超音波診断装置、及び超音波画像取得プログラム
【課題】３次元領域を複数に分けて超音波で走査し、均一な画質の超音波画像を生成する超音波診断装置を提供する。
【解決手段】送受信部３は、心電波形に基づいたトリガ信号に従って異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査する。第１のゲイン調整部３１は、画質調整の指示が与えられた後に取得された各３次元領域の受信信号に、第１のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行う。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられる前に取得された各３次元領域のデータに、第１のゲイン補正値に基づく第２のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行う。データ結合部６１は、異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合し、画像データ生成部６２は、結合されたデータに基づいて３次元画像データを生成する。
【解決手段】送受信部３は、心電波形に基づいたトリガ信号に従って異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査する。第１のゲイン調整部３１は、画質調整の指示が与えられた後に取得された各３次元領域の受信信号に、第１のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行う。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられる前に取得された各３次元領域のデータに、第１のゲイン補正値に基づく第２のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行う。データ結合部６１は、異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合し、画像データ生成部６２は、結合されたデータに基づいて３次元画像データを生成する。
【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、及びその超音波診断装置を制御して超音波画像を取得するための超音波画像取得プログラムに関する。特に、この発明は、心電波形を利用して３次元領域を超音波で走査する超音波診断装置、及びその超音波診断装置を制御する超音波画像取得プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波の送受信によって取得した受信信号に対して画質調整を行う機能を有している。例えば、２次元の平面を超音波で走査し、その走査によって取得した２次元画像について画質調整を行う。画像調整の方法の１例として、受信信号に対するゲイン調整が挙げられる。
【０００３】
例えば、超音波の送受信によって予め断層像データを取得しておき、その断層像データの輝度分布に基づいて、受信信号に対するゲイン補正値などの画像調整用パラメータを予め求めておく。そして、超音波によって走査を行っている最中に、操作者によって画質調整の指示が与えられると、超音波診断装置は、予め設定された画質調整用パラメータに従って、指示が与えられた以降に取得した受信信号に対して画質調整を行う。これにより、操作者の指示が与えられた以降においては、画質調整用パラメータに従って画質調整が行われた断層像データが生成される。例えば、受信信号に対するゲインを求めておき、超音波診断装置は、そのゲインに従って受信信号にゲイン調整を行うことで断層像データを生成する。
【０００４】
また、超音波によって走査を行っている最中に操作者が画質調整の指示を与えると、その指示のタイミングで取得された断層像データの輝度分布に基づいて、ゲインなどの画像調整用パラメータを求める場合がある。そして、超音波診断装置は、その画質調整用パラメータに従って、指示が与えられた以降に取得した受信信号に対して画質調整を行う。これにより、操作者の指示が与えられた以降においては、画質調整用パラメータに従って画質調整が行われた断層像データが生成される。
【０００５】
ところで、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を用いることで、３次元領域を超音波で走査し、その走査によってボリュームデータを取得することができる。そのボリュームデータは、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理が施されることにより、３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面における画像データ）などの超音波画像データが生成される。
【０００６】
例えば、心筋の動きを観察し、壁運動の異常を検出するような診断においては、超音波画像をリアルタイムに取得することが求められる。しかしながら、３次元領域を超音波で走査する場合、全体の走査領域が広がるため、超音波画像をリアルタイムに取得することが困難になる。そこで、全体の走査領域を複数の領域に分け、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各領域を走査し、その走査によって取得された信号に基づいて超音波画像データを生成する手法が提案されている（例えば特許文献１）。この手法を利用した走査方法について図７を参照して説明する。図７は、分割された走査領域を説明するための模式図である。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、３次元の走査領域Ｓを複数の領域に分割する。図７（ａ）に示す例においては、３次元の走査領域Ｓを４つの３次元領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割する。以下、分割された個々の３次元領域Ａ〜Ｄを、サブボリュームと称することにする。図７（ａ）に示す例においては、４つのサブボリュームを、それぞれ、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤとする。ここでは、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲を分割している。走査領域Ｓの分割パターンは超音波診断装置に設定されており、超音波診断装置はその分割パターンに従って、各サブボリュームを超音波で走査する。
【０００８】
そして、超音波診断装置は、図７（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で走査を行い、その走査で取得したデータを結合することで、走査領域Ｓの全体の画像データを生成する。例えば、超音波診断装置は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤの順番で、順次、各サブボリュームを走査し、その走査で取得した各サブボリュームのデータを結合することで、走査領域Ｓの全体の画像データを生成する。そして、被検体の心電波形を取得し、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各サブボリュームを走査する。以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について説明する。
【０００９】
心電波形を用いて走査を行う場合、心電計により被検体の心電波形を取得し、例えば、心電波形のＲ波が検出された時にＥＣＧトリガ信号を生成して超音波診断装置に出力する。超音波診断装置がそのＥＣＧトリガ信号を受けるたびに、異なるサブボリュームを超音波で走査して、各サブボリュームのデータを取得する。
【００１０】
例えば、超音波診断装置が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けると、その信号に従って超音波プローブにより走査を開始する。そして、超音波診断装置は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍では、サブボリュームＡの走査を行う。例えば、１心拍中に同じサブボリュームの走査を４回行い、時相が異なるデータＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００１１】
次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＢを走査し、各時相においてデータＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を取得する。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＣを走査し、各時相においてデータＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を取得する。さらに、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＤを走査し、各時相においてデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を取得する。このように、超音波診断装置は、ＥＣＧトリガ信号に応じて、異なるサブボリュームを超音波で走査して、各サブボリュームのデータを取得する。
【００１２】
そして、超音波診断装置は、異なるサブボリュームを走査することで取得したデータであって、同じ時相に取得したデータ同士を結合して、全体の走査領域Ｓに対応する１つのデータを生成する。具体的には、超音波診断装置は、異なるサブボリュームのデータであって、同じ時相に取得したデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して、関心領域全体のデータを生成する。同様に、各時相におけるサブボリュームのデータを結合することにより、各時相における関心領域全体のデータを生成する。超音波診断装置は、関心領域全体のデータに対してボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。
【００１３】
さらに、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍では、超音波診断装置は、再びサブボリュームＡを走査し、各時相においてデータＡ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８を取得する。このように、新たなデータが取得されると、超音波診断装置は、サブボリュームＡのデータを更新し、データＡ５、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して関心領域全体のデータを生成する。そして、そのデータに基づいて３次元画像データを生成する。すなわち、サブボリュームＡについては、ボリュームデータＡ１に代えてボリュームデータＡ５を用いて全体のデータを生成する。そして、順次、各サブボリュームのデータを更新して新たな３次元画像データを生成していく。
【００１４】
以上のように取得される３次元画像に対しても、２次元画像に対して行われている自動画質調整を行うことで、画質調整に関する操作性を簡便化したいという要望がある。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６，５４４，１７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した画質調整機能においては、所望のタイミングで画質調整の指示が与えられると、その指示が与えられた以降に取得された受信信号に対して、画質調整用パラメータに従った画質調整が行われる。しかしながら、指示が与えられる以前に取得された受信信号には、その画質調整用パラメータに従った画質調整は行われていなかった。
【００１７】
ＥＣＧ信号を利用してサブボリュームを走査し、各サブボリュームの走査で取得したデータを結合して走査領域全体のデータを生成する手法においては、複数の心拍に亘って走査を行う必要がある。上述した例では、走査領域全体のデータを生成するために、４心拍に亘って走査を行う必要がある。
【００１８】
従って、複数の心拍に亘って走査を行うことで生成された走査領域全体のデータにおいては、画質調整の指示が与えられた後に取得されたデータと、その指示が与えられる前に取得されたデータが混在することになる。すなわち、走査領域全体のデータは、画質調整用パラメータに従った画質調整が行われたデータと、その画質調整が行われていないデータが混在することになる。その結果、走査領域全体のデータに基づく超音波画像には、部分的に画質が異なってしまう問題があった。
【００１９】
そのため、超音波画像全体の画質を均一に調整するためには、各サブボリュームに対する走査を最初からやり直す必要があった。また、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで走査を継続し、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで待つ必要があった。
【００２０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、３次元領域を複数の領域に分けて走査する超音波診断装置において、均一な画質の超音波画像データを生成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を制御して超音波画像データを取得するための超音波画像取得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】
【００２１】
