超音波診断装置
【目的】 操作者が超音波探触子からの距離を意識できるような３次元表示を行う。短い演算時間で複雑な構成を必要とせずに、実用的な３次元表示を行う。
【構成】 Ｂモード音線データまたはＣＦＭ音線データを格納する原音線メモリ５と、その原音線メモリ５に格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部６と、そのアドレス制御部６に従って前記原音線メモリ５から読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路７と、その３次元音線データを格納する３次元音線メモリ８と、前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ９と、ＣＲＴ１０とを具備する。
【効果】 超音波探触子からの距離に応じた表示の歪により超音波探触子からの距離を意識できるようになる。ボリュームデータを作成する場合に比べて処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに、実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。
【構成】 Ｂモード音線データまたはＣＦＭ音線データを格納する原音線メモリ５と、その原音線メモリ５に格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部６と、そのアドレス制御部６に従って前記原音線メモリ５から読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路７と、その３次元音線データを格納する３次元音線メモリ８と、前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ９と、ＣＲＴ１０とを具備する。
【効果】 超音波探触子からの距離に応じた表示の歪により超音波探触子からの距離を意識できるようになる。ボリュームデータを作成する場合に比べて処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに、実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、超音波探触子からの距離を操作者に意識させるような３次元超音波画像を表示しうる超音波診断装置に関する。また、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像を表示できる超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に、従来の超音波診断装置の一例を示す。この超音波診断装置５００は、超音波パルスを被検体内へ送信し被検体内からの超音波エコーを受信する超音波探触子１と、被検体の内部を平面的に走査するように音線方向を変えると共に各音線方向の音線信号を生成するビームフォーマ２とを具備している。また、前記音線信号の強度に基づいてＢモード音線データを生成するＢモード処理部３と、前記音線信号のドプラ成分に基づいてＣＦＭ（カラーフローマッピング）音線データを生成するＣＦＭモード処理部３とを具備している。また、前記Ｂモード音線データまたは前記ＣＦＭ音線データ（以下、これらを原音線データという）を格納する原音線メモリ５と、前記原音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）９と、通常表示（点線時）と３次元表示（実線時）とを切り替える通常／３次元表示切替部５１と、ＣＲＴ１０とを具備している。さらに、前記超音波探触子１を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に当該超音波探触子１を移動して得られた複数フレームの通常表示画像からボリュームデータを作成し記憶するボリュームデータ保持部５２と、与えられた視線方向に沿って前記ボリュームデータを貫くような位置にあるデータの組を前記ボリュームデータ保持部５２から読み出すアドレスを発生するアドレス制御部５３と、与えられた３次元演算方式（例えば、サーフェースレンダリング，ボリュームレンダリング，Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐrojection 処理など）の３次元演算を前記データの組に対して施し３次元超音波画像データを構築する３次元演算部５４と、前記３次元超音波画像データを格納する３次元画像メモリ５５とを具備している。
【０００３】図１０は、前記原音線データに対応する空間位置の概念図である。音線番号Ｎ＝０からＮ＝ｎまでの多数の音線の原音線データｄ０〜ｄｎは、放射状に配列され、セクタ状の走査平面を形成している。
【０００４】図１１は、画面フォーマットの概念図である。画面フォーマットは、水平座標ｈと垂直座標ｖで規定される２次元直交座標系である。前述のように原音線データｄ０〜ｄｎはセクタ状の走査平面を形成しているので、ＤＳＣ９により、この２次元直交座標系のデータにフォーマット変換される。
【０００５】図１２は、３次元表示を行うためのスキャニングの説明図である。超音波探触子１を用いて被検体Ｋの内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向Ｚｓに超音波探触子１を移動し、フレームＦ０〜Ｆｆの原音線データを蓄積する。
【０００６】図１３は、フレームＦ０〜Ｆｆに対応する空間位置の概念図である。Ｆは、フレーム番号である。Ｄは、フレーム間の距離である。走査平面をｘｙ平面とし、それに直交する方向をｚ方向とする。
【０００７】図１４は、ボリュームデータＶolの概念図である。各フレームＦ０〜Ｆｆの原音線データからＤＳＣ９により各フレームの２次元直交座標系のデータが得られ、それらからボリュームデータ保持部５２で３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolが作成される。
