオードに接するように位置決めされる。モノスコピックビューではスイッチ５０，５２は動作せず、観察者は両目で同時に観察することができる。
【００２６】
１つの実施例では、図１，図２のシステム１０はモノスコピックビューでなくステレオスコピックビューのみを提供する。これに代えて、ビデオ処理ユニット２８がステレオスコピックモードおよびモノスコピックモードの双方で動作するように構成してもよい。動作モードはユーザによって選択されるか、またはデフォルトで所定のモードが選択される。例えばステレオスコピック観察機器が超音波イメージング装置１２に取り付けられている場合にはデフォルトでステレオスコピック観察が行われるようにするとよい。モノスコピックモードではステレオスコピックモードで使用される回路はバイパスされる。
【００２７】
ビデオ処理ユニット２８は図３，図４に示されている同期回路４８の出力した同期パルスの特性に依存してステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードのいずれかを選択する。１つの実施例では、イメージングソフトウェアの制御に用いられるスイッチから独立に、モノスコピックモードとステレオスコピックモードとを切り換えるためのスイッチまたはボタンが設けられる。例えば持続的に符号化されたボタンまたはソフトウェアベースの選択ボタンが用いられ、ユーザは超音波イメージング装置１２の動作に関係なく切り換えを行うことができる。スイッチはビデオ処理ユニット２８の動作を制御するスイッチまたはその他のデバイスを作動させる。ソフトウェアはユーザ入力に応じてモードを電子的に切り換える。
【００２８】
特定のモードでの動作を表す専用制御レジスタを使用してもよい。別の実施例では、ビデオ処理ユニット２８は同期パルスによって示される所定のモードにしたがって動作する。図４に示されているように、ステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードは同期パルスの極性、パルス幅またはその他の特性によって示される。例えば正の同期パルスが一方のモードを示し、負の同期パルスが他方のモードを示すようにする。別の実施例では、例えば６個以上のラインを有する幅の広い同期パルスが一方のモードでの動作を表し、通常の同期パルスまたは幅の狭い同期パルスが他方のモードを表す。別の実施例では、特性の変化により現在のモードから他のモードへの切り換えが表される。
【００２９】
３次元表現４０，４２に対してデータフレーム４６のサブフィールド４４を合成するので、ビデオ処理ユニット２８は図５に示されている増大された処理速度で３次元表現４０，４２を連続受信する。例えばビデオ処理ユニット２８のクロック速度および／または処理速度は１００Ｈｚ以上のデータフレームを連続して受け取れるように増大される。垂直同期速度も１００Ｈｚ以上の同じ速度にされる。例えば各３次元表現４０，４２は６０Ｈｚでビデオ処理ユニット２８の同じ入力側へ連続して供給される。ビデオ処理ユニット２８の受信の連続的な入力速度は約１２０Ｈｚである。垂直同期パルスによりそれぞれ異なる３次元表現４０，４２が生じ、約１２０Ｈｚの入力同期パルスが得られる。３次元表現４０，４２は解像度のデシメーションまたは低減なしに準備される。ビデオ処理ユニット２８は３次元表現４０，４２をディスプレイ１４へ連続出力する。１つの実施例ではビデオ処理ユニット２８はバッファまたはメモリをページフリップとして含み、３次元表現４０，４２の連続ローディングおよび連続出力が充分に高い速度で（例えば９０Ｈｚ以上で）行われる。
【００３０】
図６にはビデオ処理ユニットの動作の実施例が示されている。別個のビデオパス６０，６２が設けられている。各ビデオパスは別個のビデオ処理ユニット２８ｉ，２８ｉｉへ通じており、相応の３次元表現４０，４２を含む。別個に処理された３次元表現４０，４２はディスプレイ１４上の画像として形成される。別個のビデオパス６０，６２は一時的かつ空間的な解像度を保存するが、付加的なハードウェアを必要とする。例えば４つのバッファが設けられ、そのうち２つは異なるビュー４０，４２の入力に用いられ、残りの２つは出力に用いられる。さらにディスプレイ１４では両目または２つの観察角に対するチャネルが定められており、ひとりのユーザに制限されている。
【００３１】
ビデオ処理ユニット２８は１つまたは複数の３次元表面にオーバレイグラフィクスを合成することもできる。例えばオーバレイグラフィクスの第１部分を第１の観察角に相応する第１の３次元表現に合成し、第２部分を第２の観察角に相応する第２の３次元表現に合成する。オーバレイグラフィクスのそれぞれ異なる部分がそれぞれ異なる３次元表現４０，４２に合成されるのである。例えば、図３に示されているサブフィールド処理では、グラフィクスは偶数ラインおよび奇数ラインへ分割される。偶数ラインはデシメーション処理された３次元表現に合成され、奇数ラインは他の３次元表現に合成される。偶数ラインおよび奇数ラインへの分割のほか、別の分割を行ってもよい。それぞれ異なるビューが連続してユーザに提示されるので、ユーザの目または脳は異なるビューのオーバレイグラフィクス情報を統合し、解像度をフルに活用してテキスト表示を形成する。視覚的統合（visual integlation）はステレオスコピックに観察されない表示の解像度を回復するために用いられる。
【００３２】
各部分が合成されるので、ステレオスコピックディスプレイ１４に形成されたときにはオーバレイグラフィクスはモノスコピックな印象を有する。３次元表現は１つの同じボリュームの異なるビューであるから、ステレオスコピック表示はモノスコピックなオーバレイグラフィクスから得られる。ドップラーモードまたはＭモードでのトレースが分割され、ステレオスコピックなＢモード画像によるモノスコピック表示のためのオーバレイグラフィクスとして合成される。別の実施例では、オーバレイグラフィクスはステレオスコピック観察のために各ビューについて形成される。
【００３３】
ビデオ処理ユニット２８は１つまたは複数の出力ポートを有する。複数の出力ポートが設けられる。ステレオスコピック表示を同時に観察するユーザに対して１つずつ出力ポートが設けられる。これに代えて同じ表示を観察する複数のユーザに対して１つの出力ポートを設けてもよい。さらに別の実施例として、ビデオ処理ユニット２８または超音波イメージング装置１２の外側にスプリッタを設けて同じ表示を複数のユーザが観察できるようにしてもよい。出力はステレオスコピックディスプレイ１４の一部を作動させるための制御信号である。例えばＲＧＢ値または他の画像情報がモニタまたはディスプレイへ供給される。図４に示されているように、付加的な制御信号がスイッチ５０，５２を介してディスプレイ１４の他の部分、例えば遮光装置を駆動するために出力される。他の実施例として、ステレオスコピック表示の左右のビューに対して別個のビデオ出力を形成することが挙げられる。また出力は２次元のビデオ信号およびＮＴＳＣ／ＰＡＬ，ＶＧＡ／ＸＶＧＡなどの共通のビデオフォーマットを支援する。
【００３４】
ユーザ入力部は超音波イメージング装置１２を制御するために設けられる。ユーザ入力部はキーボード、ノブ、ボタン、スライダ、タッチスクリーン、マウス、トラックボール、タッチパッド、またはその他のユーザとコンピュータとをつなぐ周知または将来のインタフェースデバイスである。ユーザ入力デバイスは３次元表現を形成するための入力、例えば一般的な観察角（general viewing angle）を表す入力を受け取る。左右の目に対する観察角はこの一般的な観察角に基づいて求められる。ユーザ入力はステレオスコピック観察またはモノスコピックビ観察の選択を指示するために用いられる。例えば直接に２つの観察モードを切り換えるボタンその他のデバイスが設けられる。別の実施例として、３次元イメージングに関連するソフトウェアが選択されたことによりステレオスコピック観察への切り換えを行うこともできる。またステレオスコピック観察機器を超音波イメージング装置１２へ接続したことをユーザ入力としてステレオスコピック観察モードへの切り換えを行ってもよい。
【００３５】
ステレオスコピックディスプレイ１４は２つ以上のビューから３次元表示をほぼ同時に表示する。ディスプレイ１４はそれぞれ異なる３次元表現を連続して表示するか、または同時に表示する。
【００３６】
ヒトの脳は２Ｄ画像に対して動きが存在すれば３次元情報を構成することができる。単一の画像を所定の時間にわたってアニメーション化すると、つまり例えば単一の画像を複数の観察角により時間に依存して掃引すると、ユーザは３次元表現４０，４２のシーケンスをボリュームとして認知することができる。アニメーションは単一のボリュームに関しており、リアルタイム走査またはシネループ再生（４Ｄ再生）とは異なる。ただしこの場合３Ｄ効果は最良とはならず、動きが停止すると３Ｄ効果も停止する。
【００３７】
ステレオイメージングは所望の３Ｄ効果をもたらす。ヒトの目がどのようにステレオ画像を捉えるかという原理は良く知られている。それぞれの目がフラットな２Ｄ画像を網膜に形成する。脳は２つの画像を用いてステレオ画像または３Ｄ画像を構成する。観察角の僅かな差（視差）は脳がステレオ画像を構成するための重要な要素である。ステレオスコピックディスプレイ１４はこの原理に基づいて、左目に対して左の表現を表示し、右目に対して右の表現を表示する。ステレオスコピック表示の２つのアプローチまたは２つのカテゴリは自動ステレオスコピック表示および観察機器を用いたステレオスコピック表示である。
【００３８】
自動ステレオスコピックディスプレイ１４はホログラム、ボリューム測定表示（例えば多層ＬＣＤ）および方向投影（例えばそれぞれの目に対する画像の投影）を含む。他の自動ステレオスコピックディスプレイ１４は固定焦点、レンチキュラデバイス、視差バリア部（例えばプリズム）、視差照明部または左目および右目のビューを交番的にブロックする可動スリットを用いた自由観察機器である。自動ステレオスコピック法は眼鏡などの特別な観察機器を要さない。ただし自動ステレオスコピックディスプレイ１４は複数の観察者に対して充分な結果を形成するには煩雑かつ高価なハードウェアを使用している。また一般に多くの自動ステレオスコピックディスプレイ１４ではベストビュー位置が１つに制限されており、頭痛をまねきやすい。特にラテラル方向での解像度のデグラデーションは、例えば同時に複数の人によって観察されるときのように複数の観察角が所望される場合に迅速に増大する。従来の自動ステレオスコピックディスプレイの他の欠点としては、ステレオスコピック表示とモノスコピック表示とが切り換えられないことが挙げられる。
【００３９】
他のステレオスコピックディスプレイ１４にはステレオスコープ、ヘッドマウントディスプレイ（例えばＬＣＤ眼鏡またはプロジェクタ眼鏡）、アナグリフ（例えばカラーコード眼鏡、カラーコードビューデバイス）、偏光装置（例えば空間多重デバイス、フィールドシーケンシャルデバイス）または連続ビューデバイス（例えば遮光眼鏡）などが含まれる。これらのステレオスコピックディスプレイ１４は、モニタ、例えばＣＲＴ、ＬＣＤまたはプロジェクタと、モニタと共同作用してステレオスコピックビューを形成する付加的なデバイス、例えば眼鏡、別のモニタまたは他のデバイスとを含む。モニタは付加的なデバイスから間隔をおいて配置されたディスプレイ装置であり、例えばヘッドマウントディスプレイから間隔をおいて配置されたモニタまたはスクリーンである。モニタは第１の３次元表現および第２の３次元表現を例えば左右の目に対する連続ビューのために連続表示する。表示は付加的なデバイスつまりヘッドマウントデバイスの動作に関連して行われる。周知または将来の代替的なステレオスコピックディスプレイ、例えば運動視差効果またはＰｕｌｆｒｉｃｈ効果を用いた観察機器を使用することもできる。