請求項１記載の発明は、心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査して各３次元領域のデータを取得し、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを取得するスキャン手段と、前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理手段と、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３に記載の発明は、コンピュータに、心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域をスキャン手段に超音波で走査させ、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を前記スキャン手段に走査させて各３次元領域のデータを取得させ、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを前記スキャン手段に取得させる制御機能と、前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理機能と、を実行させることを特徴とする超音波画像取得プログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によると、画質調整の指示が与えられた後に取得されたデータに第１の画質調整条件に従った画質調整を行う。さらに、その指示が与えられる前に取得されたデータに、第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行う。そのことにより、画質調整の指示の前後に取得されたデータを結合した場合であっても、画質が均一の超音波画像データを生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、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。
【００２４】
超音波プローブ２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からなり、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。また、２次元アレイプローブの代わりに、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。例えば、超音波振動子が所定方向（走査方向）に配列され、超音波振動子を走査方向に直交する方向（揺動方向）に機械的に揺動可能な１次元アレイプローブを用いても良い。
【００２５】
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。
【００２６】
送受信部３の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。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回路である。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回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、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。
【００２７】
送受信部３の送信部は、制御部９から出力された制御信号に従って、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る。その制御信号には、超音波プローブ２による走査領域を示すスキャン条件などが含まれ、送信部はそのスキャン条件に従って超音波プローブによって走査する。例えば、送信部は、制御部９から、走査領域を複数に分割する分割パターンなどのスキャン条件を含む制御信号を受け、その制御信号に従って、所望の走査領域を複数の領域（サブボリューム）に分けて、各サブボリュームを超音波プローブ２によって走査する。
【００２８】
送受信部３の受信部は、第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）は、制御部９から出力される第１のゲイン補正値に従って、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（第１のゲイン調整）。なお、第１のゲイン補正値については後述する。
【００２９】
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・加算回路は、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のに必要な遅延時間を与え、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。なお、この送受信部３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（生データ）」と称する場合がある。送受信部３は、ＲＦデータを信号処理部４に出力する。
【００３０】
この実施形態では、心電計を用いて被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）を取得し、制御部９が超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を受信し、その信号に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。例えば、Ｒ波が検出された際にＥＣＧトリガ信号を発生する信号発生器を設け、そのＥＣＧトリガ信号を制御部９に出力する。制御部９は、ＥＣＧトリガ信号に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。また、心電波形（ＥＣＧ信号）を制御部９に入力し、制御部９がＲ波を検出しても良い。この場合、制御部９は、Ｒ波の検出に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。
【００３１】
制御部９の設定条件記憶部９４には、スキャン条件が記憶されている。スキャン条件には、例えば、３次元の走査領域の分割パターン、３次元領域であるサブボリュームの範囲、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が含まれる。制御部９は、設定条件記憶部９４から分割パターンなどのスキャン条件を読み込み、そのスキャン条件を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３は、分割パターンなどを含んだ制御信号に従って、各サブボリュームを超音波プローブ２によって走査する。
【００３２】
ここで、超音波プローブ２と送受信部３が走査する３次元の走査領域、及び走査のタイミングについて説明する。送受信部３は制御部９の制御の下、ＥＣＧトリガ信号を利用して、各サブボリュームを走査する。例えば、図７（ａ）に示すように、送受信部３は制御部９の制御の下、３次元の走査領域Ｓを４つのサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割し、図７（ｂ）に示すように、各サブボリュームを順番に走査する。この実施形態では、送受信部３は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤの順番に１列に並ぶように全体の走査領域Ｓを等分割して走査を行う。これにより、サブボリュームＡの隣がサブボリュームＢになる。また、サブボリュームＢの隣であって、サブボリュームＡの反対側がサブボリュームＣになる。また、サブボリュームＣの隣であって、サブボリュームＢの反対側がサブボリュームＤになる。
【００３３】
そして、全体の走査領域Ｓを複数の３次元領域（サブボリューム）に分割した上で、被検体の心電波形を取得し、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各サブボリュームを走査する。
【００３４】
以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について図２を参照して説明する。図２は、ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。心電計により被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）が取得され、例えば、Ｒ波が検出されると、ＥＣＧトリガ信号が生成されて制御部９に出力される。例えば図２に示すように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１が制御部９に出力され、制御部９がそのＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受信すると、送受信部３に対してビームフォーミングに必要な遅延パターンなどの制御信号を出力する。その制御信号には、上述したように、走査領域Ｓの分割パターンやサブボリュームの範囲などのスキャン条件が含まれている。
【００３５】
具体的には、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応する心拍では、制御部９は、サブボリュームＡを走査するために、サブボリュームＡの領域を示す情報を上記制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３はその制御信号に従って、超音波プローブ２によってサブボリュームＡを走査することで、サブボリュームＡの受信信号を取得する。
【００３６】
例えば、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍で、送受信部３はサブボリュームＡを４回走査する。そして、図２に示すように、送受信部３は、１心拍中に時相が異なる受信信号Ａ１、Ａ１、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００３７】
ここで、サブボリュームを１回走査するために必要な走査時間をΔｔとする。また、制御部９が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けた時相をｔ０とし、その時相ｔ０で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ１とする。その受信信号Ａ１を取得した後、時相ｔ１で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ２とする。その受信信号Ａ２を取得した後、時相ｔ２で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ３とする。その受信信号Ａ３を取得した後、時相ｔ３で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ４とする。つまり、送受信部３は、時相ｔ０〜時相ｔ１の間（＝Δｔ）で受信信号Ａ１を取得し、時相ｔ１〜時相ｔ２の間（Δｔ）で受信信号Ａ２を取得し、時相ｔ２〜時相ｔ３の間で受信信号Ａ３を取得し、時相ｔ３〜時相ｔ４の間（Δｔ）で受信信号Ａ４を取得する。以上のように、送受信部３は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した１心拍中では、受信信号Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００３８】
次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＢを走査し、各時相において受信信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を取得する。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＣを走査し、各時相において受信信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を取得する。さらに、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＤを走査し、各時相において受信信号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を取得する。そして、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、再びサブボリュームＡを走査し、各時相において受信信号Ａ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８を取得する。
【００３９】
以上のように、制御部９は、新たなＥＣＧトリガ信号を受信するたびに、送受信部３に異なるサブボリュームを超音波で走査させ、各サブボリュームの受信信号を取得させる。すなわち、制御部９が新たなＥＣＧトリガ信号を受信するまで、送受信部３は同じサブボリュームを走査し続ける。そして、制御部９が新たなＥＣＧトリガ信号を受信すると、送受信部３は別のサブボリュームを走査する。
【００４０】
なお、超音波プローブ２と送受信部３がこの発明の「スキャン手段」の１例に相当する。
【００４１】
信号処理部４は、Ｂモード処理部やＣＦＭ処理部などを備えて構成されている。Ｂモード処理部は、エコーの振幅情報の映像化を行う。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。Ｂモード処理部によって処理が施された後のデータを、「ベクタデータ」と称することとする。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。
【００４２】
記憶部５は、メモリやハードディスクなどの記憶装置で構成され、信号処理部４により生成されたベクタデータを記憶する。この実施形態では、全体の走査領域Ｓを４つのサブボリュームに分けて、サブボリュームごとに走査を行っているため、各サブボリュームのベクタデータが記憶部５に記憶される。
【００４３】
画像処理部６は、データ結合部６１、画像データ生成部６２、及び第２のゲイン調整部６３を備えている。そして、画像処理部６は、各サブボリュームのベクタデータを記憶部５から読み出して、それらを結合し、結合されたデータに基づいて３次元画像データを生成する。
【００４４】
データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合する。すなわち、データ結合部６１は、異なる心拍に取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合する。この結合によって、全体の走査領域Ｓを表す１つのベクタデータが生成される。
【００４５】