【０００８】図１５は、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）の概念図である。アドレス制御部５３および３次元演算部５４は、ｚ方向を基準とした左右視角Ｔの視線方向に沿ってボリュームデータＶolを貫くような位置にあるデータの組に対して３次元演算を施し、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築する。なお、視角とは、視線方向を表わす角度をいう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波診断装置５００では、３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolを作成し、そのボリュームデータＶolに対して３次元演算を施して３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築し、それを表示している。しかし、その３次元超音波画像の表示は、超音波探触子１からの距離を反映した表示になっていなかったため、超音波探触子１からの距離を操作者が意識しにくい問題点があった。また、３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolを作成する必要があるため、演算時間がかかると共に構成が複雑になる問題点があった。そこで、本発明の第１の目的は、超音波探触子からの距離を操作者に意識させるような３次元超音波画像の表示を行いうる超音波診断装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行いうる超音波診断装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明は、超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、前記超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与える歪付与手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第１の観点による超音波診断装置では、超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与えるようにした。これにより、超音波探触子からの距離に応じて少し違った態様で３次元超音波画像が表示されることになる。従って、超音波探触子からの距離を操作者が意識できるようになる。
【００１１】第２の観点では、本発明は、超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置であって、複数フレーム分の原音線データを格納する原音線メモリと、その原音線メモリに格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部と、そのアドレス制御部に従って前記原音線メモリから読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路と、前記３次元音線データを格納する３次元音線メモリまたはラインメモリと、その３次元音線メモリまたはラインメモリに格納した前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するデジタルスキャンコンバータとを具備することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第２の観点による超音波診断装置では、ボリュームデータＶolを作成しそのボリュームデータＶolに３次元演算を施すことはせずに、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データを生成するようにした。例えば、ボリュームデータＶolではｘｙｚ空間（図１４）に５００×５００×５０程度のデータとするが、原音線データでは、アドレス（音線番号）−エコー時間（深さ）−ｚ空間に、１００×５００×５０程度のデータとなる。従って、データ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。なお、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データを生成し、その３次元音線データをフォーマット変換して表示することにより、超音波探触子からの距離に応じた表示の歪を与えることが出来る。従って、超音波探触子からの距離を操作者が意識できるようになる。
【００１２】第３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、物理的に同一のメモリを前記原音線メモリまたは前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリとして用いうることを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第３の観点による超音波診断装置では、物理的に同一のメモリを、原音線メモリまたは３次元音線メモリまたはラインメモリとして共用するため、構成を簡単化できる。
【００１３】第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、前記原音線メモリと前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから前記原音線データと前記３次元音線データを同時に読み出し、前記３次元演算回路は 前記同時に読み出した原音線データと３次元音線データを用いて前記３次元音線データを生成することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第４の観点による超音波診断装置では、原音線データと３次元音線データの組を次々に作って３次元演算していくため、処理を高速化できる。
【００１４】第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記３次元演算回路で生成された３次元音線データを一時的に格納するラインメモリと、そのラインメモリに格納された３次元音線データを前記３次元音線メモリへ次のタイミングで転送するアドレス制御部とを具備することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第５の観点による超音波診断装置では、ラインメモリを用いて、いわゆるキャッシュメモリのライトバック動作を行うため、処理を高速化できる。
【００１５】第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、ＢモードやＣＦＭモードでのデータ転送に用いるバスを用いて、前記原音線データや前記３次元音線データの転送の全て又は一部を行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第６の観点による超音波診断装置では、バスを用いるため、構成を簡単化できる。