【００４０】
付加的なデバイスはそれぞれのビューごとに個別であり、複数の観察者に対して動作する。例えばステレオスコピックディスプレイ１４の付加的なデバイスはヘッドマウントデバイス、例えばヘルメット、バイザまたは眼鏡である。この実施例ではヘッドマウントデバイス、例えば１人の観察者の左右の目に対して表現を形成する２つのＬＣＤモニタを備えた眼鏡が使用されるが、別の実施例ではヘッドマウントデバイスがモニタに関連して動作し、所定の領域のステレオスコピック表示を形成する。例えばステレオスコピック画像対は付加的なデバイス、例えば遮光眼鏡または偏光眼鏡による観察のためにモニタに連続表示される。有線コネクションまたは無線コネクションにより付加的なデバイスがモニタに関連して制御される。特別な機器または個々の観察機器を用いるステレオスコピック表示法のほか、フィールドシーケンシャル法および／または偏光法からも複数の観察者に対して高品質のステレオスコピック画像が得られる。各観察者は個々の付加的な観察機器を有する。
【００４１】
偏光法は左右の目に対してそれぞれ異なる偏光を有するレンズまたは眼鏡を用いている。モニタは適切な目に適合化された偏光によりそれぞれ異なる３次元表現またはビューを出力する。例えばモニタは、各３次元表現の偏光を連続して交番的に切り換えるスイッチング偏光パネルまたはモニタである。光伝送速度は偏光のために５０％以上低減される。偏光眼鏡はヘッドマウントディスプレイまたは遮光眼鏡よりも安価である。
【００４２】
フィールドシーケンシャル法は遮光装置を用いて左右の目に対する３次元表現のシーケンシャル表示の露光を制限する。モニタはもとの速度または入力リフレッシュ速度（画像ごとに例えば６０Ｈｚまたは１２０Ｈｚ）で連続してそれぞれ異なるビューを出力する。付加的なデバイス、例えば偏光眼鏡はモニタの表示に続いて駆動される。例えば液晶レンズが透明および不透明のあいだで交番的に切り換えられる。アナログまたはディジタルのコントローラが眼鏡内に設けられており、左右の目のビューとディスプレイスクリーンとを同期する。左目の３次元表現に対して左目は透明、右目は不透明となり、右目の３次元表現に対しては左目が不透明、右目が透明となる。
【００４３】
超音波イメージング装置１２には３次元表現のレンダリング前に人体を表すデータを記憶するかおよび／またはレンダリングされた３次元表現を記憶するためのメモリが設けられている。このデータは後にワークステーションを介して３次元表現を形成するために用いられる。また記憶された３次元表現は後に表示に用いられる。
【００４４】
図７にはリアルタイム超音波医療診断イメージングの実施例が示されている。この方法は図１〜図６の装置または他の周知または将来の装置を用いて行われる。さらに図７の実施例では、これまで説明しなかったステップ８４，８６が設けられている。これらのステップは超音波医療診断システムの走査中または走査後のレビュー中に行われる。データを遠隔のワークステーションへ送信するステップは省略することもできる。ステレオスコピックビューのために遠隔のワークステーションへデータを送信するステップは付加的な別の実施例として設けられている。
【００４５】
ステップ８０で、所定の領域を表す超音波データが超音波イメージング装置により取得される。１つまたは複数の送信ビーム、波面またはフォーカシングされていない音響エネルギが人体のボリュームを検査するために用いられる。受信ビームまたは受信情報は送信された音響エネルギに応じて形成される。データは受信ビームから検出される。ボリュームが走査され、３つの次元に沿って個別にデータが形成される。ボリューム内で空間的に複数回の２次元の走査を行う走査フォーマットであればどんなものを設けてもよい。
【００４６】
ステップ８２では超音波イメージング装置がそれぞれ異なる３次元表現をレンダリングする。各３次元表現は同じ領域に関しているかまたは同時またはほぼ同時の走査に関している。例えば２つの異なる観察方向が検出された同じデータセットに対して用いられ、左右の目のビューに対する各３次元表現がレンダリングされる。レンダリングは１回のみでもよいし、同じ２つの観察角または異なる観察角の組からより最近取得されたデータの時刻に依存して付加的なビューをレンダリングする連続プロセスであってもよい。２つ以上のレンダリングが同じデータセットで形成され、例えば同じ走査に対して異なる方向またはユーザパースペクティブから一般的なレンダリングが形成される。アッパー・オーバ法が使用される場合、レンダリング装置は左右のビューを１／２の垂直解像度でレンダリングし、動作速度を上げる。
【００４７】
ステップ８４では３次元データが伝送される。３次元データは例えばユーザのそれぞれの目のビューに相応するそれぞれ異なるレンダリングである。レンダリングデータは種々のプロセスの１つでディスプレイ装置へ供給される。例えば各３次元表現は表示のために個々のビデオプロセッサを介してそれぞれ異なるパスへ供給される。他の実施例として、各３次元表現を連続的に同じ入力側または同じビデオプロセッサへ供給してもよい。高いレートで動作可能なビデオプロセッサが設けられており、レンダリングと同じ速度でステレオスコピックビューが出力される。さらに別の実施例では、同じ領域をほぼ同時に表す各３次元表現を１つのデータフレームのサブフィールドとして統合することもできる。各表現の解像度がディスプレイおよびビデオ処理ユニットによって扱われる解像度に等しい場合には、各表現は１／２にデシメーションされる。例えば垂直方向または水平方向で１つおきのラインが除去される。他のデシメーションまたは他のデータ低減を使用することもできる。サブフィールドの左右分割、上下分割またはその他の分割が統合されたデータフレームに対して行われる。ビデオプロセッサは各ビューまたは各３次元表現をステレオスコピックビューのためにデータフレームのサブフィールドから分離する。例えば各サブフィールドは連続表示または並列表示のために分離される。データフレームに関連する同期信号、例えば垂直同期信号または水平同期信号は２倍にされる。各３次元表現は１つのデータフレームとして各データフレームの開始または終了を表す１つの同期パルスで受信されるので、それぞれの３次元表現を出力するためには同期パルスを２倍にしなければならない。
【００４８】
ステップ８６ではオーバレイグラフィクスと３次元表現とがステレオスコピックビューのために合成される。オーバレイグラフィクスは任意のテキスト情報、波形情報、Ｍモード表示情報、スペクトルドップラー表示情報およびこれらの組み合わせを含む。情報はステレオスコピック画像によりモノスコピックに表示される。例えばオーバレイグラフィクスは患者情報およびその時点のイメージングコンフィグレーション（例えば周波数、トランスデューサ情報、超音波イメージング装置のタイプ、走査奥行き、走査フォーマット、病院情報、音波検査者情報およびこれらの組み合わせ、または他のテキストデータ）を含む。
【００４９】
オーバレイグラフィクスと所定の３次元表現とは平均化、和形成、最大強度の選択、上書き、またはビデオ情報／グラフィクス情報の結合技術により合成される。結合はグラフィクス情報または他のオーバレイグラフィクス情報に関連するピクセルのみのために行われる。例えばオーバレイグラフィクスは２次元フレームの外側領域に設けられ、３次元表現は中央領域に設けられる。３次元表現およびオーバレイグラフィクスは同じピクセル、例えば注釈に関連するピクセルを共有する。結合は所定のピクセルに対するオーバレイグラフィクスのみ、または３次元表現およびオーバレイグラフィクスの双方を表す影付け情報のみを形成するために行われる。
【００５０】
オーバレイグラフィクスはモノスコピックに観察されるので、オーバレイグラフィクスの内容はステレオスコピック画像へ分割される。例えば、オーバレイグラフィクスの奇数ラインと左のステレオスコピック画像とが結合され、オーバレイグラフィクスの偶数ラインと右のステレオスコピック画像とが結合される。画像が連続して観察される場合、ユーザはオーバレイグラフィクスの情報もともに観察する。別の実施例では、オーバレイグラフィクスはステレオスコピック観察に対する３次元表現として形成される。この場合オーバレイグラフィクスと各３次元表現とは所定の時点で２つの観察角から合成される。走査領域のオーバレイグラフィクスおよび３次元表現は同時にステレオスコピック観察で表示される。
【００５１】
オーバレイグラフィクスの合成はレンダリング後、画像の形成前に行われる。合成はビデオプロセッサによりレンダリングデータの受信後に行われるか、または３次元画像プロセッサにより各３次元表現のレンダリングの一部として行われる。
【００５２】
ステップ８８では、ステレオスコピック表示が形成される。超音波データを取得した超音波イメージング装置が領域のステレオスコピック表示を形成する。所定の時点で、またはほぼ同時に、２つの異なる３次元表現がステレオスコピックに表示される。リアルタイムイメージングのために、対のシーケンスまたはステレオスコピックビューはレンダリングされ、ステレオスコピック表示の形成に用いられる。ステレオスコピック表示は連続画像または同時に形成された画像として得られる。
【００５３】
ステレオスコピックビューはステレオスコピック法または付加的な機器、例えばヘッドマウントディスプレイにステレオスコピック画像を表示する機器を用いる方法により形成される。別の実施例として、連続して形成された３次元表現またはステレオスコピックビューを異なる偏光、切り換え可能な遮光、またはこれらの双方によって観察することが挙げられる。遮光眼鏡を用いれば、選択された目に対する３次元表現が相応の画像の形成に同期して露光される。左ビューに対する左目のアクセスと右ビューに対する右目のアクセスとを迅速に交番させることにより、ステレオスコピックビューまたはステレオスコピック表示が形成される。この遮光眼鏡の代替手段として、偏光眼鏡または色フィルタリング機構を備えた眼鏡などを設けることもできる。その場合異なるビューは異なる偏光または色によって形成される。偏光レンズを偏光パネルまたは他のディスプレイの切り換えと組み合わせて使用することにより、ディスプレイ上に連続して形成された異なる３次元表現が観察者のそれぞれの目に供給される。画像を連続して例えば１００Ｈｚ以上の速度で形成することにより、３次元のステレオスコピックビューのぶれ、フリッカ、干渉またはその他の望ましくない効果が最小となる。
【００５４】
異なるビューを連続して形成することに代えて、異なるビューまたは異なる３次元表現を同時またはほぼ同時に出力することができる。２つの異なる３次元表現の表示は同時に形成される。例えばそれぞれの目に対する露光を制限した状態でＬＣＤディスプレイまたは眼鏡のプロジェクタに画像が形成される。
【００５５】
複数のユーザによる観察のために、例えば同じ３次元表現が個々の眼鏡に取り付けられた個々のＬＣＤディスプレイに形成される。これに代えて、ステレオスコピック表示を複数人に対して同時に同じ１つまたは複数のモニタ上に形成してもよい。観察者またはユーザは各人ごとに対応の眼鏡、ヘッドマウントディスプレイ、または連続して形成された画像または並列に形成された画像をステレオスコピックに観察するための他の付加的なデバイスを有する。さらに別の実施例として、複数のユーザが３次元ビューを形成できる多層ＬＣＤスクリーンなどの１つのモニタを観察してもよい。