例えば図２に示すように、データ結合部６１は、時相ｔ０〜時相ｔ１の間に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出して結合することで、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。このように、データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相ｔ０〜時相ｔ１の間に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合することで、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを画像データ生成部６２に出力する。
【００４６】
同様に、データ結合部６１は、時相ｔ１〜時相ｔ２の間に取得されたベクタデータＡ２、Ｂ２、Ｃ２及びＤ２を記憶部５から読み出して結合することで、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。時相ｔ２〜時相ｔ３、及び、時相ｔ３〜時相ｔ４についても、データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合することにより、各時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、各時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを画像データ生成部６２に出力する。
【００４７】
そして、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍において、送受信部３によってサブボリュームＡのベクタデータＡ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８が取得されると、データ結合部６１は、サブボリュームＡのデータを更新し、ベクタデータＡ５、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して、同じ時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。すなわち、サブボリュームＡについては、ベクタデータＡ１に代えてベクタデータＡ５を用いて全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、順次、各サブボリュームのベクタデータを更新して新たなデータを生成していく。
【００４８】
画像データ生成部６２は、直交座標系で表される画像を得るために、ベクタデータを直交座標系で表されるボクセルデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。そして、画像データ生成部６２は、そのボクセルデータにボリュームレンダリングやＭＰＲ処理などの画像処理を施すことにより、３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意の断面における画像データ）などの超音波画像データを生成する。
【００４９】
第２のゲイン調整部６３は、制御部９から出力される第２のゲイン補正値に従って、各サブボリュームのベクタデータに対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータの輝度値を変える。第２のゲイン補正値と、第２のゲイン調整部６３による処理については後述する。
【００５０】
なお、画像処理部６は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部を備えて構成されている。記憶部には、画像処理部６の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムには、データ結合部６１の機能を実行するためのデータ結合プログラム、画像データ生成部６２の機能を実行するための画像生成プログラム、及び、第２のゲイン調整部６３の機能を実行するためのゲイン調整プログラムが含まれている。そして、ＣＰＵがその画像処理プログラムを実行することにより、記憶部５から異なる時相に取得されたベクタデータを読み込んで結合し、さらに、ボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことで３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。また、ＣＰＵがゲイン調整プログラムを実行することにより、ベクタデータに対してゲイン調整を行う。
【００５１】
表示処理部７は、画像処理部６から出力された３次元画像データに基づく３次元画像などの超音波画像を表示部８１に表示させる。
【００５２】
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のモニタからなり、断層像、３次元画像又は血流情報などを表示する。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。操作者は操作部８２を用いて、自動画質調整の指示を与えたり、スキャン条件を入力したりすることができる。例えば操作部８２に自動画質調整の指示を与えるためのボタンを設置しておき、操作者は所望のタイミングでそのボタンを押下することで自動画質調整の指示を与える。操作部８２で入力されたスキャン条件は、制御部９に送られ、設定条件記憶部９４に記憶される。そして、制御部９は、設定条件記憶部９４に記憶されているスキャン条件に従って超音波診断装置１の各部を制御する。
【００５３】
制御部９は、演算部９１と設定条件記憶部９４を備え、超音波診断装置１の各部の動作を制御する。設定条件記憶部９４には、上述したように、走査領域Ｓの分割パターンや、各サブボリュームの大きさなどを示すスキャン条件が記憶されている。
【００５４】
演算部９１は、第１のゲイン補正値算出部９２と第２のゲイン補正値算出部９３を備えている。第１のゲイン補正値算出部９２は、信号処理部４によって処理されたベクタデータに基づいて、送受信部３内で実施されるゲイン調整用の補正値を求める。
【００５５】
ここで、第１のゲイン補正値算出部９２による処理内容について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、超音波画像の輝度値の分布を示す図である。図４は、ゲイン補正値の分布を示す図である。なお、説明を簡便にするために、図３には、２次元画像である断層像の輝度値の分布を示し、図４には、断層像に対するゲイン補正値の分布を示している。
【００５６】
操作者が操作部８２を用いて、超音波画像に対する自動画質調整の指示を与えると、その指示は制御部９に出力される。制御部９は自動画質調整の指示を受けて、送受信部３を制御して、走査領域Ｓの全体を走査させる。例えば、送受信部３は制御部９の制御の下、走査領域Ｓの全体を１回走査する。また、操作者による自動画質調整の指示の代わりに、予め設定されたタイミングで、制御部９は、送受信部３に走査領域Ｓの全体を走査させても良い。このとき、制御部９は、画質調整に関するパラメータを初期値に設定する。例えば、制御部９は、ゲイン補正値を予め決定された初期値に設定する。例えば、制御部９は、深さ方向におけるゲイン補正値、方位方向におけるゲイン補正値、及び奥行き方向におけるゲイン補正値を初期値にし、その初期値を送受信部３の第１のゲイン補正部３１に設定する。そして、送受信部３は、この状態で走査領域Ｓの全体を超音波プローブ２によって走査する。信号処理部４は、その走査で取得された受信信号に基づいて、走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。信号処理部４は、走査領域Ｓの全体のベクタデータを制御部９の演算部９１に出力する。
【００５７】
第１のゲイン補正値算出部９２は、走査領域Ｓの全体のベクタデータを信号処理部４から受けて、輝度値の分布を作成する。図３には、断層像の例を示しているため、深さ方向と方位方向で規定される２次元平面の各位置における輝度値の分布が示されている。なお、図３において、縦軸は輝度（階調）を示している。この実施形態では、３次元の走査領域Ｓを走査して、その走査領域Ｓのベクタデータが生成されるため、第１のゲイン補正値算出部９２は、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向によって規定される３次元空間の各位置における輝度値の分布を作成する。
【００５８】
さらに、第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置における輝度値の分布に基づいて、送受信部３の第１のゲイン調整部３１に設定されるゲイン補正値を求める。第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置における輝度値の分布に基づいて、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向で規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第１のゲイン補正値）を求める。第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間における各位置の輝度値が均一になるように、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を求める。例えば、輝度値が高い位置については、ゲイン補正値を比較的小さくし、輝度値が低い位置については、ゲイン補正値を比較的大きくする。図４には、断層像の例を示しているため、深さ方向と方位方向で規定される２次元平面の各位置に対するゲイン補正値（ｄＢ）が示されている。なお、図４において、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示している。この実施形態では、第１のゲイン補正値算出部９２は、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向によって規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第１のゲイン補正値）を求める。そして、第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を表す３次元データテーブルを作成する。第１のゲイン補正値が、この発明の「第１の画質調整条件」の１例に相当する。
【００５９】
制御部９は、第１のゲイン補正値を送受信部３に出力する。第１のゲイン補正値は、ハードウェアである第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）に設定される。
【００６０】
第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づいて、画像処理部６の第２のゲイン調整部６３に設定される第２のゲイン補正値を求める。第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値に基づいて、深さ方向、方位方向、及び奥行方向で規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第２のゲイン補正値）を求める。上述したように、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う。従って、第２のゲイン調整部６３によるゲイン調整の対象となるベクタデータには、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整は施されていない。そこで、第２のゲイン調整値算出部９３は、予め設定されたバイアスを第１のゲイン補正値に加え、その値を第２のゲイン補正値とする。そして、第２のゲイン補正値算出部９３は、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を表す３次元データテーブルを作成する。第２のゲイン補正値が、この発明の「第２の画質調整条件」の１例に相当する。
【００６１】
制御部９は、第２のゲイン補正値を画像処理部６に出力する。第２のゲイン補正値は、画像処理部６にて実行されるソフトウェアに設定される。
【００６２】
第１のゲイン調整部３１（プリンアンプ回路）は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に従って、以後、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（第１のゲイン調整）。
【００６３】
また、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値算出部９３によって求められた第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。すなわち、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータに対してはゲイン調整を行わず、その指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してのみゲイン調整を行う。自動画質調整の指示が与えられた後においては、第１のゲイン調整部３１によって、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整が行われているため、第２のゲイン調整を行わない。一方、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータは、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整が行われていないため、第２のゲイン調整部６３によってゲイン調整を行う。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータの輝度値を変える。
【００６４】
第２のゲイン調整部６３によるゲイン調整と、データ結合部６１による結合処理について図５を参照して説明する。図５は、ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【００６５】
例えば、第３心拍の途中で自動画質調整の指示が与えられた場合について説明する。ベクタデータＡ１〜Ａ４、ベクタデータＢ１〜Ｂ４、ベクタデータＣ１及びＣ２は、指示が与えられる前に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してゲイン調整を行う。一方、ベクタデータＣ３以降のベクタデータは、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してはゲイン調整を行わない。