【００１６】第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記３次元演算回路は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴ（ルックアップテーブル）であって、そのＬＵＴには前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから入力される前記３次元音線データに応じた内容のＬＵＴ情報および前記３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報が格納されており、どのＬＵＴ情報を用いるかは前記アドレス制御部が制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第７の観点による超音波診断装置では、ＬＵＴを用いるため、処理を高速化できる。また、３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報をＬＵＴに格納しておくため、有効な３次元音線データが存在しない初回の３次元演算でもＬＵＴを利用でき、制御が簡単になる。
【００１７】第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，音線アドレスをＮとし、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリ又は前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの音線アドレスを、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第８の観点による超音波診断装置では、左右視角Ｔが与えられたとき、原音線データと組になる３次元音線データの音線アドレスを好適に算出できる。
【００１８】第９の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，深さアドレスをＭとし、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリ又は前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの深さアドレスを、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第９の観点による超音波診断装置では、上下視角Ｕが与えられたとき、原音線データと組になる３次元音線データの深さアドレスを好適に算出できる。
【００１９】第１０の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、原音線データが、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合であることを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第１０の観点による超音波診断装置では、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合の３次元超音波画像を表示することが出来る。
【００２０】なお、上記第２の観点および第３の観点による超音波診断装置においては、データの転送は、深さ方向にシーケンシャルである必要はない。一方、上記第４の観点から第９の観点による超音波診断装置においては、データの転送は、深さ方向にシーケンシャルであるのが好ましい。その際、深さ方向にはクロック数で同期処理すれば、アドレス制御部は、音線のアドレスのみ、または、音線のアドレスと深さ開始アドレスのみを転送すれば良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２２】−第１の実施形態−図１に、本発明の第１の実施形態にかかる超音波診断装置を示す。この超音波診断装置１００は、超音波パルスを被検体内へ送信し被検体内からの超音波エコーを受信する超音波探触子１と、被検体の内部を平面的に走査するように音線方向を変えると共に各音線方向の音線信号を生成するビームフォーマ２とを具備している。また、前記音線信号の強度に基づいてＢモード音線データを生成するＢモード処理部３と、前記音線信号のドプラ成分に基づいてＣＦＭ音線データを生成するＣＦＭモード処理部３とを具備している。また、原音線データ（前記Ｂモード音線データまたは前記ＣＦＭ音線データ）を格納する原音線メモリ（シネメモリ）５と、その原音線メモリ５に格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部６と、そのアドレス制御部６に従って前記原音線メモリ５から読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路７と、その３次元音線データを格納する３次元音線メモリ８とを具備している。さらに、前記原音線データまたは前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ９と、ＣＲＴ１０とを具備している。
【００２３】図２は、前記原音線データに対応する空間位置の概念図である。音線番号Ｎ＝０からＮ＝ｎまでの多数の音線の原音線データｄ０〜ｄｎは、放射状に配列され、セクタ状の走査平面を形成している。図３は、前記原音線メモリ５の構成概念図である。原音線データｄＮは、フレームごとに、音線番号Ｎをアドレスとして格納されている。
【００２４】通常表示時および３次元表示のための原音線データを蓄積している間（図１２参照）は、Ｂモード処理部３およびＣＦＭ処理部４から出力される原音線データは、原音線メモリ５に転送されて蓄積されると共にＤＳＣ９に送られる。そして、ＤＳＣ９にて、原音線データは画面フォーマットにフォーマット変換され、ＣＲＴ１０上に超音波画像が表示される。