【００５６】
さらに例えばモノスコピックモードとステレオスコピックモードとを切り換えるステップを設けてもよい。例えばユーザがモノスコピック観察またはステレオスコピック観察のいずれかを選択する。同じディスプレイ装置または異なるディスプレイ装置、例えば１つまたは複数のモニタをこれらのモードの双方に使用することができる。モノスコピックモードではユーザは干渉を低減するために付加的な観察機器を取り外す。モードの切り換えはユーザ入力に応じて自動で行われるか、ユーザによる３Ｄイメージングまたは４Ｄイメージングの選択に基づいて行われる。ビデオ処理ユニットまたは他のハードウェアは同期パルスに依存して切り換えの指示を受信する。例えば同期パルスの極性、パルス幅またはその他の特性が動作モードの切り換えまたは特定のモードの選択を表すために変更される。
【００５７】
本発明を幾つかの実施例に則して説明したが、本発明の範囲から離れることなく種々の変更または修正を加えることができることを理解されたい。上述の実施例は説明のための例示にすぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲およびこれに等価な全ての特徴によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ステレオスコピックイメージングのための超音波医療診断システムの第１の実施例のブロック図である。
【図２】ステレオスコピックイメージングのための超音波医療診断システムの第２の実施例のブロック図である。
【図３】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第１の様態を示す図である。
【図４】同期回路の実施例を示す図である。
【図５】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第２の様態を示す図である。
【図６】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第３の様態を示す図である。
【図７】超音波イメージング装置を用いた３次元観察のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 超音波医療診断システム、 １２ 超音波イメージング装置、 １４ ステレオスコピックディスプレイ、 １６ 送信ビーム形成器、 １８ トランスデューサ、 ２０ 受信ビーム形成器、 ２２ 検出器、 ２４ 走査コンバータ、 ２６ ３次元画像プロセッサ、 ２８ ビデオ処理ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波によって所定のボリュームを表現する３次元イメージングに関する。本発明は特に、超音波医療診断システムおよび超音波医療診断システムによるイメージング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元表現は２つの２次元画像としてＣＲＴまたはフラットパネルモニタに表示される。制限されてはいるものの、３次元効果または奥行き認知は、種々のレンダリング法、例えば不透明化、平滑化フィルタリング、影付け、エッジ強調その他の技術によって達成される。
【０００３】
コンピュータゲーム、フライトシミュレーション、映画およびＴＶなどに対して種々のタイプのステレオスコピック表示が開発されてきた。これらの製品では３次元物体のステレオスコピックビューをビデオ表示速度で形成する。この場合の３次元効果は２次元画像による３次元表現に比べて高まる。
【０００４】
また３次元ステレオスコピック画像は医療用イメージングおよびその学習に広く用いられている。超音波ステレオスコピック画像はオフラインで超音波イメージング装置から分離されたワークステーションなどを用いて表示される。例えばＳｉｅｍｅｎｓＳＸＤ３３Ｄカラーフラットパネルステレオスコピックディスプレイモニタを用いた超音波ステレオスコピックイメージングにより鮮明な胎児画像が得られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、複雑な構造をより簡単かつ迅速に分析できるよう、超音波イメージング装置を用いて超音波による３次元画像のステレオスコピックビューを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置が設けられており、この超音波イメージング装置は超音波トランスデューサおよび３次元画像プロセッサを備えており、この３次元画像プロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、さらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示するステレオスコピックディスプレイが設けられているシステムにより解決される。
【０００７】
課題はまた、超音波イメージング装置により、所定の領域を表す超音波データを取得し、それぞれ異なる第１の観察方向および第２の観察方向から前記領域の第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、これら第１の３次元表現および第２の３次元表現を用いて前記領域のステレオスコピック表示を形成する方法により解決される。
【０００８】
課題はまた、超音波イメージング装置、ディスプレイおよびヘッドマウントデバイスを有しており、前記超音波イメージング装置は同じ領域を第１の観察角および第２の観察角から表した第１の３次元表現および第２の３次元表現を出力するビデオ処理ユニットを有しており、前記ディスプレイは第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示し、前記ヘッドマウントデバイスは前記ディスプレイに関連して前記領域のステレオスコピック表示を形成するシステムにより解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法は有利には超音波医療診断システムに適用される。超音波医療診断システムは音響エネルギにより人体を走査し、当該の人体について３次元のステレオスコピックビューを形成する。さらにビデオ処理ユニットおよび／またはディスプレイデバイスによりステレオスコピック表示が形成される。
【００１０】
本発明の特徴は特許請求の範囲に定義されており、発明の詳細な説明中の実施形態は特許請求の範囲を限定するものではない。本発明のさらなる態様および利点を図示の実施例に関連して以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
図示の実施例は本発明の基本的原理を説明するためのものにすぎない。また図中のコンポーネントはそれぞれ縮尺通りには示されていないことに注意されたい。なお同じコンポーネントには全図を通して相応する参照番号を付してある。
【００１２】
ステレオスコピックなビデオ表示は超音波イメージング装置によって実現される。従来の超音波イメージング装置のビデオパスはパーソナルコンピュータまたはワークステーションのそれとは異なっている。主な相違点として超音波イメージング装置はグラフィクスカードに加えて付加的なビデオ処理ユニットを有することが挙げられる。付加的なビデオ処理ユニットは患者登録情報、病院情報、イメージングパラメータなどを含むオーバレイグラフィクスを画像に加え、他の画像ディスプレイデバイスへのビデオ入出力、例えばＤＩＣＯＭワークステーション、ＣＤバーナー、光学ドライブ、ＤＶＤバーナー、ＶＣＲおよびプリンタなどへの画像送信を管理する。グラフィクスカードはパーソナルコンピュータまたはワークステーションで用いられているものと同様であるが、当該の付加的なビデオ処理ユニットは典型的にはカスタムデザインの装置である。
【００１３】
他の医療用イメージング装置に比べての超音波イメージング装置の強みは、リアルタイム処理が可能であり、可搬かつ低コストであるということである。超音波イメージング装置を用いて超音波による３次元画像のステレオスコピックビューが可能になると、画像品質、３次元効果（例えばつや、シンチレーション、表面光沢）、奥行き認知、信号雑音比、解剖学的位置、ワークフロー、スループットが向上し、および／または解剖学的構造をリアルタイムでステレオスコピックに、つまり時間に依存して３Ｄまたは４Ｄで観察することができる。超音波ステレオスコピック画像はオフラインのパーソナルコンピュータまたはワークステーションではなく超音波イメージング装置で形成される。
【００１４】
超音波ステレオスコピック画像は、胎児顔貌、胎児胸郭、胎児の全身、胆石、胆嚢、肝静脈、新生児脳、経頭蓋または心臓などの画像を形成できる。付加的な奥行き情報により複雑な構造をより簡単かつ迅速に分析することができる。ビジュアル環境の高いレベルでの３次元画像を提供できれば、適用範囲もさらに広がる。こうしたアプリケーションは治療計画ツール、医療研修ツールおよびバーチャル生検ツールを含み、超音波画像のバーチャルリアリティ表示の基礎をなし、フライスルー表示技術およびバーチャルパースペクティブカメラビューイメージングにおいて利用される。
【００１５】
図１には超音波医療診断システム１０が示されている。システム１０は超音波イメージング装置１２およびステレオスコピックディスプレイ１４を有する。超音波イメージング装置１２は１つまたは複数の画像をステレオスコピックディスプレイ１４上に形成することができる。超音波イメージング装置１２は送信ビーム形成器１６，トランスデューサ１８，受信ビーム形成器２０，検出器２２，走査コンバータ２４，３次元画像プロセッサ２６およびビデオ処理ユニット２８を有する。これらに加えて他のコンポーネントを設けてもよいし、逆に例えば走査コンバータ２４および３次元画像プロセッサ２６を省略してもよい。また別の実施例として、走査コンバータ２４、３次元画像プロセッサ２６およびビデオ処理ユニット２８を結合することもできる。ビデオ処理ユニット２８は同じ領域を種々の観察角から記録した複数の３次元表現を出力できる。各表現はほぼ同時に異なる観察パースペクティブ（例えば左右の目に相応する２つの方向）から見た１つの領域を表している。超音波イメージング装置１２としてＳｉｅｍｅｎｓ，Ｐｈｉｌｉｐｓ，ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃまたは東芝などで製造されたカートベースのシステムなどを利用することができる。ポータブルタイプ、ハンドヘルドタイプ、その他の周知または将来のタイプのいずれの超音波イメージング装置であってもよい。超音波イメージング装置１２は、超音波データを取得するかまたは患者の人体を走査して相応の画像を形成する手段を備えている。例えば音波検査者が超音波イメージング装置１２のトランスデューサを患者の表面または内部に配置することにより、リアルタイムに画像シーケンスを形成することができる。
【００１６】