【００６６】
例えば、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。なお、ベクタデータＤ１は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ１を結合し、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００６７】
同様に、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ２、Ｂ２、Ｃ２及びＤ２を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ２、Ｂ２及びＣ２に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。なお、ベクタデータＤ２は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ２、Ｂ２及びＣ２と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ２を結合し、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００６８】
以降の時相においても、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を施し、データ結合部６１は、各サブボリュームのベクタデータを結合する。
【００６９】
そして、画像データ生成部６２は、結合されたベクタデータに基づいてボクセルデータを生成し、そのボクセルデータにボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。
【００７０】
以上のように、自動画質調整の指示が与えられた後に取得された受信信号に対しては、第１のゲイン補正値に従った第１のゲイン調整を施す。さらに、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対しては、第１のゲイン補正値が反映された第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整を施す。そのことにより、自動画質調整の前後に取得されたベクタデータを結合した場合であっても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。その結果、サブボリュームに対する走査を最初からやり直す必要がない。また、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで待たなくても、画質が均一な超音波画像データを生成することができる。
【００７１】
制御部９は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部を備えて構成されている。記憶部には、超音波診断装置１の各部を制御するための制御プログラムと、演算部９１の機能を実行するための演算プログラムが記憶されている。この制御プログラムには、送受信部３による超音波の送受信を制御して受信信号を取得するためのプログラムが含まれる。そして、ＣＰＵがその制御プログラムを実行することにより、送受信部３を制御して受信信号を取得させる。すなわち、ＣＰＵがその制御プログラムを実行することにより、走査領域Ｓを複数のサブボリュームに分け、ＥＣＧ信号に応じて各サブボリュームを送受信部３に走査させる。また、ＣＰＵが演算プログラムを実行することで、演算部９１の機能を実行して、第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求める。
【００７２】
なお、画像処理部６の機能を実行するための画像処理プログラムと、制御部９の機能を実行するための制御プログラムが、この発明の「超音波画像取得プログラム」の１例に相当する。
【００７３】
なお、この実施形態においては、座標変換前のベクタデータを用いて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求めている。他の例として、座標変換後の画像データを用いて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求めても良い。例えば、画像処理部６は、画像データ生成部６２によって生成された３次元画像データに基づいて、３次元空間における輝度値の分布を求める。そして、画像処理部６は、その輝度値の分布に基づいて各位置に対する第１のゲイン補正値を求め、その第１のゲイン補正値に基づいて第２のゲイン補正値を求める。このように、座標変換後の画像データに基づいて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求め、第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行っても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。
【００７４】
また、画像データ生成部６２が、ボクセルデータにボリュームレンダリングを施す際に、第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整をボクセルデータに施し、その後、ボリュームレンダリングを行っても良い。この場合、画像データ生成部６２は、上述した処理と同様に、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたデータに対して第２のゲイン調整を行う。このように、画像データ生成時に第２のゲイン調整を行っても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。
【００７５】
また、この実施形態においては、送受信部３におけるゲイン調整の値を変えている。この他の例として、送受信部３における受信時の遅延パターンを変えたり、画像処理部６における画像処理のフィルタ係数を変えたりして、超音波画像データの画質調整を行っても良い。
【００７６】
（動作）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置１による一連の動作について図６を参照して説明する。図６は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【００７７】
（ステップＳ０１）
送受信部３は、制御部９の制御の下、ＥＣＧ信号に応じて走査領域Ｓの各サブボリュームを超音波によって走査する。例えば図２に示すように、送受信部３は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に応じてサブボリュームＡを４回走査し、サブボリュームＡについて受信信号Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を順次取得していく。以降、送受信部３は、ＥＣＧトリガ信号に応じてサブボリュームＢ、Ｃ及びＤを走査し、各サブボリュームについて受信信号を順次取得していく。
【００７８】
（ステップＳ０２）
そして、所望のタイミングで、操作者が操作部８２を用いて自動画質調整の指示を与える。例えば、操作部８２に設置されたボタンを押下することで自動画質調整の指示を与える。この自動画質調整の指示は、ユーザインターフェース８から制御部９に出力される。また、自動画質調整を行うタイミングを計るためのタイマーを制御部９に予め設定しておき、所定のタイミングで画質調整を行うようにしても良い。
【００７９】
（ステップＳ０３）
制御部９は、自動画質調整の指示を受けると、画質調整に関するパラメータを初期値に設定する。例えば、制御部９は、深さ方向におけるゲイン補正値、方位方向におけるゲイン補正値、及び奥行き方向におけるゲイン補正値を初期値にし、その初期値を送受信部３の第１のゲイン補正値３１に設定する。
【００８０】
（ステップＳ０４）
送受信部３は、制御部９の制御の下、走査領域Ｓの全体を１回走査する。その後、送受信部３は、制御部９の制御の下、ＥＣＧ信号に応じて走査領域Ｓの各サブボリュームを超音波によって走査する。
【００８１】
（ステップＳ０５）
第１のゲイン補正値算出部９２は、走査領域Ｓの全体のベクタデータに基づいて、３次元空間の各位置における輝度値の分布を求める。そして、第１のゲイン補正値算出部９２は、その輝度値の分布に基づいて、送受信部３の第１のゲイン調整部３１に設定するための第１のゲイン補正値を求める。例えば、第１のゲイン補正値算出部９２は、輝度値の分布が均一になるように、３次元空間の各位置における第１のゲイン補正値を求める。制御部９は第１のゲイン補正値を送受信部３に出力し、第１のゲイン調整部３１に第１のゲイン補正値を設定する。第１のゲイン調整部３１は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に従って、以後、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（第１のゲイン調整）。
【００８２】
（ステップＳ０６）
第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められたゲイン補正値に基づいて、画像処理部６の第２のゲイン調整部６３に設定するための第２のゲイン補正値を求める。第２のゲイン補正値算出部９３は、予め設定されたバイアスを第１のゲイン補正値に加えることで、３次元空間の各位置における第２のゲイン補正値を求める。制御部９は第２のゲイン補正値を画像処理部６に出力し、第２のゲイン調整部６３に第２のゲイン補正値を設定する。
【００８３】
（ステップＳ０７）
データ結合部６１は、異なるサブボリュームにおいて取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを結合する。例えば、図５に示すように、第３心拍中の途中（矢印で示す時点）で自動画質調整の指示が与えられた場合、ベクタデータＡ１〜Ａ４、ベクタデータＢ１〜Ｂ４、ベクタデータＣ１及びＣ２は、指示が与えられる前に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してゲイン調整を行う。そして、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従ってデータＡ１、Ｂ１及びＣ１の輝度値を変える。なお、ベクタデータＤ１は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ１を結合し、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００８４】
（ステップＳ０８）
画像データ生成部６２は、データ結合部６１にて結合されたベクタデータに基づいてボクセルデータを生成し、そのボクセルデータにボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データを生成する。画像データ生成部６２は、その３次元画像データを表示処理部７に出力する。
【００８５】
表示処理部７は、画像データ生成部６２から３次元画像データを受けると、その３次元画像データに基づく３次元画像を表示部８１に表示させる。
【００８６】
以上のように、自動画質調整の指示が与えられた後に取得された受信信号に対しては、第１のゲイン補正値に従った第１のゲイン調整を施す。さらに、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対しては、第１のゲイン補正値が反映された第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整を施す。そのことにより、自動画質調整の前後に取得されたデータを結合する場合であっても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。すなわち、自動画質調整の指示が与えられる前に取得された過去のベクタデータにも、送受信部３によって行われるゲイン調整が反映されたゲイン調整を施すことで、超音波画像の画質を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【図３】超音波画像の輝度値の分布を示す図である。
【図４】ゲイン補正値の分布を示す図である。
【図５】ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【図６】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【図７】分割された３次元の走査領域を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部
４ 信号処理部
５ 記憶部
６ 画像処理部
７ 表示処理部
８ ユーザインターフェース（ＵＩ）
９ 制御部
３１ 第１のゲイン調整部
６１ データ結合部
６２ 画像データ生成部
６３ 第２のゲイン調整部
８１ 表示部
８２ 操作部
９１ 演算部
９２ 第１のゲイン補正値算出部
９３ 第２のゲイン補正値算出部
９４ 設定条件記憶部
【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、及びその超音波診断装置を制御して超音波画像を取得するための超音波画像取得プログラムに関する。特に、この発明は、心電波形を利用して３次元領域を超音波で走査する超音波診断装置、及びその超音波診断装置を制御する超音波画像取得プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波の送受信によって取得した受信信号に対して画質調整を行う機能を有している。例えば、２次元の平面を超音波で走査し、その走査によって取得した２次元画像について画質調整を行う。画像調整の方法の１例として、受信信号に対するゲイン調整が挙げられる。
【０００３】
例えば、超音波の送受信によって予め断層像データを取得しておき、その断層像データの輝度分布に基づいて、受信信号に対するゲイン補正値などの画像調整用パラメータを予め求めておく。そして、超音波によって走査を行っている最中に、操作者によって画質調整の指示が与えられると、超音波診断装置は、予め設定された画質調整用パラメータに従って、指示が与えられた以降に取得した受信信号に対して画質調整を行う。これにより、操作者の指示が与えられた以降においては、画質調整用パラメータに従って画質調整が行われた断層像データが生成される。例えば、受信信号に対するゲインを求めておき、超音波診断装置は、そのゲインに従って受信信号にゲイン調整を行うことで断層像データを生成する。