【００２５】３次元表示を行わせる時は、操作者は、超音波探触子１によるスキャニングを停止し、画像表示をフリーズする。そして、３次元超音波画像の構築を指示する。これにより、操作者の指示したパラメータ又はプリセットされたパラメータに従って３次元超音波画像の構築が開始される。前記パラメータとは、例えば、原音線データのフレーム数ｆ，３次元演算方式，開始視角，視角範囲または終了視角，３次元超音波画像の枚数などである。まず、アドレス制御部６は、１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄを出力させる。この１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄは、３次元演算部７に保持される。次に、アドレス制御部６は、２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄを出力させる。３次元演算部７は、保持していた１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄと入力された２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄの間で３次元演算を行い、３次元音線データｑを生成し、それを保持する。次に、アドレス制御部６は、３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄを出力させる。３次元演算部７は、保持していた３次元音線データｑと入力された３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄの間で３次元演算を行い、３次元音線データを生成（更新）し、保持する。以下、同様にして、続くフレームの原音線データｄを入力しながら３次元音線データｑを生成（更新）する。そして、全てのフレームの原音線データｄを処理したら、当該３次元音線データｑを３次元演算部５から３次元音線メモリ８へ転送する。
【００２６】なお、図４に示すように、フレーム番号Ｆ＝Ｆの音線番号Ｎ＝Ｎの原音線データｄＮとの間で３次元演算を行う３次元音線データの音線アドレス（音線番号）は、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetである。但し、図４では、Ｔoffset＝０としている。また、同様に、フレーム番号Ｆ＝Ｆの深さＭの原音線データとの間で３次元演算を行う３次元音線データの深さアドレスは、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕoffsetである。
【００２７】図５に示すように、１つの視角Ｔにおける１フレーム分の３次元音線データＱ（Ｔ）を生成すると、視角を変えて上記処理を繰り返し、数枚から数１０枚の３次元音線データＱを構築し、３次元音線メモリ８内に格納する。
【００２８】図６に示すように、ＤＳＣ９は、３次元音線メモリ８から１フレームづつ３次元音線データＱを読み出しながら、画面フォーマットにフォーマット変換し、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築し、動画のごとく、これらを表示する。
【００２９】以上の超音波診断装置１００によれば、ボリュームデータＶolを作成しそのボリュームデータＶolに３次元演算を施すことはせずに、原音線データｄに３次元演算を施して３次元音線データｑを生成するから、処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。また、図６から理解されるように、３次元音線データＱをフォーマット変換して３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築するため、深さ方向すなわち超音波探触子１からの距離に応じた表示の歪（距離が大きくなるほど、視角が大きくなるような歪）が与えられる。従って、操作者が表示を見て、超音波探触子１からの距離を意識できるようになる。
【００３０】−第２の実施形態−図７は、本発明の第２の実施形態にかかる超音波診断装置２００のブロック図である。この超音波診断装置２００は、原音線メモリ５から原音線データを読み出して３次元演算部２１に入力するのと同時に、前記原音線データと３次元演算する相手となる３次元音線データを３次元音線メモリ８から読み出して３次元演算部２１に入力する構成である。３次元演算部２１は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴになっている。
【００３１】原音線データを原音線メモリ５に蓄積した後、３次元表示が指示されると、第１の実施形態と同様に、１音線の３次元音線データｑを生成し、それを繰り返して１つの視角の３次元音線データＱを生成する。また、視角を変えて、複数の視角の３次元音線データＱを生成し、それらを動画のように表示する。
【００３２】３次元音線データｑを生成するとき、１回目は、アドレス制御部６は、３次元演算部２１に対して、３次元音線メモリ８からの３次元音線データｑを無視した内容のＬＵＴ情報のアドレスを指定する。また、原音線メモリ５に対して、３次元演算の対象となる原音線データｄのアドレスを指定する。３次元演算部２１の出力は、ラインメモリ２２に一時待機させておき、その後、バスの空いたときに、３次元音線メモリ８に転送する。２回目からは、アドレス制御部６は、３次元演算部２１に対して、３次元音線メモリ８からの３次元音線データｑに応じた内容のＬＵＴ情報のアドレスを指定する。また、原音線メモリ５および３次元音線メモリ８に対して、３次元演算の対象となる原音線データｄのアドレスおよび３次元音線データｑのアドレスを指定する。３次元演算部２１の出力は、ラインメモリ２２に一時待機させておき、その後、バスの空いたときに、３次元音線メモリ８に転送する。全ての演算が終わると、３次元表示が行われる。
【００３３】以上の超音波診断装置２００によれば、原音線データｄに３次元演算を施して３次元音線データｑを生成するから、処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。また、超音波探触子１からの距離に応じた表示の歪が与えられるから、操作者が表示を見て、超音波探触子１からの距離を意識できるようになる。さらに、データの転送だけで、３次元演算を進めることが出来る。
【００３４】−第３の実施形態−図８は、本発明の第３の実施形態にかかる超音波診断装置３００のブロック図である。この超音波診断装置３００は、３次元演算部２１にローカルなラインメモリ３２を持たせた構成である。３次元演算部２１は、ローカルなラインメモリ３２を用いて３次元演算を進めるため、より高速な処理が可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の超音波診断装置によれば、３次元表示において、超音波探触子からの距離に応じた表示の歪が与えられる。従って、操作者が表示を見て、超音波探触子からの距離を意識できるようになる。また、本発明の超音波診断装置によれば、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データし、それを用いて３次元表示を行うから、ボリュームデータを作成する場合に比べて処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに、実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図２】原音線データに対応する空間位置の概念図である。