図２には超音波医療診断システム１０の第２の実施例が示されている。ビデオ処理ユニット２８は２つのコンポーネント、すなわち３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａおよびビデオ結合器２８Ｂに分割されている。またパーソナルコンピュータ型のアーキテクチャ３０が制御プロセッサまたは中央処理ユニットＣＰＵのために設けられている。アーキテクチャ３０はどのような形態のものであってもよく、例えばＩｎｔｅｌのＡＧＰアーキテクチャである。アーキテクチャ３０はＣＰＵ、メモリ、メモリおよび周辺チップセット（またはブリッジ）、オーディオ、ネットワーク、ＵＳＢ、ユーザ入力部（ヒューマンインタフェース）、ハードディスクドライブまたはその他のコンポーネントに対するポートまたはバスコネクションを有する。さらに３Ｄグラフィクスプロセッサ２８Ａおよび／またはＰＣＩブリッジ３２に接続するための別のポートまたはブリッジも設けられている。ＰＣＩブリッジ３２はアーキテクチャ３０と超音波イメージング装置１２のフロントエンドとを接続している。フロントエンドの送信ビーム形成器１６および受信ビーム形成器２０は送信ビームおよび受信ビームを形成する。ベースバンドフィルタリングまたはライン合成などの幾つかの信号処理をフロントエンドのビーム形成器によって行うこともできる。画像処理および走査変換はバックエンドの検出器２２および走査コンバータ２４によって行われる。検出器２２は無線周波数信号または位相２乗信号の振幅をＢモードイメージングのビデオ信号のために変換するか、またはフロー信号のために速度、周波数、偏差またはエネルギを変換する。他の画像処理またはフィルタリングを行うこともできる。走査コンバータ２４は取得されたデータのフォーマットを２次元のディスプレイでの表示のために２次元デカルト座標系へ変換する。別の実施例として走査コンバータ２４を省略したり、３次元画像プロセッサ２６に上述の処理を行わせたりしてもよい。
【００１７】
ビデオ結合器２８Ｂはワイヤまたはバスを介して３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａに接続されている。ビデオ結合器２８Ｂはバックエンドの検出器２２および走査コンバータ２４の形成した画像と３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ２８Ａの形成したオーバレイグラフィクスとを合成する。オーバレイグラフィクスは画像または画像セットに関連する患者情報、病院情報、音波検査者情報、日時情報、イメージングパラメータ設定その他を含む。オーバレイグラフィクスはテキスト、グラフィクスまたはその双方である。結合された情報は入出力ボードへ送信されるか、またはステレオスコピックディスプレイ１４に表示される。
【００１８】
送信ビーム形成器１６は種々のモード（例えばＢモードまたはフローモードなど）の波形を形成する。送信波形に応じてトランスデューサ１８が音響エネルギを形成する。この音響エネルギの送信ビームからのエコーがトランスデューサ１８によって受信される。こうして得られた電気信号から受信ビーム形成器２０が受信ビームを形成する。このとき種々の走査フォーマット、フォーカシング波形、波面、その他の周知または将来の超音波走査技術を利用することができる。検出器２２は受信信号について強度、電力、振幅、周波数、速度、エネルギ、コントラスト作用、高調波情報その他の任意の特性を検出する。走査コンバータ２４は受信された情報をディスプレイ１４で使用可能な座標系へ変換する。この実施例では３次元表現を走査変換された情報からレンダリングしているが、別の実施例で走査コンバータでの変換なしにデータをレンダリングしてもよい。
【００１９】
３次元画像プロセッサ２６は汎用プロセッサ，ＤＳＰ，ＡＳＩＣ，ＦＰＧＡ，ディジタル回路、画像処理ユニット、グラフィクスカードまたはこれらの組み合わせであり、また３次元表現をレンダリングする周知または将来の他の任意のデバイスであってもよい。図２の実施例では、３次元画像プロセッサ２６はアーキテクチャ３０のＣＰＵまたはバックエンドとして構成されている。例えばＣＰＵは３Ｄ対応グラフィクスプロセッサ（グラフィクスカード）２８Ａと共働してオープンＧＬドライバまたは他のドライバを用いて１つのボリュームの種々のビューを形成し、左右の目の観察角をシミュレートする。各ビューは取得したグリッドから再構成のための３次元グリッドへデータを補間することにより形成される。これに代えてデータを取得したときのフォーマットのままにしてもよい。最大値、最小値、平均値またはその他の投影のレンダリングを使用することができる。例えば観察角に平行な複数のラインを再構成のための３次元グリッドを通して延長する。各ラインに隣接するデータまたは各ライン上のデータはグリッドを通して延びるピクセルまたはラインの値を求めるために使用される。各ラインに沿って最大値、最小値またはしきい値上方の最近似値、平均値その他の値が選択される。別の実施例で表面レンダリングや周知または将来の他の３次元イメージング技術を利用してもよい。左右の目の位置を考慮し、１つのボリュームまたは１つの３次元再構成画像に対して２つの異なる観察角度が定義される。同じデータに依存して、異なる観察角に相応するように各３次元表現がレンダリングされる。
【００２０】
３次元画像プロセッサ２６は２つの異なる観察角に相応する複数の３次元表現をほぼ同時に並列に出力するかまたは連続して出力する。ユーザの位置は走査ボリュームに対して変化するので、一方または双方の観察角も変化する。ユーザのパースペクティブが運動してもしなくても、３次元表現のシーケンスはリアルタイムまたは４Ｄでレンダリングされる。連続出力に際しては各観察角に相応する３次元表現は対または所定のグループで出力され、それぞれの観察角でのビューが同時に得られる。観察角ごとまたは観察角の対ごとの出力速度はビデオ処理ユニット２８により画像フレームの表示速度に同期される。
【００２１】
図３にはステレオスコピックビューの実施例が示されている。２つの異なる３次元表現４０，４２はデータフレーム４６のサブフィールド４４内に配置される。図示の例では各３次元表現４０，４２は８００×６００ピクセルであるが、これより小さい解像度または大きい解像度も可能である。２つの異なるビューは上下のサブフィールドとして合成される。これに代えて２つのビューを左右のサブフィールドまたは他のサブフィールドとして合成してもよい。フィルタリング、デシメーションまたはこれらの組み合わせにより、各ビュー４０，４２の１つまたは複数の次元に沿った解像度が低減される。選択的にデータフレーム４６が例えば僅かに低減された解像度または低減なしの解像度に関連して増大された解像度を有してもよい。新たなデータフレームは左右のビューの双方から再構成される。この実施例では３次元画像プロセッサ２６が２つの異なる３次元表現４０，４２を合成しているが、別の実施例でビデオ処理ユニット２８がこれらを合成することもできる。各３次元表現４０，４２または合成されたフレーム４６はＭＰＥＧまたはＡＶＩの圧縮データであり、ＤＩＣＯＭに対して互換性を有する。種々の画像サイズ、イメージング速度またはビットレートが可能である。
【００２２】
各出力データフレーム４６が２つの異なるビュー４０，４２に関連しているので、同期パルス速度は増大する。例えば、垂直同期パルス、水平同期パルスまたはその双方が同期回路４８へ出力される。同期回路４８はトランジスタ、プロセッサ、発振器、ＰＬＬ回路、比較器、ディジタル回路、アナログ回路またはこれらの組み合わせであり、データフレーム４６に関連して同期速度を増大する。例えばサブフィールド４４が上下のサブフィールドである場合、同期回路４８は垂直同期パルスをデータフレーム４６から検出する。垂直同期パルスのレートは２倍にされる。検出された各垂直同期パルスのあいだにパルスが１つずつ挿入されるか、または各垂直同期パルスに対して２つのパルスが形成される。つまり例えばデータフレーム４６が６０Ｈｚで供給されるとして、垂直同期パルスは２倍の１２０Ｈｚとなる。サイドバイサイドでサブフィールド４４が供給される場合、垂直同期パルスは３次元表現４０，４２の連続表示のために２倍にされる。
【００２３】
データフレーム４６および変更された同期情報は図１，図２に示されているビデオ処理ユニット２８へ供給される。ビデオ処理ユニット２８はグラフィクスプロセッサ、グラフィクスカード、ビデオ結合器、バッファ、ディジタル回路、アナログ回路またはこれらの組み合わせであり、また入力画像データにしたがってディスプレイを駆動する周知または将来の駆動デバイスであってもよい。実施例では、同期回路４８はビデオ処理ユニット２８に組み込まれていてもよいし、分離されていてもよい。１つのビデオチャネルがデータフレーム４６の入力およびモニタへの出力のために設けられている。合成されたデータフレーム４６が存在するので、ビデオ処理ユニット２８は通常の６０Ｈｚの同期速度で動作する。またいっそう高い動作速度で動作するように構成することもできる。
【００２４】
ビデオ処理ユニット２８はそれぞれ異なる３次元表現４０，４２をデータフレーム４６のサブフィールド４４から分離する。外挿、補間その他の処理を用いて各３次元表現４０，４２の解像度が増大される。例えば低減されたコンテンツデータフレーム４６がもとの３次元表現４０，４２の解像度８００×６００へ増大される。この実施例では１次元に沿ったラインが２倍にされ、ローパスフィルタリングされる。３次元表現４０，４２の分離後、ビデオ処理ユニット２８は増大された同期速度に依存して３次元表現４０，４２の連続表示を形成する。左右のビューはもとのリフレッシュ速度６０Ｈｚで連続表示される。２つのビューがともに６０Ｈｚで連続して表示されるので、１２０Ｈｚでの同期が行われることになる。
【００２５】
図４に示されているように、スイッチ５０，５２またはその他のデバイスが画像の形成に同期したステレオスコピック表示の制御に用いられる。同期回路４８は左右の同期信号を形成する。同期信号は、左フィールドおよび右フィールドを表す直接的な信号であって５０％デューティ比を有するか、または制御チャネルに含まれるＤＶＩ信号である。スイッチは、この実施例では、赤外発光ダイオードに関連して遮光眼鏡をトリガする。スイッチ５０，５２は迅速な応答のために発光ダイオードに接するように位置決めされる。モノスコピックビューではスイッチ５０，５２は動作せず、観察者は両目で同時に観察することができる。
【００２６】
１つの実施例では、図１，図２のシステム１０はモノスコピックビューでなくステレオスコピックビューのみを提供する。これに代えて、ビデオ処理ユニット２８がステレオスコピックモードおよびモノスコピックモードの双方で動作するように構成してもよい。動作モードはユーザによって選択されるか、またはデフォルトで所定のモードが選択される。例えばステレオスコピック観察機器が超音波イメージング装置１２に取り付けられている場合にはデフォルトでステレオスコピック観察が行われるようにするとよい。モノスコピックモードではステレオスコピックモードで使用される回路はバイパスされる。
【００２７】
ビデオ処理ユニット２８は図３，図４に示されている同期回路４８の出力した同期パルスの特性に依存してステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードのいずれかを選択する。１つの実施例では、イメージングソフトウェアの制御に用いられるスイッチから独立に、モノスコピックモードとステレオスコピックモードとを切り換えるためのスイッチまたはボタンが設けられる。例えば持続的に符号化されたボタンまたはソフトウェアベースの選択ボタンが用いられ、ユーザは超音波イメージング装置１２の動作に関係なく切り換えを行うことができる。スイッチはビデオ処理ユニット２８の動作を制御するスイッチまたはその他のデバイスを作動させる。ソフトウェアはユーザ入力に応じてモードを電子的に切り換える。
【００２８】