【０００４】
また、超音波によって走査を行っている最中に操作者が画質調整の指示を与えると、その指示のタイミングで取得された断層像データの輝度分布に基づいて、ゲインなどの画像調整用パラメータを求める場合がある。そして、超音波診断装置は、その画質調整用パラメータに従って、指示が与えられた以降に取得した受信信号に対して画質調整を行う。これにより、操作者の指示が与えられた以降においては、画質調整用パラメータに従って画質調整が行われた断層像データが生成される。
【０００５】
ところで、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を用いることで、３次元領域を超音波で走査し、その走査によってボリュームデータを取得することができる。そのボリュームデータは、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ処理（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）などの画像処理が施されることにより、３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面における画像データ）などの超音波画像データが生成される。
【０００６】
例えば、心筋の動きを観察し、壁運動の異常を検出するような診断においては、超音波画像をリアルタイムに取得することが求められる。しかしながら、３次元領域を超音波で走査する場合、全体の走査領域が広がるため、超音波画像をリアルタイムに取得することが困難になる。そこで、全体の走査領域を複数の領域に分け、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各領域を走査し、その走査によって取得された信号に基づいて超音波画像データを生成する手法が提案されている（例えば特許文献１）。この手法を利用した走査方法について図７を参照して説明する。図７は、分割された走査領域を説明するための模式図である。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、３次元の走査領域Ｓを複数の領域に分割する。図７（ａ）に示す例においては、３次元の走査領域Ｓを４つの３次元領域Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割する。以下、分割された個々の３次元領域Ａ〜Ｄを、サブボリュームと称することにする。図７（ａ）に示す例においては、４つのサブボリュームを、それぞれ、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤとする。ここでは、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順番に１列に並ぶように全体の走査範囲を分割している。走査領域Ｓの分割パターンは超音波診断装置に設定されており、超音波診断装置はその分割パターンに従って、各サブボリュームを超音波で走査する。
【０００８】
そして、超音波診断装置は、図７（ｂ）に示すように、サブボリューム単位で走査を行い、その走査で取得したデータを結合することで、走査領域Ｓの全体の画像データを生成する。例えば、超音波診断装置は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ、及びＤの順番で、順次、各サブボリュームを走査し、その走査で取得した各サブボリュームのデータを結合することで、走査領域Ｓの全体の画像データを生成する。そして、被検体の心電波形を取得し、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各サブボリュームを走査する。以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について説明する。
【０００９】
心電波形を用いて走査を行う場合、心電計により被検体の心電波形を取得し、例えば、心電波形のＲ波が検出された時にＥＣＧトリガ信号を生成して超音波診断装置に出力する。超音波診断装置がそのＥＣＧトリガ信号を受けるたびに、異なるサブボリュームを超音波で走査して、各サブボリュームのデータを取得する。
【００１０】
例えば、超音波診断装置が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けると、その信号に従って超音波プローブにより走査を開始する。そして、超音波診断装置は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍では、サブボリュームＡの走査を行う。例えば、１心拍中に同じサブボリュームの走査を４回行い、時相が異なるデータＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００１１】
次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＢを走査し、各時相においてデータＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を取得する。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＣを走査し、各時相においてデータＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を取得する。さらに、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４に対応した心拍では、超音波診断装置は、サブボリュームＤを走査し、各時相においてデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を取得する。このように、超音波診断装置は、ＥＣＧトリガ信号に応じて、異なるサブボリュームを超音波で走査して、各サブボリュームのデータを取得する。
【００１２】
そして、超音波診断装置は、異なるサブボリュームを走査することで取得したデータであって、同じ時相に取得したデータ同士を結合して、全体の走査領域Ｓに対応する１つのデータを生成する。具体的には、超音波診断装置は、異なるサブボリュームのデータであって、同じ時相に取得したデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して、関心領域全体のデータを生成する。同様に、各時相におけるサブボリュームのデータを結合することにより、各時相における関心領域全体のデータを生成する。超音波診断装置は、関心領域全体のデータに対してボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。
【００１３】
さらに、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍では、超音波診断装置は、再びサブボリュームＡを走査し、各時相においてデータＡ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８を取得する。このように、新たなデータが取得されると、超音波診断装置は、サブボリュームＡのデータを更新し、データＡ５、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して関心領域全体のデータを生成する。そして、そのデータに基づいて３次元画像データを生成する。すなわち、サブボリュームＡについては、ボリュームデータＡ１に代えてボリュームデータＡ５を用いて全体のデータを生成する。そして、順次、各サブボリュームのデータを更新して新たな３次元画像データを生成していく。
【００１４】
以上のように取得される３次元画像に対しても、２次元画像に対して行われている自動画質調整を行うことで、画質調整に関する操作性を簡便化したいという要望がある。
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６，５４４，１７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述した画質調整機能においては、所望のタイミングで画質調整の指示が与えられると、その指示が与えられた以降に取得された受信信号に対して、画質調整用パラメータに従った画質調整が行われる。しかしながら、指示が与えられる以前に取得された受信信号には、その画質調整用パラメータに従った画質調整は行われていなかった。
【００１７】
ＥＣＧ信号を利用してサブボリュームを走査し、各サブボリュームの走査で取得したデータを結合して走査領域全体のデータを生成する手法においては、複数の心拍に亘って走査を行う必要がある。上述した例では、走査領域全体のデータを生成するために、４心拍に亘って走査を行う必要がある。
【００１８】
従って、複数の心拍に亘って走査を行うことで生成された走査領域全体のデータにおいては、画質調整の指示が与えられた後に取得されたデータと、その指示が与えられる前に取得されたデータが混在することになる。すなわち、走査領域全体のデータは、画質調整用パラメータに従った画質調整が行われたデータと、その画質調整が行われていないデータが混在することになる。その結果、走査領域全体のデータに基づく超音波画像には、部分的に画質が異なってしまう問題があった。
【００１９】
そのため、超音波画像全体の画質を均一に調整するためには、各サブボリュームに対する走査を最初からやり直す必要があった。また、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで走査を継続し、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで待つ必要があった。
【００２０】
この発明は上記の問題点を解決するものであり、３次元領域を複数の領域に分けて走査する超音波診断装置において、均一な画質の超音波画像データを生成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を制御して超音波画像データを取得するための超音波画像取得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】
【００２１】
請求項１記載の発明は、心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査して各３次元領域のデータを取得し、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを取得するスキャン手段と、前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理手段と、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３に記載の発明は、コンピュータに、心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域をスキャン手段に超音波で走査させ、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を前記スキャン手段に走査させて各３次元領域のデータを取得させ、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを前記スキャン手段に取得させる制御機能と、前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理機能と、を実行させることを特徴とする超音波画像取得プログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によると、画質調整の指示が与えられた後に取得されたデータに第１の画質調整条件に従った画質調整を行う。さらに、その指示が与えられる前に取得されたデータに、第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行う。そのことにより、画質調整の指示の前後に取得されたデータを結合した場合であっても、画質が均一の超音波画像データを生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施形態に係る超音波診断装置の構成について、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。
【００２４】
超音波プローブ２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からなり、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。また、２次元アレイプローブの代わりに、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。例えば、超音波振動子が所定方向（走査方向）に配列され、超音波振動子を走査方向に直交する方向（揺動方向）に機械的に揺動可能な１次元アレイプローブを用いても良い。
【００２５】
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。
【００２６】
送受信部３の送信部は、図示しないクロック発生回路、送信遅延回路、及びパルサ回路を備えている。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回路である。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回路である。パルサ回路は、各超音波振動子に対応した個別経路（チャンネル）の数分のパルサを内蔵し、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。
【００２７】
送受信部３の送信部は、制御部９から出力された制御信号に従って、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る。その制御信号には、超音波プローブ２による走査領域を示すスキャン条件などが含まれ、送信部はそのスキャン条件に従って超音波プローブによって走査する。例えば、送信部は、制御部９から、走査領域を複数に分割する分割パターンなどのスキャン条件を含む制御信号を受け、その制御信号に従って、所望の走査領域を複数の領域（サブボリューム）に分けて、各サブボリュームを超音波プローブ２によって走査する。