【図３】原音線メモリの構成概念図である。
【図４】３次元演算を行う原音線データと３次元音線データのアドレスの対応の説明図である。
【図５】１フレーム分の３次元音線データの説明図である。
【図６】１フレーム分の３次元音線データをフォーマット変換して得られる３次元超音波画像データの説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図９】従来の超音波診断装置の一例のブロック図である。
【図１０】原音線データに対応する空間位置の概念図である。
【図１１】画面フォーマットの概念図である。
【図１２】３次元表示を行うためのスキャニングの説明図である。
【図１３】複数のフレームに対応する空間位置の概念図である。
【図１４】ボリュームデータの概念図である。
【図１５】ボリュームデータに対する３次元演算と３次元超音波画像データの概念図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００ 超音波診断装置
１ 超音波探触子
５ 原音線メモリ
６ アドレス制御部
７，２１ ３次元演算部
８ ３次元音線メモリ
９ ＤＳＣ
１０ ＣＲＴ
２２，３２ ラインメモリ
ｄ０，ｄＮ，ｄｎ 原音線データ
ｑ０，ｑＮ，ｑｎ ３次元音線データ
Ｑ（Ｔ） １フレーム分の３次元音線データ
Ｐ（Ｔ） １フレームの３次元超音波画像データ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波診断装置に関し、さらに詳しくは、超音波探触子からの距離を操作者に意識させるような３次元超音波画像を表示しうる超音波診断装置に関する。また、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像を表示できる超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９に、従来の超音波診断装置の一例を示す。この超音波診断装置５００は、超音波パルスを被検体内へ送信し被検体内からの超音波エコーを受信する超音波探触子１と、被検体の内部を平面的に走査するように音線方向を変えると共に各音線方向の音線信号を生成するビームフォーマ２とを具備している。また、前記音線信号の強度に基づいてＢモード音線データを生成するＢモード処理部３と、前記音線信号のドプラ成分に基づいてＣＦＭ（カラーフローマッピング）音線データを生成するＣＦＭモード処理部３とを具備している。また、前記Ｂモード音線データまたは前記ＣＦＭ音線データ（以下、これらを原音線データという）を格納する原音線メモリ５と、前記原音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ（デジタルスキャンコンバータ）９と、通常表示（点線時）と３次元表示（実線時）とを切り替える通常／３次元表示切替部５１と、ＣＲＴ１０とを具備している。さらに、前記超音波探触子１を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に当該超音波探触子１を移動して得られた複数フレームの通常表示画像からボリュームデータを作成し記憶するボリュームデータ保持部５２と、与えられた視線方向に沿って前記ボリュームデータを貫くような位置にあるデータの組を前記ボリュームデータ保持部５２から読み出すアドレスを発生するアドレス制御部５３と、与えられた３次元演算方式（例えば、サーフェースレンダリング，ボリュームレンダリング，Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐrojection 処理など）の３次元演算を前記データの組に対して施し３次元超音波画像データを構築する３次元演算部５４と、前記３次元超音波画像データを格納する３次元画像メモリ５５とを具備している。
【０００３】図１０は、前記原音線データに対応する空間位置の概念図である。音線番号Ｎ＝０からＮ＝ｎまでの多数の音線の原音線データｄ０〜ｄｎは、放射状に配列され、セクタ状の走査平面を形成している。
【０００４】図１１は、画面フォーマットの概念図である。画面フォーマットは、水平座標ｈと垂直座標ｖで規定される２次元直交座標系である。前述のように原音線データｄ０〜ｄｎはセクタ状の走査平面を形成しているので、ＤＳＣ９により、この２次元直交座標系のデータにフォーマット変換される。
【０００５】図１２は、３次元表示を行うためのスキャニングの説明図である。超音波探触子１を用いて被検体Ｋの内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向Ｚｓに超音波探触子１を移動し、フレームＦ０〜Ｆｆの原音線データを蓄積する。
【０００６】図１３は、フレームＦ０〜Ｆｆに対応する空間位置の概念図である。Ｆは、フレーム番号である。Ｄは、フレーム間の距離である。走査平面をｘｙ平面とし、それに直交する方向をｚ方向とする。
【０００７】図１４は、ボリュームデータＶolの概念図である。各フレームＦ０〜Ｆｆの原音線データからＤＳＣ９により各フレームの２次元直交座標系のデータが得られ、それらからボリュームデータ保持部５２で３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolが作成される。