特定のモードでの動作を表す専用制御レジスタを使用してもよい。別の実施例では、ビデオ処理ユニット２８は同期パルスによって示される所定のモードにしたがって動作する。図４に示されているように、ステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードは同期パルスの極性、パルス幅またはその他の特性によって示される。例えば正の同期パルスが一方のモードを示し、負の同期パルスが他方のモードを示すようにする。別の実施例では、例えば６個以上のラインを有する幅の広い同期パルスが一方のモードでの動作を表し、通常の同期パルスまたは幅の狭い同期パルスが他方のモードを表す。別の実施例では、特性の変化により現在のモードから他のモードへの切り換えが表される。
【００２９】
３次元表現４０，４２に対してデータフレーム４６のサブフィールド４４を合成するので、ビデオ処理ユニット２８は図５に示されている増大された処理速度で３次元表現４０，４２を連続受信する。例えばビデオ処理ユニット２８のクロック速度および／または処理速度は１００Ｈｚ以上のデータフレームを連続して受け取れるように増大される。垂直同期速度も１００Ｈｚ以上の同じ速度にされる。例えば各３次元表現４０，４２は６０Ｈｚでビデオ処理ユニット２８の同じ入力側へ連続して供給される。ビデオ処理ユニット２８の受信の連続的な入力速度は約１２０Ｈｚである。垂直同期パルスによりそれぞれ異なる３次元表現４０，４２が生じ、約１２０Ｈｚの入力同期パルスが得られる。３次元表現４０，４２は解像度のデシメーションまたは低減なしに準備される。ビデオ処理ユニット２８は３次元表現４０，４２をディスプレイ１４へ連続出力する。１つの実施例ではビデオ処理ユニット２８はバッファまたはメモリをページフリップとして含み、３次元表現４０，４２の連続ローディングおよび連続出力が充分に高い速度で（例えば９０Ｈｚ以上で）行われる。
【００３０】
図６にはビデオ処理ユニットの動作の実施例が示されている。別個のビデオパス６０，６２が設けられている。各ビデオパスは別個のビデオ処理ユニット２８ｉ，２８ｉｉへ通じており、相応の３次元表現４０，４２を含む。別個に処理された３次元表現４０，４２はディスプレイ１４上の画像として形成される。別個のビデオパス６０，６２は一時的かつ空間的な解像度を保存するが、付加的なハードウェアを必要とする。例えば４つのバッファが設けられ、そのうち２つは異なるビュー４０，４２の入力に用いられ、残りの２つは出力に用いられる。さらにディスプレイ１４では両目または２つの観察角に対するチャネルが定められており、ひとりのユーザに制限されている。
【００３１】
ビデオ処理ユニット２８は１つまたは複数の３次元表面にオーバレイグラフィクスを合成することもできる。例えばオーバレイグラフィクスの第１部分を第１の観察角に相応する第１の３次元表現に合成し、第２部分を第２の観察角に相応する第２の３次元表現に合成する。オーバレイグラフィクスのそれぞれ異なる部分がそれぞれ異なる３次元表現４０，４２に合成されるのである。例えば、図３に示されているサブフィールド処理では、グラフィクスは偶数ラインおよび奇数ラインへ分割される。偶数ラインはデシメーション処理された３次元表現に合成され、奇数ラインは他の３次元表現に合成される。偶数ラインおよび奇数ラインへの分割のほか、別の分割を行ってもよい。それぞれ異なるビューが連続してユーザに提示されるので、ユーザの目または脳は異なるビューのオーバレイグラフィクス情報を統合し、解像度をフルに活用してテキスト表示を形成する。視覚的統合（visual integlation）はステレオスコピックに観察されない表示の解像度を回復するために用いられる。
【００３２】
各部分が合成されるので、ステレオスコピックディスプレイ１４に形成されたときにはオーバレイグラフィクスはモノスコピックな印象を有する。３次元表現は１つの同じボリュームの異なるビューであるから、ステレオスコピック表示はモノスコピックなオーバレイグラフィクスから得られる。ドップラーモードまたはＭモードでのトレースが分割され、ステレオスコピックなＢモード画像によるモノスコピック表示のためのオーバレイグラフィクスとして合成される。別の実施例では、オーバレイグラフィクスはステレオスコピック観察のために各ビューについて形成される。
【００３３】
ビデオ処理ユニット２８は１つまたは複数の出力ポートを有する。複数の出力ポートが設けられる。ステレオスコピック表示を同時に観察するユーザに対して１つずつ出力ポートが設けられる。これに代えて同じ表示を観察する複数のユーザに対して１つの出力ポートを設けてもよい。さらに別の実施例として、ビデオ処理ユニット２８または超音波イメージング装置１２の外側にスプリッタを設けて同じ表示を複数のユーザが観察できるようにしてもよい。出力はステレオスコピックディスプレイ１４の一部を作動させるための制御信号である。例えばＲＧＢ値または他の画像情報がモニタまたはディスプレイへ供給される。図４に示されているように、付加的な制御信号がスイッチ５０，５２を介してディスプレイ１４の他の部分、例えば遮光装置を駆動するために出力される。他の実施例として、ステレオスコピック表示の左右のビューに対して別個のビデオ出力を形成することが挙げられる。また出力は２次元のビデオ信号およびＮＴＳＣ／ＰＡＬ，ＶＧＡ／ＸＶＧＡなどの共通のビデオフォーマットを支援する。
【００３４】
ユーザ入力部は超音波イメージング装置１２を制御するために設けられる。ユーザ入力部はキーボード、ノブ、ボタン、スライダ、タッチスクリーン、マウス、トラックボール、タッチパッド、またはその他のユーザとコンピュータとをつなぐ周知または将来のインタフェースデバイスである。ユーザ入力デバイスは３次元表現を形成するための入力、例えば一般的な観察角（general viewing angle）を表す入力を受け取る。左右の目に対する観察角はこの一般的な観察角に基づいて求められる。ユーザ入力はステレオスコピック観察またはモノスコピックビ観察の選択を指示するために用いられる。例えば直接に２つの観察モードを切り換えるボタンその他のデバイスが設けられる。別の実施例として、３次元イメージングに関連するソフトウェアが選択されたことによりステレオスコピック観察への切り換えを行うこともできる。またステレオスコピック観察機器を超音波イメージング装置１２へ接続したことをユーザ入力としてステレオスコピック観察モードへの切り換えを行ってもよい。
【００３５】
ステレオスコピックディスプレイ１４は２つ以上のビューから３次元表示をほぼ同時に表示する。ディスプレイ１４はそれぞれ異なる３次元表現を連続して表示するか、または同時に表示する。
【００３６】
ヒトの脳は２Ｄ画像に対して動きが存在すれば３次元情報を構成することができる。単一の画像を所定の時間にわたってアニメーション化すると、つまり例えば単一の画像を複数の観察角により時間に依存して掃引すると、ユーザは３次元表現４０，４２のシーケンスをボリュームとして認知することができる。アニメーションは単一のボリュームに関しており、リアルタイム走査またはシネループ再生（４Ｄ再生）とは異なる。ただしこの場合３Ｄ効果は最良とはならず、動きが停止すると３Ｄ効果も停止する。
【００３７】
ステレオイメージングは所望の３Ｄ効果をもたらす。ヒトの目がどのようにステレオ画像を捉えるかという原理は良く知られている。それぞれの目がフラットな２Ｄ画像を網膜に形成する。脳は２つの画像を用いてステレオ画像または３Ｄ画像を構成する。観察角の僅かな差（視差）は脳がステレオ画像を構成するための重要な要素である。ステレオスコピックディスプレイ１４はこの原理に基づいて、左目に対して左の表現を表示し、右目に対して右の表現を表示する。ステレオスコピック表示の２つのアプローチまたは２つのカテゴリは自動ステレオスコピック表示および観察機器を用いたステレオスコピック表示である。
【００３８】
自動ステレオスコピックディスプレイ１４はホログラム、ボリューム測定表示（例えば多層ＬＣＤ）および方向投影（例えばそれぞれの目に対する画像の投影）を含む。他の自動ステレオスコピックディスプレイ１４は固定焦点、レンチキュラデバイス、視差バリア部（例えばプリズム）、視差照明部または左目および右目のビューを交番的にブロックする可動スリットを用いた自由観察機器である。自動ステレオスコピック法は眼鏡などの特別な観察機器を要さない。ただし自動ステレオスコピックディスプレイ１４は複数の観察者に対して充分な結果を形成するには煩雑かつ高価なハードウェアを使用している。また一般に多くの自動ステレオスコピックディスプレイ１４ではベストビュー位置が１つに制限されており、頭痛をまねきやすい。特にラテラル方向での解像度のデグラデーションは、例えば同時に複数の人によって観察されるときのように複数の観察角が所望される場合に迅速に増大する。従来の自動ステレオスコピックディスプレイの他の欠点としては、ステレオスコピック表示とモノスコピック表示とが切り換えられないことが挙げられる。
【００３９】
他のステレオスコピックディスプレイ１４にはステレオスコープ、ヘッドマウントディスプレイ（例えばＬＣＤ眼鏡またはプロジェクタ眼鏡）、アナグリフ（例えばカラーコード眼鏡、カラーコードビューデバイス）、偏光装置（例えば空間多重デバイス、フィールドシーケンシャルデバイス）または連続ビューデバイス（例えば遮光眼鏡）などが含まれる。これらのステレオスコピックディスプレイ１４は、モニタ、例えばＣＲＴ、ＬＣＤまたはプロジェクタと、モニタと共同作用してステレオスコピックビューを形成する付加的なデバイス、例えば眼鏡、別のモニタまたは他のデバイスとを含む。モニタは付加的なデバイスから間隔をおいて配置されたディスプレイ装置であり、例えばヘッドマウントディスプレイから間隔をおいて配置されたモニタまたはスクリーンである。モニタは第１の３次元表現および第２の３次元表現を例えば左右の目に対する連続ビューのために連続表示する。表示は付加的なデバイスつまりヘッドマウントデバイスの動作に関連して行われる。周知または将来の代替的なステレオスコピックディスプレイ、例えば運動視差効果またはＰｕｌｆｒｉｃｈ効果を用いた観察機器を使用することもできる。
【００４０】
付加的なデバイスはそれぞれのビューごとに個別であり、複数の観察者に対して動作する。例えばステレオスコピックディスプレイ１４の付加的なデバイスはヘッドマウントデバイス、例えばヘルメット、バイザまたは眼鏡である。この実施例ではヘッドマウントデバイス、例えば１人の観察者の左右の目に対して表現を形成する２つのＬＣＤモニタを備えた眼鏡が使用されるが、別の実施例ではヘッドマウントデバイスがモニタに関連して動作し、所定の領域のステレオスコピック表示を形成する。例えばステレオスコピック画像対は付加的なデバイス、例えば遮光眼鏡または偏光眼鏡による観察のためにモニタに連続表示される。有線コネクションまたは無線コネクションにより付加的なデバイスがモニタに関連して制御される。特別な機器または個々の観察機器を用いるステレオスコピック表示法のほか、フィールドシーケンシャル法および／または偏光法からも複数の観察者に対して高品質のステレオスコピック画像が得られる。各観察者は個々の付加的な観察機器を有する。
【００４１】
偏光法は左右の目に対してそれぞれ異なる偏光を有するレンズまたは眼鏡を用いている。モニタは適切な目に適合化された偏光によりそれぞれ異なる３次元表現またはビューを出力する。例えばモニタは、各３次元表現の偏光を連続して交番的に切り換えるスイッチング偏光パネルまたはモニタである。光伝送速度は偏光のために５０％以上低減される。偏光眼鏡はヘッドマウントディスプレイまたは遮光眼鏡よりも安価である。
【００４２】