【００２８】
送受信部３の受信部は、第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）、Ａ／Ｄ変換回路、及び受信遅延・加算回路を備えている。第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）は、制御部９から出力される第１のゲイン補正値に従って、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（第１のゲイン調整）。なお、第１のゲイン補正値については後述する。
【００２９】
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・加算回路は、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のに必要な遅延時間を与え、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。なお、この送受信部３によって加算処理された信号を「ＲＦデータ（生データ）」と称する場合がある。送受信部３は、ＲＦデータを信号処理部４に出力する。
【００３０】
この実施形態では、心電計を用いて被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）を取得し、制御部９が超音波診断装置１の外部からＥＣＧトリガ信号を受信し、その信号に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。例えば、Ｒ波が検出された際にＥＣＧトリガ信号を発生する信号発生器を設け、そのＥＣＧトリガ信号を制御部９に出力する。制御部９は、ＥＣＧトリガ信号に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。また、心電波形（ＥＣＧ信号）を制御部９に入力し、制御部９がＲ波を検出しても良い。この場合、制御部９は、Ｒ波の検出に応じて送受信部３による超音波の送受信を制御する。
【００３１】
制御部９の設定条件記憶部９４には、スキャン条件が記憶されている。スキャン条件には、例えば、３次元の走査領域の分割パターン、３次元領域であるサブボリュームの範囲、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が含まれる。制御部９は、設定条件記憶部９４から分割パターンなどのスキャン条件を読み込み、そのスキャン条件を制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３は、分割パターンなどを含んだ制御信号に従って、各サブボリュームを超音波プローブ２によって走査する。
【００３２】
ここで、超音波プローブ２と送受信部３が走査する３次元の走査領域、及び走査のタイミングについて説明する。送受信部３は制御部９の制御の下、ＥＣＧトリガ信号を利用して、各サブボリュームを走査する。例えば、図７（ａ）に示すように、送受信部３は制御部９の制御の下、３次元の走査領域Ｓを４つのサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤに分割し、図７（ｂ）に示すように、各サブボリュームを順番に走査する。この実施形態では、送受信部３は、サブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤが、サブボリュームＡ、サブボリュームＢ、サブボリュームＣ、サブボリュームＤの順番に１列に並ぶように全体の走査領域Ｓを等分割して走査を行う。これにより、サブボリュームＡの隣がサブボリュームＢになる。また、サブボリュームＢの隣であって、サブボリュームＡの反対側がサブボリュームＣになる。また、サブボリュームＣの隣であって、サブボリュームＢの反対側がサブボリュームＤになる。
【００３３】
そして、全体の走査領域Ｓを複数の３次元領域（サブボリューム）に分割した上で、被検体の心電波形を取得し、ＥＣＧ信号をトリガ信号として各サブボリュームを走査する。
【００３４】
以下、ＥＣＧ信号を利用した走査方法について図２を参照して説明する。図２は、ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。心電計により被検体の心電波形（ＥＣＧ信号）が取得され、例えば、Ｒ波が検出されると、ＥＣＧトリガ信号が生成されて制御部９に出力される。例えば図２に示すように、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１が制御部９に出力され、制御部９がそのＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受信すると、送受信部３に対してビームフォーミングに必要な遅延パターンなどの制御信号を出力する。その制御信号には、上述したように、走査領域Ｓの分割パターンやサブボリュームの範囲などのスキャン条件が含まれている。
【００３５】
具体的には、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応する心拍では、制御部９は、サブボリュームＡを走査するために、サブボリュームＡの領域を示す情報を上記制御信号に含ませて送受信部３に出力する。送受信部３はその制御信号に従って、超音波プローブ２によってサブボリュームＡを走査することで、サブボリュームＡの受信信号を取得する。
【００３６】
例えば、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した心拍で、送受信部３はサブボリュームＡを４回走査する。そして、図２に示すように、送受信部３は、１心拍中に時相が異なる受信信号Ａ１、Ａ１、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００３７】
ここで、サブボリュームを１回走査するために必要な走査時間をΔｔとする。また、制御部９が第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１を受けた時相をｔ０とし、その時相ｔ０で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ１とする。その受信信号Ａ１を取得した後、時相ｔ１で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ２とする。その受信信号Ａ２を取得した後、時相ｔ２で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ３とする。その受信信号Ａ３を取得した後、時相ｔ３で走査を開始して取得した受信信号を受信信号Ａ４とする。つまり、送受信部３は、時相ｔ０〜時相ｔ１の間（＝Δｔ）で受信信号Ａ１を取得し、時相ｔ１〜時相ｔ２の間（Δｔ）で受信信号Ａ２を取得し、時相ｔ２〜時相ｔ３の間で受信信号Ａ３を取得し、時相ｔ３〜時相ｔ４の間（Δｔ）で受信信号Ａ４を取得する。以上のように、送受信部３は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に対応した１心拍中では、受信信号Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を取得する。
【００３８】
次に、第２のＥＣＧトリガ信号Ｉ２に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＢを走査し、各時相において受信信号Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４を取得する。同様に、第３のＥＣＧトリガ信号Ｉ３に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＣを走査し、各時相において受信信号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４を取得する。さらに、第４のＥＣＧトリガ信号Ｉ４に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、サブボリュームＤを走査し、各時相において受信信号Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を取得する。そして、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍では、送受信部３は制御部９の制御の下、再びサブボリュームＡを走査し、各時相において受信信号Ａ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８を取得する。
【００３９】
以上のように、制御部９は、新たなＥＣＧトリガ信号を受信するたびに、送受信部３に異なるサブボリュームを超音波で走査させ、各サブボリュームの受信信号を取得させる。すなわち、制御部９が新たなＥＣＧトリガ信号を受信するまで、送受信部３は同じサブボリュームを走査し続ける。そして、制御部９が新たなＥＣＧトリガ信号を受信すると、送受信部３は別のサブボリュームを走査する。
【００４０】
なお、超音波プローブ２と送受信部３がこの発明の「スキャン手段」の１例に相当する。
【００４１】
信号処理部４は、Ｂモード処理部やＣＦＭ処理部などを備えて構成されている。Ｂモード処理部は、エコーの振幅情報の映像化を行う。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。Ｂモード処理部によって処理が施された後のデータを、「ベクタデータ」と称することとする。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。
【００４２】
記憶部５は、メモリやハードディスクなどの記憶装置で構成され、信号処理部４により生成されたベクタデータを記憶する。この実施形態では、全体の走査領域Ｓを４つのサブボリュームに分けて、サブボリュームごとに走査を行っているため、各サブボリュームのベクタデータが記憶部５に記憶される。
【００４３】
画像処理部６は、データ結合部６１、画像データ生成部６２、及び第２のゲイン調整部６３を備えている。そして、画像処理部６は、各サブボリュームのベクタデータを記憶部５から読み出して、それらを結合し、結合されたデータに基づいて３次元画像データを生成する。
【００４４】
データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合する。すなわち、データ結合部６１は、異なる心拍に取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合する。この結合によって、全体の走査領域Ｓを表す１つのベクタデータが生成される。
【００４５】
例えば図２に示すように、データ結合部６１は、時相ｔ０〜時相ｔ１の間に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出して結合することで、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。このように、データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相ｔ０〜時相ｔ１の間に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合することで、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを画像データ生成部６２に出力する。
【００４６】
同様に、データ結合部６１は、時相ｔ１〜時相ｔ２の間に取得されたベクタデータＡ２、Ｂ２、Ｃ２及びＤ２を記憶部５から読み出して結合することで、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。時相ｔ２〜時相ｔ３、及び、時相ｔ３〜時相ｔ４についても、データ結合部６１は、互いに異なるサブボリュームを走査することで取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを記憶部５から読み出して結合することにより、各時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、各時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを画像データ生成部６２に出力する。
【００４７】
そして、第５のＥＣＧトリガ信号Ｉ５に対応した心拍において、送受信部３によってサブボリュームＡのベクタデータＡ５、Ａ６、Ａ７及びＡ８が取得されると、データ結合部６１は、サブボリュームＡのデータを更新し、ベクタデータＡ５、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を結合して、同じ時相における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。すなわち、サブボリュームＡについては、ベクタデータＡ１に代えてベクタデータＡ５を用いて全体のベクタデータを生成する。そして、データ結合部６１は、順次、各サブボリュームのベクタデータを更新して新たなデータを生成していく。
【００４８】
画像データ生成部６２は、直交座標系で表される画像を得るために、ベクタデータを直交座標系で表されるボクセルデータに変換する（スキャンコンバージョン処理）。そして、画像データ生成部６２は、そのボクセルデータにボリュームレンダリングやＭＰＲ処理などの画像処理を施すことにより、３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意の断面における画像データ）などの超音波画像データを生成する。
【００４９】
第２のゲイン調整部６３は、制御部９から出力される第２のゲイン補正値に従って、各サブボリュームのベクタデータに対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータの輝度値を変える。第２のゲイン補正値と、第２のゲイン調整部６３による処理については後述する。
【００５０】