【０００８】図１５は、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）の概念図である。アドレス制御部５３および３次元演算部５４は、ｚ方向を基準とした左右視角Ｔの視線方向に沿ってボリュームデータＶolを貫くような位置にあるデータの組に対して３次元演算を施し、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築する。なお、視角とは、視線方向を表わす角度をいう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波診断装置５００では、３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolを作成し、そのボリュームデータＶolに対して３次元演算を施して３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築し、それを表示している。しかし、その３次元超音波画像の表示は、超音波探触子１からの距離を反映した表示になっていなかったため、超音波探触子１からの距離を操作者が意識しにくい問題点があった。また、３次元直交座標系のデータであるボリュームデータＶolを作成する必要があるため、演算時間がかかると共に構成が複雑になる問題点があった。そこで、本発明の第１の目的は、超音波探触子からの距離を操作者に意識させるような３次元超音波画像の表示を行いうる超音波診断装置を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行いうる超音波診断装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明は、超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、前記超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与える歪付与手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第１の観点による超音波診断装置では、超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与えるようにした。これにより、超音波探触子からの距離に応じて少し違った態様で３次元超音波画像が表示されることになる。従って、超音波探触子からの距離を操作者が意識できるようになる。
【００１１】第２の観点では、本発明は、超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置であって、複数フレーム分の原音線データを格納する原音線メモリと、その原音線メモリに格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部と、そのアドレス制御部に従って前記原音線メモリから読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路と、前記３次元音線データを格納する３次元音線メモリまたはラインメモリと、その３次元音線メモリまたはラインメモリに格納した前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するデジタルスキャンコンバータとを具備することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第２の観点による超音波診断装置では、ボリュームデータＶolを作成しそのボリュームデータＶolに３次元演算を施すことはせずに、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データを生成するようにした。例えば、ボリュームデータＶolではｘｙｚ空間（図１４）に５００×５００×５０程度のデータとするが、原音線データでは、アドレス（音線番号）−エコー時間（深さ）−ｚ空間に、１００×５００×５０程度のデータとなる。従って、データ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。なお、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データを生成し、その３次元音線データをフォーマット変換して表示することにより、超音波探触子からの距離に応じた表示の歪を与えることが出来る。従って、超音波探触子からの距離を操作者が意識できるようになる。
【００１２】第３の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、物理的に同一のメモリを前記原音線メモリまたは前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリとして用いうることを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第３の観点による超音波診断装置では、物理的に同一のメモリを、原音線メモリまたは３次元音線メモリまたはラインメモリとして共用するため、構成を簡単化できる。
【００１３】第４の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、前記原音線メモリと前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから前記原音線データと前記３次元音線データを同時に読み出し、前記３次元演算回路は 前記同時に読み出した原音線データと３次元音線データを用いて前記３次元音線データを生成することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第４の観点による超音波診断装置では、原音線データと３次元音線データの組を次々に作って３次元演算していくため、処理を高速化できる。
【００１４】第５の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記３次元演算回路で生成された３次元音線データを一時的に格納するラインメモリと、そのラインメモリに格納された３次元音線データを前記３次元音線メモリへ次のタイミングで転送するアドレス制御部とを具備することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第５の観点による超音波診断装置では、ラインメモリを用いて、いわゆるキャッシュメモリのライトバック動作を行うため、処理を高速化できる。
【００１５】第６の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、ＢモードやＣＦＭモードでのデータ転送に用いるバスを用いて、前記原音線データや前記３次元音線データの転送の全て又は一部を行うことを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第６の観点による超音波診断装置では、バスを用いるため、構成を簡単化できる。