フィールドシーケンシャル法は遮光装置を用いて左右の目に対する３次元表現のシーケンシャル表示の露光を制限する。モニタはもとの速度または入力リフレッシュ速度（画像ごとに例えば６０Ｈｚまたは１２０Ｈｚ）で連続してそれぞれ異なるビューを出力する。付加的なデバイス、例えば偏光眼鏡はモニタの表示に続いて駆動される。例えば液晶レンズが透明および不透明のあいだで交番的に切り換えられる。アナログまたはディジタルのコントローラが眼鏡内に設けられており、左右の目のビューとディスプレイスクリーンとを同期する。左目の３次元表現に対して左目は透明、右目は不透明となり、右目の３次元表現に対しては左目が不透明、右目が透明となる。
【００４３】
超音波イメージング装置１２には３次元表現のレンダリング前に人体を表すデータを記憶するかおよび／またはレンダリングされた３次元表現を記憶するためのメモリが設けられている。このデータは後にワークステーションを介して３次元表現を形成するために用いられる。また記憶された３次元表現は後に表示に用いられる。
【００４４】
図７にはリアルタイム超音波医療診断イメージングの実施例が示されている。この方法は図１〜図６の装置または他の周知または将来の装置を用いて行われる。さらに図７の実施例では、これまで説明しなかったステップ８４，８６が設けられている。これらのステップは超音波医療診断システムの走査中または走査後のレビュー中に行われる。データを遠隔のワークステーションへ送信するステップは省略することもできる。ステレオスコピックビューのために遠隔のワークステーションへデータを送信するステップは付加的な別の実施例として設けられている。
【００４５】
ステップ８０で、所定の領域を表す超音波データが超音波イメージング装置により取得される。１つまたは複数の送信ビーム、波面またはフォーカシングされていない音響エネルギが人体のボリュームを検査するために用いられる。受信ビームまたは受信情報は送信された音響エネルギに応じて形成される。データは受信ビームから検出される。ボリュームが走査され、３つの次元に沿って個別にデータが形成される。ボリューム内で空間的に複数回の２次元の走査を行う走査フォーマットであればどんなものを設けてもよい。
【００４６】
ステップ８２では超音波イメージング装置がそれぞれ異なる３次元表現をレンダリングする。各３次元表現は同じ領域に関しているかまたは同時またはほぼ同時の走査に関している。例えば２つの異なる観察方向が検出された同じデータセットに対して用いられ、左右の目のビューに対する各３次元表現がレンダリングされる。レンダリングは１回のみでもよいし、同じ２つの観察角または異なる観察角の組からより最近取得されたデータの時刻に依存して付加的なビューをレンダリングする連続プロセスであってもよい。２つ以上のレンダリングが同じデータセットで形成され、例えば同じ走査に対して異なる方向またはユーザパースペクティブから一般的なレンダリングが形成される。アッパー・オーバ法が使用される場合、レンダリング装置は左右のビューを１／２の垂直解像度でレンダリングし、動作速度を上げる。
【００４７】
ステップ８４では３次元データが伝送される。３次元データは例えばユーザのそれぞれの目のビューに相応するそれぞれ異なるレンダリングである。レンダリングデータは種々のプロセスの１つでディスプレイ装置へ供給される。例えば各３次元表現は表示のために個々のビデオプロセッサを介してそれぞれ異なるパスへ供給される。他の実施例として、各３次元表現を連続的に同じ入力側または同じビデオプロセッサへ供給してもよい。高いレートで動作可能なビデオプロセッサが設けられており、レンダリングと同じ速度でステレオスコピックビューが出力される。さらに別の実施例では、同じ領域をほぼ同時に表す各３次元表現を１つのデータフレームのサブフィールドとして統合することもできる。各表現の解像度がディスプレイおよびビデオ処理ユニットによって扱われる解像度に等しい場合には、各表現は１／２にデシメーションされる。例えば垂直方向または水平方向で１つおきのラインが除去される。他のデシメーションまたは他のデータ低減を使用することもできる。サブフィールドの左右分割、上下分割またはその他の分割が統合されたデータフレームに対して行われる。ビデオプロセッサは各ビューまたは各３次元表現をステレオスコピックビューのためにデータフレームのサブフィールドから分離する。例えば各サブフィールドは連続表示または並列表示のために分離される。データフレームに関連する同期信号、例えば垂直同期信号または水平同期信号は２倍にされる。各３次元表現は１つのデータフレームとして各データフレームの開始または終了を表す１つの同期パルスで受信されるので、それぞれの３次元表現を出力するためには同期パルスを２倍にしなければならない。
【００４８】
ステップ８６ではオーバレイグラフィクスと３次元表現とがステレオスコピックビューのために合成される。オーバレイグラフィクスは任意のテキスト情報、波形情報、Ｍモード表示情報、スペクトルドップラー表示情報およびこれらの組み合わせを含む。情報はステレオスコピック画像によりモノスコピックに表示される。例えばオーバレイグラフィクスは患者情報およびその時点のイメージングコンフィグレーション（例えば周波数、トランスデューサ情報、超音波イメージング装置のタイプ、走査奥行き、走査フォーマット、病院情報、音波検査者情報およびこれらの組み合わせ、または他のテキストデータ）を含む。
【００４９】
オーバレイグラフィクスと所定の３次元表現とは平均化、和形成、最大強度の選択、上書き、またはビデオ情報／グラフィクス情報の結合技術により合成される。結合はグラフィクス情報または他のオーバレイグラフィクス情報に関連するピクセルのみのために行われる。例えばオーバレイグラフィクスは２次元フレームの外側領域に設けられ、３次元表現は中央領域に設けられる。３次元表現およびオーバレイグラフィクスは同じピクセル、例えば注釈に関連するピクセルを共有する。結合は所定のピクセルに対するオーバレイグラフィクスのみ、または３次元表現およびオーバレイグラフィクスの双方を表す影付け情報のみを形成するために行われる。
【００５０】
オーバレイグラフィクスはモノスコピックに観察されるので、オーバレイグラフィクスの内容はステレオスコピック画像へ分割される。例えば、オーバレイグラフィクスの奇数ラインと左のステレオスコピック画像とが結合され、オーバレイグラフィクスの偶数ラインと右のステレオスコピック画像とが結合される。画像が連続して観察される場合、ユーザはオーバレイグラフィクスの情報もともに観察する。別の実施例では、オーバレイグラフィクスはステレオスコピック観察に対する３次元表現として形成される。この場合オーバレイグラフィクスと各３次元表現とは所定の時点で２つの観察角から合成される。走査領域のオーバレイグラフィクスおよび３次元表現は同時にステレオスコピック観察で表示される。
【００５１】
オーバレイグラフィクスの合成はレンダリング後、画像の形成前に行われる。合成はビデオプロセッサによりレンダリングデータの受信後に行われるか、または３次元画像プロセッサにより各３次元表現のレンダリングの一部として行われる。
【００５２】
ステップ８８では、ステレオスコピック表示が形成される。超音波データを取得した超音波イメージング装置が領域のステレオスコピック表示を形成する。所定の時点で、またはほぼ同時に、２つの異なる３次元表現がステレオスコピックに表示される。リアルタイムイメージングのために、対のシーケンスまたはステレオスコピックビューはレンダリングされ、ステレオスコピック表示の形成に用いられる。ステレオスコピック表示は連続画像または同時に形成された画像として得られる。
【００５３】
ステレオスコピックビューはステレオスコピック法または付加的な機器、例えばヘッドマウントディスプレイにステレオスコピック画像を表示する機器を用いる方法により形成される。別の実施例として、連続して形成された３次元表現またはステレオスコピックビューを異なる偏光、切り換え可能な遮光、またはこれらの双方によって観察することが挙げられる。遮光眼鏡を用いれば、選択された目に対する３次元表現が相応の画像の形成に同期して露光される。左ビューに対する左目のアクセスと右ビューに対する右目のアクセスとを迅速に交番させることにより、ステレオスコピックビューまたはステレオスコピック表示が形成される。この遮光眼鏡の代替手段として、偏光眼鏡または色フィルタリング機構を備えた眼鏡などを設けることもできる。その場合異なるビューは異なる偏光または色によって形成される。偏光レンズを偏光パネルまたは他のディスプレイの切り換えと組み合わせて使用することにより、ディスプレイ上に連続して形成された異なる３次元表現が観察者のそれぞれの目に供給される。画像を連続して例えば１００Ｈｚ以上の速度で形成することにより、３次元のステレオスコピックビューのぶれ、フリッカ、干渉またはその他の望ましくない効果が最小となる。
【００５４】
異なるビューを連続して形成することに代えて、異なるビューまたは異なる３次元表現を同時またはほぼ同時に出力することができる。２つの異なる３次元表現の表示は同時に形成される。例えばそれぞれの目に対する露光を制限した状態でＬＣＤディスプレイまたは眼鏡のプロジェクタに画像が形成される。
【００５５】
複数のユーザによる観察のために、例えば同じ３次元表現が個々の眼鏡に取り付けられた個々のＬＣＤディスプレイに形成される。これに代えて、ステレオスコピック表示を複数人に対して同時に同じ１つまたは複数のモニタ上に形成してもよい。観察者またはユーザは各人ごとに対応の眼鏡、ヘッドマウントディスプレイ、または連続して形成された画像または並列に形成された画像をステレオスコピックに観察するための他の付加的なデバイスを有する。さらに別の実施例として、複数のユーザが３次元ビューを形成できる多層ＬＣＤスクリーンなどの１つのモニタを観察してもよい。
【００５６】
さらに例えばモノスコピックモードとステレオスコピックモードとを切り換えるステップを設けてもよい。例えばユーザがモノスコピック観察またはステレオスコピック観察のいずれかを選択する。同じディスプレイ装置または異なるディスプレイ装置、例えば１つまたは複数のモニタをこれらのモードの双方に使用することができる。モノスコピックモードではユーザは干渉を低減するために付加的な観察機器を取り外す。モードの切り換えはユーザ入力に応じて自動で行われるか、ユーザによる３Ｄイメージングまたは４Ｄイメージングの選択に基づいて行われる。ビデオ処理ユニットまたは他のハードウェアは同期パルスに依存して切り換えの指示を受信する。例えば同期パルスの極性、パルス幅またはその他の特性が動作モードの切り換えまたは特定のモードの選択を表すために変更される。
【００５７】
本発明を幾つかの実施例に則して説明したが、本発明の範囲から離れることなく種々の変更または修正を加えることができることを理解されたい。上述の実施例は説明のための例示にすぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲およびこれに等価な全ての特徴によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ステレオスコピックイメージングのための超音波医療診断システムの第１の実施例のブロック図である。
【図２】ステレオスコピックイメージングのための超音波医療診断システムの第２の実施例のブロック図である。
【図３】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第１の様態を示す図である。
【図４】同期回路の実施例を示す図である。
【図５】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第２の様態を示す図である。