なお、画像処理部６は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部を備えて構成されている。記憶部には、画像処理部６の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムには、データ結合部６１の機能を実行するためのデータ結合プログラム、画像データ生成部６２の機能を実行するための画像生成プログラム、及び、第２のゲイン調整部６３の機能を実行するためのゲイン調整プログラムが含まれている。そして、ＣＰＵがその画像処理プログラムを実行することにより、記憶部５から異なる時相に取得されたベクタデータを読み込んで結合し、さらに、ボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことで３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。また、ＣＰＵがゲイン調整プログラムを実行することにより、ベクタデータに対してゲイン調整を行う。
【００５１】
表示処理部７は、画像処理部６から出力された３次元画像データに基づく３次元画像などの超音波画像を表示部８１に表示させる。
【００５２】
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のモニタからなり、断層像、３次元画像又は血流情報などを表示する。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。操作者は操作部８２を用いて、自動画質調整の指示を与えたり、スキャン条件を入力したりすることができる。例えば操作部８２に自動画質調整の指示を与えるためのボタンを設置しておき、操作者は所望のタイミングでそのボタンを押下することで自動画質調整の指示を与える。操作部８２で入力されたスキャン条件は、制御部９に送られ、設定条件記憶部９４に記憶される。そして、制御部９は、設定条件記憶部９４に記憶されているスキャン条件に従って超音波診断装置１の各部を制御する。
【００５３】
制御部９は、演算部９１と設定条件記憶部９４を備え、超音波診断装置１の各部の動作を制御する。設定条件記憶部９４には、上述したように、走査領域Ｓの分割パターンや、各サブボリュームの大きさなどを示すスキャン条件が記憶されている。
【００５４】
演算部９１は、第１のゲイン補正値算出部９２と第２のゲイン補正値算出部９３を備えている。第１のゲイン補正値算出部９２は、信号処理部４によって処理されたベクタデータに基づいて、送受信部３内で実施されるゲイン調整用の補正値を求める。
【００５５】
ここで、第１のゲイン補正値算出部９２による処理内容について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、超音波画像の輝度値の分布を示す図である。図４は、ゲイン補正値の分布を示す図である。なお、説明を簡便にするために、図３には、２次元画像である断層像の輝度値の分布を示し、図４には、断層像に対するゲイン補正値の分布を示している。
【００５６】
操作者が操作部８２を用いて、超音波画像に対する自動画質調整の指示を与えると、その指示は制御部９に出力される。制御部９は自動画質調整の指示を受けて、送受信部３を制御して、走査領域Ｓの全体を走査させる。例えば、送受信部３は制御部９の制御の下、走査領域Ｓの全体を１回走査する。また、操作者による自動画質調整の指示の代わりに、予め設定されたタイミングで、制御部９は、送受信部３に走査領域Ｓの全体を走査させても良い。このとき、制御部９は、画質調整に関するパラメータを初期値に設定する。例えば、制御部９は、ゲイン補正値を予め決定された初期値に設定する。例えば、制御部９は、深さ方向におけるゲイン補正値、方位方向におけるゲイン補正値、及び奥行き方向におけるゲイン補正値を初期値にし、その初期値を送受信部３の第１のゲイン補正部３１に設定する。そして、送受信部３は、この状態で走査領域Ｓの全体を超音波プローブ２によって走査する。信号処理部４は、その走査で取得された受信信号に基づいて、走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。信号処理部４は、走査領域Ｓの全体のベクタデータを制御部９の演算部９１に出力する。
【００５７】
第１のゲイン補正値算出部９２は、走査領域Ｓの全体のベクタデータを信号処理部４から受けて、輝度値の分布を作成する。図３には、断層像の例を示しているため、深さ方向と方位方向で規定される２次元平面の各位置における輝度値の分布が示されている。なお、図３において、縦軸は輝度（階調）を示している。この実施形態では、３次元の走査領域Ｓを走査して、その走査領域Ｓのベクタデータが生成されるため、第１のゲイン補正値算出部９２は、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向によって規定される３次元空間の各位置における輝度値の分布を作成する。
【００５８】
さらに、第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置における輝度値の分布に基づいて、送受信部３の第１のゲイン調整部３１に設定されるゲイン補正値を求める。第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置における輝度値の分布に基づいて、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向で規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第１のゲイン補正値）を求める。第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間における各位置の輝度値が均一になるように、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を求める。例えば、輝度値が高い位置については、ゲイン補正値を比較的小さくし、輝度値が低い位置については、ゲイン補正値を比較的大きくする。図４には、断層像の例を示しているため、深さ方向と方位方向で規定される２次元平面の各位置に対するゲイン補正値（ｄＢ）が示されている。なお、図４において、縦軸はゲイン（ｄＢ）を示している。この実施形態では、第１のゲイン補正値算出部９２は、深さ方向、方位方向、及び奥行き方向によって規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第１のゲイン補正値）を求める。そして、第１のゲイン補正値算出部９２は、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を表す３次元データテーブルを作成する。第１のゲイン補正値が、この発明の「第１の画質調整条件」の１例に相当する。
【００５９】
制御部９は、第１のゲイン補正値を送受信部３に出力する。第１のゲイン補正値は、ハードウェアである第１のゲイン調整部３１（プリアンプ回路）に設定される。
【００６０】
第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づいて、画像処理部６の第２のゲイン調整部６３に設定される第２のゲイン補正値を求める。第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値に基づいて、深さ方向、方位方向、及び奥行方向で規定される３次元空間の各位置におけるゲイン補正値（第２のゲイン補正値）を求める。上述したように、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う。従って、第２のゲイン調整部６３によるゲイン調整の対象となるベクタデータには、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整は施されていない。そこで、第２のゲイン調整値算出部９３は、予め設定されたバイアスを第１のゲイン補正値に加え、その値を第２のゲイン補正値とする。そして、第２のゲイン補正値算出部９３は、３次元空間の各位置におけるゲイン補正値を表す３次元データテーブルを作成する。第２のゲイン補正値が、この発明の「第２の画質調整条件」の１例に相当する。
【００６１】
制御部９は、第２のゲイン補正値を画像処理部６に出力する。第２のゲイン補正値は、画像処理部６にて実行されるソフトウェアに設定される。
【００６２】
第１のゲイン調整部３１（プリンアンプ回路）は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に従って、以後、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（第１のゲイン調整）。
【００６３】
また、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値算出部９３によって求められた第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。すなわち、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータに対してはゲイン調整を行わず、その指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してのみゲイン調整を行う。自動画質調整の指示が与えられた後においては、第１のゲイン調整部３１によって、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整が行われているため、第２のゲイン調整を行わない。一方、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータは、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に基づくゲイン調整が行われていないため、第２のゲイン調整部６３によってゲイン調整を行う。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータの輝度値を変える。
【００６４】
第２のゲイン調整部６３によるゲイン調整と、データ結合部６１による結合処理について図５を参照して説明する。図５は、ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【００６５】
例えば、第３心拍の途中で自動画質調整の指示が与えられた場合について説明する。ベクタデータＡ１〜Ａ４、ベクタデータＢ１〜Ｂ４、ベクタデータＣ１及びＣ２は、指示が与えられる前に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してゲイン調整を行う。一方、ベクタデータＣ３以降のベクタデータは、自動画質調整の指示が与えられた後に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してはゲイン調整を行わない。
【００６６】
例えば、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。なお、ベクタデータＤ１は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ１を結合し、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００６７】
同様に、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ２、Ｂ２、Ｃ２及びＤ２を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従って、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ２、Ｂ２及びＣ２に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。なお、ベクタデータＤ２は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ２、Ｂ２及びＣ２と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ２を結合し、時相ｔ１〜時相ｔ２における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００６８】
以降の時相においても、第２のゲイン調整部６３は、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対してゲイン調整を施し、データ結合部６１は、各サブボリュームのベクタデータを結合する。
【００６９】
そして、画像データ生成部６２は、結合されたベクタデータに基づいてボクセルデータを生成し、そのボクセルデータにボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データなどの超音波画像データを生成する。
【００７０】
以上のように、自動画質調整の指示が与えられた後に取得された受信信号に対しては、第１のゲイン補正値に従った第１のゲイン調整を施す。さらに、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対しては、第１のゲイン補正値が反映された第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整を施す。そのことにより、自動画質調整の前後に取得されたベクタデータを結合した場合であっても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。その結果、サブボリュームに対する走査を最初からやり直す必要がない。また、全てのサブボリュームのデータが更新されるまで待たなくても、画質が均一な超音波画像データを生成することができる。
【００７１】
制御部９は、図示しないＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶部を備えて構成されている。記憶部には、超音波診断装置１の各部を制御するための制御プログラムと、演算部９１の機能を実行するための演算プログラムが記憶されている。この制御プログラムには、送受信部３による超音波の送受信を制御して受信信号を取得するためのプログラムが含まれる。そして、ＣＰＵがその制御プログラムを実行することにより、送受信部３を制御して受信信号を取得させる。すなわち、ＣＰＵがその制御プログラムを実行することにより、走査領域Ｓを複数のサブボリュームに分け、ＥＣＧ信号に応じて各サブボリュームを送受信部３に走査させる。また、ＣＰＵが演算プログラムを実行することで、演算部９１の機能を実行して、第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求める。