【００１６】第７の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記３次元演算回路は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴ（ルックアップテーブル）であって、そのＬＵＴには前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから入力される前記３次元音線データに応じた内容のＬＵＴ情報および前記３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報が格納されており、どのＬＵＴ情報を用いるかは前記アドレス制御部が制御することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第７の観点による超音波診断装置では、ＬＵＴを用いるため、処理を高速化できる。また、３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報をＬＵＴに格納しておくため、有効な３次元音線データが存在しない初回の３次元演算でもＬＵＴを利用でき、制御が簡単になる。
【００１７】第８の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，音線アドレスをＮとし、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリ又は前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの音線アドレスを、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第８の観点による超音波診断装置では、左右視角Ｔが与えられたとき、原音線データと組になる３次元音線データの音線アドレスを好適に算出できる。
【００１８】第９の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，深さアドレスをＭとし、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリ又は前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの深さアドレスを、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第９の観点による超音波診断装置では、上下視角Ｕが与えられたとき、原音線データと組になる３次元音線データの深さアドレスを好適に算出できる。
【００１９】第１０の観点では、本発明は、上記構成の超音波診断装置において、原音線データが、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合であることを特徴とする超音波診断装置を提供する。上記第１０の観点による超音波診断装置では、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合の３次元超音波画像を表示することが出来る。
【００２０】なお、上記第２の観点および第３の観点による超音波診断装置においては、データの転送は、深さ方向にシーケンシャルである必要はない。一方、上記第４の観点から第９の観点による超音波診断装置においては、データの転送は、深さ方向にシーケンシャルであるのが好ましい。その際、深さ方向にはクロック数で同期処理すれば、アドレス制御部は、音線のアドレスのみ、または、音線のアドレスと深さ開始アドレスのみを転送すれば良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００２２】−第１の実施形態−図１に、本発明の第１の実施形態にかかる超音波診断装置を示す。この超音波診断装置１００は、超音波パルスを被検体内へ送信し被検体内からの超音波エコーを受信する超音波探触子１と、被検体の内部を平面的に走査するように音線方向を変えると共に各音線方向の音線信号を生成するビームフォーマ２とを具備している。また、前記音線信号の強度に基づいてＢモード音線データを生成するＢモード処理部３と、前記音線信号のドプラ成分に基づいてＣＦＭ音線データを生成するＣＦＭモード処理部３とを具備している。また、原音線データ（前記Ｂモード音線データまたは前記ＣＦＭ音線データ）を格納する原音線メモリ（シネメモリ）５と、その原音線メモリ５に格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部６と、そのアドレス制御部６に従って前記原音線メモリ５から読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路７と、その３次元音線データを格納する３次元音線メモリ８とを具備している。さらに、前記原音線データまたは前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するＤＳＣ９と、ＣＲＴ１０とを具備している。
【００２３】図２は、前記原音線データに対応する空間位置の概念図である。音線番号Ｎ＝０からＮ＝ｎまでの多数の音線の原音線データｄ０〜ｄｎは、放射状に配列され、セクタ状の走査平面を形成している。図３は、前記原音線メモリ５の構成概念図である。原音線データｄＮは、フレームごとに、音線番号Ｎをアドレスとして格納されている。
【００２４】通常表示時および３次元表示のための原音線データを蓄積している間（図１２参照）は、Ｂモード処理部３およびＣＦＭ処理部４から出力される原音線データは、原音線メモリ５に転送されて蓄積されると共にＤＳＣ９に送られる。そして、ＤＳＣ９にて、原音線データは画面フォーマットにフォーマット変換され、ＣＲＴ１０上に超音波画像が表示される。