【図６】超音波イメージング装置を用いたステレオスコピック観察の第３の様態を示す図である。
【図７】超音波イメージング装置を用いた３次元観察のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 超音波医療診断システム、 １２ 超音波イメージング装置、 １４ ステレオスコピックディスプレイ、 １６ 送信ビーム形成器、 １８ トランスデューサ、 ２０ 受信ビーム形成器、 ２２ 検出器、 ２４ 走査コンバータ、 ２６ ３次元画像プロセッサ、 ２８ ビデオ処理ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置（１２）が設けられており、該超音波イメージング装置は超音波トランスデューサ（１８）および３次元画像プロセッサ（２６）を備えており、該３次元画像プロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、
さらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示するステレオスコピックディスプレイ（１４）が設けられている
ことを特徴とする超音波医療診断システム。
【請求項２】
前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はヘッドマウントデバイスを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ヘッドマウントデバイスはヘッドマウンテッドディスプレイを含む、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記ヘッドマウントデバイスは遮光装置、偏光装置またはこれらの組み合わせを含み、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はさらに前記ヘッドマウントデバイスから間隔を置いて配置されたディスプレイ装置を有しており、該ディスプレイ装置は第１の３次元表現および第２の３次元表現を前記ヘッドマウントデバイスの動作に関連して表示する、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記超音波イメージング装置（１２）は送信ビーム形成器（１６）、受信ビーム形成器（２０）、検出器（２２）および第１の３次元表現および第２の３次元表現の少なくとも１つに対するテキストを形成するオーバレイグラフィクスプロセッサ（２８）を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
第１の３次元表現および第２の３次元表現はそれぞれデータフレーム（４６）の第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドに配置され、前記超音波イメージング装置（１２）はさらにデータフレームに関連する同期速度を増大させる同期回路（４８）と、第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドから分離し、増大された同期速度に依存して第１の３次元表現および第２の３次元表現を連続表示するビデオ処理ユニット（２８）とを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ビデオ処理ユニット（２８）は同期回路（４８）から出力された同期パルスの特性に依存してステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードを選択して動作可能である、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はディスプレイ装置および遮光装置を有しており、該ディスプレイ装置は第１の３次元表現および第２の３次元表現を連続表示し、該遮光装置は第１の３次元表現の左目に対する露光および第２の３次元表現の右目に対する露光を制限する、請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記超音波イメージング装置（１２）はさらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を１００Ｈｚ以上で連続受信するビデオ処理ユニット（２８）を有しており、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）は第１の３次元表現および第２の３次元表現に対してそれぞれ異なる偏光を形成するスイッチング偏光パネルを有している、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記超音波イメージング装置（１２）は前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）の第１の３次元表現および第２の３次元表現に対する第１のディスプレイ装置および第２のディスプレイ装置に接続された第１のビデオパスおよび第２のビデオパスを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記超音波イメージング装置（１２）は第１の３次元表現および第２の３次元表現にそれぞれ異なるオーバレイグラフィクスの第１部分および第２部分を合成するビデオ処理ユニット（２８）を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
第１の３次元表現および第２の３次元表現は同じ領域に関しており、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）は当該の領域をステレオスコピックに表示可能であり、かつ当該の領域のステレオスコピック表示のオーバレイグラフィクスをモノスコピックに表示可能である、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記超音波イメージング装置（１２）は前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）に関連して動作する複数の出力ポートを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記超音波イメージング装置（１２）はユーザ入力部を有しており、該ユーザ入力部により前記超音波イメージング装置（１２）の動作を制御し、ステレオスコピックイメージングまたはモノスコピックイメージングのいずれかを選択することができる、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
超音波イメージング装置（１２）により、
所定の領域を表す超音波データを取得し（８０）、
それぞれ異なる第１の観察方向および第２の観察方向から前記領域の第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし（８２）、
該第１の３次元表現および第２の３次元表現を用いて前記領域のステレオスコピック表示を形成する（８８）
ことを特徴とする超音波医療診断システムによるイメージング方法。
【請求項１６】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１のヘッドマウントディスプレイおよび第２のヘッドマウントディスプレイへの表示を行う、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、それぞれ異なる偏光、色、切り換え可能な遮光またはこれらの組み合わせにより第１の３次元表現および第２の３次元表現を観察させる、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
超音波データを取得する際に（８０）、送信ビームに応じて受信ビームを形成し、該受信ビームからデータを検出し、表現をレンダリングする際に（８２）、検出されたデータからレンダリングを行う、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドへ統合し、
データフレームに対する同期信号を２倍にし、
第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドから分離し、
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を２倍の同期信号に依存して連続出力し、さらに２倍の同期信号に依存して第１の３次元表現の左目への露光および第２の３次元表現の右目への露光を制限する、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
モノスコピックモードとステレオスコピックモードとを同期パルスの特性に依存して切り換える、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を１００Ｈｚ以上で連続受信し、スイッチング偏光パネルにより第１の３次元表現および第２の３次元表現に対してそれぞれ異なる偏光を形成する、請求項１５記載の方法。
【請求項２２】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を同時に別々のパスに出力する、請求項１５記載の方法。
【請求項２３】
さらに第１の３次元表現にオーバレイグラフィクスの第１部分を合成し、第２の３次元表現に第１部分とは異なる第２部分を合成する（８６）、請求項１５記載の方法。
【請求項２４】
前記領域をステレオスコピックに表示し、前記領域のステレオスコピック表示のオーバレイグラフィクスをモノスコピックに表示する、請求項１５記載の方法。
【請求項２５】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、複数人に対して同時にステレオスコピック表示を行う、請求項１５記載の方法。
【請求項２６】
ユーザ入力に応じてモノスコピックイメージングまたはステレオスコピックイメージングのいずれかを選択する、請求項１５記載の方法。
【請求項２７】
超音波イメージング装置（１２）、ディスプレイ（１４）およびヘッドマウントデバイス（１４）を有しており、
前記超音波イメージング装置は同じ領域を第１の観察角および第２の観察角から表した第１の３次元表現および第２の３次元表現を出力するビデオ処理ユニット（２８）を有しており、
前記ディスプレイは第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示し、
前記ヘッドマウントデバイスは前記ディスプレイに関連して前記領域のステレオスコピック表示を形成する
ことを特徴とする超音波医療診断システム。
【請求項２８】
前記超音波イメージング装置（１２）はさらに人体を表すデータ、第１の３次元表現および第２の３次元表現またはこれらの組み合わせを記憶するメモリと、記憶されたデータからレンダリングを行う３次元画像プロセッサ（２６）とを有しており、前記ディスプレイ（１４）は記憶された第１の３次元表現および第２の３次元表現に依存して表示を行う、請求項１記載のシステム。
【請求項１】
人体を表すデータを形成する超音波イメージング装置（１２）が設けられており、該超音波イメージング装置は超音波トランスデューサ（１８）および３次元画像プロセッサ（２６）を備えており、該３次元画像プロセッサはデータに依存してそれぞれ異なる第１の観察角および第２の観察角に相応する第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし、
さらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示するステレオスコピックディスプレイ（１４）が設けられている
ことを特徴とする超音波医療診断システム。
【請求項２】
前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はヘッドマウントデバイスを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記ヘッドマウントデバイスはヘッドマウンテッドディスプレイを含む、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記ヘッドマウントデバイスは遮光装置、偏光装置またはこれらの組み合わせを含み、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はさらに前記ヘッドマウントデバイスから間隔を置いて配置されたディスプレイ装置を有しており、該ディスプレイ装置は第１の３次元表現および第２の３次元表現を前記ヘッドマウントデバイスの動作に関連して表示する、請求項２記載のシステム。
【請求項５】
前記超音波イメージング装置（１２）は送信ビーム形成器（１６）、受信ビーム形成器（２０）、検出器（２２）および第１の３次元表現および第２の３次元表現の少なくとも１つに対するテキストを形成するオーバレイグラフィクスプロセッサ（２８）を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
第１の３次元表現および第２の３次元表現はそれぞれデータフレーム（４６）の第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドに配置され、前記超音波イメージング装置（１２）はさらにデータフレームに関連する同期速度を増大させる同期回路（４８）と、第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドから分離し、増大された同期速度に依存して第１の３次元表現および第２の３次元表現を連続表示するビデオ処理ユニット（２８）とを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記ビデオ処理ユニット（２８）は同期回路（４８）から出力された同期パルスの特性に依存してステレオスコピックモードまたはモノスコピックモードを選択して動作可能である、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）はディスプレイ装置および遮光装置を有しており、該ディスプレイ装置は第１の３次元表現および第２の３次元表現を連続表示し、該遮光装置は第１の３次元表現の左目に対する露光および第２の３次元表現の右目に対する露光を制限する、請求項６記載のシステム。
【請求項９】
前記超音波イメージング装置（１２）はさらに第１の３次元表現および第２の３次元表現を１００Ｈｚ以上で連続受信するビデオ処理ユニット（２８）を有しており、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）は第１の３次元表現および第２の３次元表現に対してそれぞれ異なる偏光を形成するスイッチング偏光パネルを有している、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記超音波イメージング装置（１２）は前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）の第１の３次元表現および第２の３次元表現に対する第１のディスプレイ装置および第２のディスプレイ装置に接続された第１のビデオパスおよび第２のビデオパスを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記超音波イメージング装置（１２）は第１の３次元表現および第２の３次元表現にそれぞれ異なるオーバレイグラフィクスの第１部分および第２部分を合成するビデオ処理ユニット（２８）を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
第１の３次元表現および第２の３次元表現は同じ領域に関しており、前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）は当該の領域をステレオスコピックに表示可能であり、かつ当該の領域のステレオスコピック表示のオーバレイグラフィクスをモノスコピックに表示可能である、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記超音波イメージング装置（１２）は前記ステレオスコピックディスプレイ（１４）に関連して動作する複数の出力ポートを有する、請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
前記超音波イメージング装置（１２）はユーザ入力部を有しており、該ユーザ入力部により前記超音波イメージング装置（１２）の動作を制御し、ステレオスコピックイメージングまたはモノスコピックイメージングのいずれかを選択することができる、請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
超音波イメージング装置（１２）により、
所定の領域を表す超音波データを取得し（８０）、
それぞれ異なる第１の観察方向および第２の観察方向から前記領域の第１の３次元表現および第２の３次元表現をレンダリングし（８２）、
該第１の３次元表現および第２の３次元表現を用いて前記領域のステレオスコピック表示を形成する（８８）
ことを特徴とする超音波医療診断システムによるイメージング方法。
【請求項１６】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１のヘッドマウントディスプレイおよび第２のヘッドマウントディスプレイへの表示を行う、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、それぞれ異なる偏光、色、切り換え可能な遮光またはこれらの組み合わせにより第１の３次元表現および第２の３次元表現を観察させる、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
超音波データを取得する際に（８０）、送信ビームに応じて受信ビームを形成し、該受信ビームからデータを検出し、表現をレンダリングする際に（８２）、検出されたデータからレンダリングを行う、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドへ統合し、
データフレームに対する同期信号を２倍にし、
第１の３次元表現および第２の３次元表現をデータフレームの第１のサブフィールドおよび第２のサブフィールドから分離し、
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を２倍の同期信号に依存して連続出力し、さらに２倍の同期信号に依存して第１の３次元表現の左目への露光および第２の３次元表現の右目への露光を制限する、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
モノスコピックモードとステレオスコピックモードとを同期パルスの特性に依存して切り換える、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を１００Ｈｚ以上で連続受信し、スイッチング偏光パネルにより第１の３次元表現および第２の３次元表現に対してそれぞれ異なる偏光を形成する、請求項１５記載の方法。
【請求項２２】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、第１の３次元表現および第２の３次元表現を同時に別々のパスに出力する、請求項１５記載の方法。
【請求項２３】
さらに第１の３次元表現にオーバレイグラフィクスの第１部分を合成し、第２の３次元表現に第１部分とは異なる第２部分を合成する（８６）、請求項１５記載の方法。
【請求項２４】
前記領域をステレオスコピックに表示し、前記領域のステレオスコピック表示のオーバレイグラフィクスをモノスコピックに表示する、請求項１５記載の方法。
【請求項２５】
ステレオスコピック表示を形成する際に（８８）、複数人に対して同時にステレオスコピック表示を行う、請求項１５記載の方法。
【請求項２６】
ユーザ入力に応じてモノスコピックイメージングまたはステレオスコピックイメージングのいずれかを選択する、請求項１５記載の方法。
【請求項２７】
超音波イメージング装置（１２）、ディスプレイ（１４）およびヘッドマウントデバイス（１４）を有しており、
前記超音波イメージング装置は同じ領域を第１の観察角および第２の観察角から表した第１の３次元表現および第２の３次元表現を出力するビデオ処理ユニット（２８）を有しており、
前記ディスプレイは第１の３次元表現および第２の３次元表現を表示し、
前記ヘッドマウントデバイスは前記ディスプレイに関連して前記領域のステレオスコピック表示を形成する
ことを特徴とする超音波医療診断システム。
【請求項２８】
前記超音波イメージング装置（１２）はさらに人体を表すデータ、第１の３次元表現および第２の３次元表現またはこれらの組み合わせを記憶するメモリと、記憶されたデータからレンダリングを行う３次元画像プロセッサ（２６）とを有しており、前記ディスプレイ（１４）は記憶された第１の３次元表現および第２の３次元表現に依存して表示を行う、請求項１記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２０４９２０（Ｐ２００６−２０４９２０Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５４２１（Ｐ２００６−１５４２１）
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（５９３０６３１０５）シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッド (156)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】５１ Ｖａｌｌｅｙ Ｓｔｒｅａｍ Ｐａｒｋｗａｙ，Ｍａｌｖｅｒｎ，ＰＡ １９３５５−１４０６，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２４日（２００６．１．２４）
【出願人】（５９３０６３１０５）シーメンス メディカル ソリューションズ ユーエスエー インコーポレイテッド (156)
【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＵＳＡ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】５１ Ｖａｌｌｅｙ Ｓｔｒｅａｍ Ｐａｒｋｗａｙ，Ｍａｌｖｅｒｎ，ＰＡ １９３５５−１４０６，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【Ｆターム（参考）】
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