【００７２】
なお、画像処理部６の機能を実行するための画像処理プログラムと、制御部９の機能を実行するための制御プログラムが、この発明の「超音波画像取得プログラム」の１例に相当する。
【００７３】
なお、この実施形態においては、座標変換前のベクタデータを用いて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求めている。他の例として、座標変換後の画像データを用いて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求めても良い。例えば、画像処理部６は、画像データ生成部６２によって生成された３次元画像データに基づいて、３次元空間における輝度値の分布を求める。そして、画像処理部６は、その輝度値の分布に基づいて各位置に対する第１のゲイン補正値を求め、その第１のゲイン補正値に基づいて第２のゲイン補正値を求める。このように、座標変換後の画像データに基づいて第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値を求め、第１のゲイン補正値と第２のゲイン補正値に従ってゲイン調整を行っても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。
【００７４】
また、画像データ生成部６２が、ボクセルデータにボリュームレンダリングを施す際に、第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整をボクセルデータに施し、その後、ボリュームレンダリングを行っても良い。この場合、画像データ生成部６２は、上述した処理と同様に、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたデータに対して第２のゲイン調整を行う。このように、画像データ生成時に第２のゲイン調整を行っても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。
【００７５】
また、この実施形態においては、送受信部３におけるゲイン調整の値を変えている。この他の例として、送受信部３における受信時の遅延パターンを変えたり、画像処理部６における画像処理のフィルタ係数を変えたりして、超音波画像データの画質調整を行っても良い。
【００７６】
（動作）
次に、この実施形態に係る超音波診断装置１による一連の動作について図６を参照して説明する。図６は、この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【００７７】
（ステップＳ０１）
送受信部３は、制御部９の制御の下、ＥＣＧ信号に応じて走査領域Ｓの各サブボリュームを超音波によって走査する。例えば図２に示すように、送受信部３は、第１のＥＣＧトリガ信号Ｉ１に応じてサブボリュームＡを４回走査し、サブボリュームＡについて受信信号Ａ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４を順次取得していく。以降、送受信部３は、ＥＣＧトリガ信号に応じてサブボリュームＢ、Ｃ及びＤを走査し、各サブボリュームについて受信信号を順次取得していく。
【００７８】
（ステップＳ０２）
そして、所望のタイミングで、操作者が操作部８２を用いて自動画質調整の指示を与える。例えば、操作部８２に設置されたボタンを押下することで自動画質調整の指示を与える。この自動画質調整の指示は、ユーザインターフェース８から制御部９に出力される。また、自動画質調整を行うタイミングを計るためのタイマーを制御部９に予め設定しておき、所定のタイミングで画質調整を行うようにしても良い。
【００７９】
（ステップＳ０３）
制御部９は、自動画質調整の指示を受けると、画質調整に関するパラメータを初期値に設定する。例えば、制御部９は、深さ方向におけるゲイン補正値、方位方向におけるゲイン補正値、及び奥行き方向におけるゲイン補正値を初期値にし、その初期値を送受信部３の第１のゲイン補正値３１に設定する。
【００８０】
（ステップＳ０４）
送受信部３は、制御部９の制御の下、走査領域Ｓの全体を１回走査する。その後、送受信部３は、制御部９の制御の下、ＥＣＧ信号に応じて走査領域Ｓの各サブボリュームを超音波によって走査する。
【００８１】
（ステップＳ０５）
第１のゲイン補正値算出部９２は、走査領域Ｓの全体のベクタデータに基づいて、３次元空間の各位置における輝度値の分布を求める。そして、第１のゲイン補正値算出部９２は、その輝度値の分布に基づいて、送受信部３の第１のゲイン調整部３１に設定するための第１のゲイン補正値を求める。例えば、第１のゲイン補正値算出部９２は、輝度値の分布が均一になるように、３次元空間の各位置における第１のゲイン補正値を求める。制御部９は第１のゲイン補正値を送受信部３に出力し、第１のゲイン調整部３１に第１のゲイン補正値を設定する。第１のゲイン調整部３１は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められた第１のゲイン補正値に従って、以後、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（第１のゲイン調整）。
【００８２】
（ステップＳ０６）
第２のゲイン補正値算出部９３は、第１のゲイン補正値算出部９２によって求められたゲイン補正値に基づいて、画像処理部６の第２のゲイン調整部６３に設定するための第２のゲイン補正値を求める。第２のゲイン補正値算出部９３は、予め設定されたバイアスを第１のゲイン補正値に加えることで、３次元空間の各位置における第２のゲイン補正値を求める。制御部９は第２のゲイン補正値を画像処理部６に出力し、第２のゲイン調整部６３に第２のゲイン補正値を設定する。
【００８３】
（ステップＳ０７）
データ結合部６１は、異なるサブボリュームにおいて取得されたベクタデータであって、同じ時相に取得されたベクタデータを結合する。例えば、図５に示すように、第３心拍中の途中（矢印で示す時点）で自動画質調整の指示が与えられた場合、ベクタデータＡ１〜Ａ４、ベクタデータＢ１〜Ｂ４、ベクタデータＣ１及びＣ２は、指示が与えられる前に取得されたベクタデータであるため、第２のゲイン調整部６３はそれらに対してゲイン調整を行う。そして、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する場合、データ結合部６１は、ベクタデータＡ１、Ｂ１、Ｃ１及びＤ１を記憶部５から読み出す。第２のゲイン調整部６３は、画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１に対してゲイン調整を行う（第２のゲイン調整）。例えば、第２のゲイン調整部６３は、第２のゲイン補正値に従ってデータＡ１、Ｂ１及びＣ１の輝度値を変える。なお、ベクタデータＤ１は、第１のゲイン調整部３１において、第１のゲイン補正値に従ったゲイン調整が施されている（第１のゲイン調整）。そして、データ結合部６１は、第２のゲイン調整が施されたベクタデータＡ１、Ｂ１及びＣ１と、第１のゲイン調整が施されているベクタデータＤ１を結合し、時相ｔ０〜時相ｔ１における走査領域Ｓの全体のベクタデータを生成する。
【００８４】
（ステップＳ０８）
画像データ生成部６２は、データ結合部６１にて結合されたベクタデータに基づいてボクセルデータを生成し、そのボクセルデータにボリュームレンダリングなどの画像処理を施すことにより、３次元画像データを生成する。画像データ生成部６２は、その３次元画像データを表示処理部７に出力する。
【００８５】
表示処理部７は、画像データ生成部６２から３次元画像データを受けると、その３次元画像データに基づく３次元画像を表示部８１に表示させる。
【００８６】
以上のように、自動画質調整の指示が与えられた後に取得された受信信号に対しては、第１のゲイン補正値に従った第１のゲイン調整を施す。さらに、自動画質調整の指示が与えられる前に取得されたベクタデータに対しては、第１のゲイン補正値が反映された第２のゲイン補正値に従った第２のゲイン調整を施す。そのことにより、自動画質調整の前後に取得されたデータを結合する場合であっても、画質が均一な超音波画像データを生成することが可能となる。すなわち、自動画質調整の指示が与えられる前に取得された過去のベクタデータにも、送受信部３によって行われるゲイン調整が反映されたゲイン調整を施すことで、超音波画像の画質を均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の実施形態に係る超音波診断装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【図３】超音波画像の輝度値の分布を示す図である。
【図４】ゲイン補正値の分布を示す図である。
【図５】ＥＣＧトリガ信号に応じて各時相において取得されたデータと、そのデータの結合を説明するための模式図である。
【図６】この発明の実施形態に係る超音波診断装置による一連の動作を示すフローチャートである。
【図７】分割された３次元の走査領域を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
３ 送受信部
４ 信号処理部
５ 記憶部
６ 画像処理部
７ 表示処理部
８ ユーザインターフェース（ＵＩ）
９ 制御部
３１ 第１のゲイン調整部
６１ データ結合部
６２ 画像データ生成部
６３ 第２のゲイン調整部
８１ 表示部
８２ 操作部
９１ 演算部
９２ 第１のゲイン補正値算出部
９３ 第２のゲイン補正値算出部
９４ 設定条件記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査して各３次元領域のデータを取得し、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを取得するスキャン手段と、
前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記スキャン手段は、前記画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１のゲイン補正値に従ってゲイン調整が行われた各３次元領域のデータを取得し、
前記画像処理手段は、前記画質調整の指示を受ける前に取得された前記各３次元領域のデータに、前記第１のゲイン補正値に基づく第２のゲイン補正値に従ったゲイン調整を行い、異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得されたデータを結合して超音波画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
コンピュータに、
心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域をスキャン手段に超音波で走査させ、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を前記スキャン手段に走査させて各３次元領域のデータを取得させ、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを前記スキャン手段に取得させる制御機能と、
前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像取得プログラム。
【請求項１】
心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域を超音波で走査し、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を走査して各３次元領域のデータを取得し、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを取得するスキャン手段と、
前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理手段と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
前記スキャン手段は、前記画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１のゲイン補正値に従ってゲイン調整が行われた各３次元領域のデータを取得し、
前記画像処理手段は、前記画質調整の指示を受ける前に取得された前記各３次元領域のデータに、前記第１のゲイン補正値に基づく第２のゲイン補正値に従ったゲイン調整を行い、異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得されたデータを結合して超音波画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
【請求項３】
コンピュータに、
心電波形に基づいたトリガ信号を受けるたびに異なる３次元領域をスキャン手段に超音波で走査させ、次のトリガ信号を受けるまで同じ３次元領域を前記スキャン手段に走査させて各３次元領域のデータを取得させ、画質調整の指示を受けた場合、その画質調整の指示を受けた後においては、予め設定された第１の画質調整条件に従って画質調整が行われた各３次元領域のデータを前記スキャン手段に取得させる制御機能と、
前記画質調整の指示を受ける前に取得された各３次元領域のデータに対して、前記第１の画質調整条件に基づく第２の画質調整条件に従った画質調整を行い、互いに異なる３次元領域のデータであって、同じ時相に取得された各３次元領域のデータを結合して超音波画像データを生成する画像処理機能と、
を実行させることを特徴とする超音波画像取得プログラム。
【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２００８−２８４２１１（Ｐ２００８−２８４２１１Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３２９６１（Ｐ２００７−１３２９６１）
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１８日（２００７．５．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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