【００２５】３次元表示を行わせる時は、操作者は、超音波探触子１によるスキャニングを停止し、画像表示をフリーズする。そして、３次元超音波画像の構築を指示する。これにより、操作者の指示したパラメータ又はプリセットされたパラメータに従って３次元超音波画像の構築が開始される。前記パラメータとは、例えば、原音線データのフレーム数ｆ，３次元演算方式，開始視角，視角範囲または終了視角，３次元超音波画像の枚数などである。まず、アドレス制御部６は、１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄを出力させる。この１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄは、３次元演算部７に保持される。次に、アドレス制御部６は、２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄを出力させる。３次元演算部７は、保持していた１枚目のフレーム（Ｆ＝０）の原音線データｄと入力された２枚目のフレーム（Ｆ＝１）の原音線データｄの間で３次元演算を行い、３次元音線データｑを生成し、それを保持する。次に、アドレス制御部６は、３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄのアドレスを順に原音線メモリ５に与えて、原音線メモリ５から３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄを出力させる。３次元演算部７は、保持していた３次元音線データｑと入力された３枚目のフレーム（Ｆ＝２）の原音線データｄの間で３次元演算を行い、３次元音線データを生成（更新）し、保持する。以下、同様にして、続くフレームの原音線データｄを入力しながら３次元音線データｑを生成（更新）する。そして、全てのフレームの原音線データｄを処理したら、当該３次元音線データｑを３次元演算部５から３次元音線メモリ８へ転送する。
【００２６】なお、図４に示すように、フレーム番号Ｆ＝Ｆの音線番号Ｎ＝Ｎの原音線データｄＮとの間で３次元演算を行う３次元音線データの音線アドレス（音線番号）は、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetである。但し、図４では、Ｔoffset＝０としている。また、同様に、フレーム番号Ｆ＝Ｆの深さＭの原音線データとの間で３次元演算を行う３次元音線データの深さアドレスは、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕoffsetである。
【００２７】図５に示すように、１つの視角Ｔにおける１フレーム分の３次元音線データＱ（Ｔ）を生成すると、視角を変えて上記処理を繰り返し、数枚から数１０枚の３次元音線データＱを構築し、３次元音線メモリ８内に格納する。
【００２８】図６に示すように、ＤＳＣ９は、３次元音線メモリ８から１フレームづつ３次元音線データＱを読み出しながら、画面フォーマットにフォーマット変換し、３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築し、動画のごとく、これらを表示する。
【００２９】以上の超音波診断装置１００によれば、ボリュームデータＶolを作成しそのボリュームデータＶolに３次元演算を施すことはせずに、原音線データｄに３次元演算を施して３次元音線データｑを生成するから、処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。また、図６から理解されるように、３次元音線データＱをフォーマット変換して３次元超音波画像データＰ（Ｔ）を構築するため、深さ方向すなわち超音波探触子１からの距離に応じた表示の歪（距離が大きくなるほど、視角が大きくなるような歪）が与えられる。従って、操作者が表示を見て、超音波探触子１からの距離を意識できるようになる。
【００３０】−第２の実施形態−図７は、本発明の第２の実施形態にかかる超音波診断装置２００のブロック図である。この超音波診断装置２００は、原音線メモリ５から原音線データを読み出して３次元演算部２１に入力するのと同時に、前記原音線データと３次元演算する相手となる３次元音線データを３次元音線メモリ８から読み出して３次元演算部２１に入力する構成である。３次元演算部２１は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴになっている。
【００３１】原音線データを原音線メモリ５に蓄積した後、３次元表示が指示されると、第１の実施形態と同様に、１音線の３次元音線データｑを生成し、それを繰り返して１つの視角の３次元音線データＱを生成する。また、視角を変えて、複数の視角の３次元音線データＱを生成し、それらを動画のように表示する。
【００３２】３次元音線データｑを生成するとき、１回目は、アドレス制御部６は、３次元演算部２１に対して、３次元音線メモリ８からの３次元音線データｑを無視した内容のＬＵＴ情報のアドレスを指定する。また、原音線メモリ５に対して、３次元演算の対象となる原音線データｄのアドレスを指定する。３次元演算部２１の出力は、ラインメモリ２２に一時待機させておき、その後、バスの空いたときに、３次元音線メモリ８に転送する。２回目からは、アドレス制御部６は、３次元演算部２１に対して、３次元音線メモリ８からの３次元音線データｑに応じた内容のＬＵＴ情報のアドレスを指定する。また、原音線メモリ５および３次元音線メモリ８に対して、３次元演算の対象となる原音線データｄのアドレスおよび３次元音線データｑのアドレスを指定する。３次元演算部２１の出力は、ラインメモリ２２に一時待機させておき、その後、バスの空いたときに、３次元音線メモリ８に転送する。全ての演算が終わると、３次元表示が行われる。
【００３３】以上の超音波診断装置２００によれば、原音線データｄに３次元演算を施して３次元音線データｑを生成するから、処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来る。また、超音波探触子１からの距離に応じた表示の歪が与えられるから、操作者が表示を見て、超音波探触子１からの距離を意識できるようになる。さらに、データの転送だけで、３次元演算を進めることが出来る。
【００３４】−第３の実施形態−図８は、本発明の第３の実施形態にかかる超音波診断装置３００のブロック図である。この超音波診断装置３００は、３次元演算部２１にローカルなラインメモリ３２を持たせた構成である。３次元演算部２１は、ローカルなラインメモリ３２を用いて３次元演算を進めるため、より高速な処理が可能である。
【００３５】
【発明の効果】本発明の超音波診断装置によれば、３次元表示において、超音波探触子からの距離に応じた表示の歪が与えられる。従って、操作者が表示を見て、超音波探触子からの距離を意識できるようになる。また、本発明の超音波診断装置によれば、原音線データに３次元演算を施して３次元音線データし、それを用いて３次元表示を行うから、ボリュームデータを作成する場合に比べて処理すべきデータ量が少なくなり、短い演算時間で且つ複雑な構成を必要とせずに、実用的な３次元超音波画像の表示を行うことが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図２】原音線データに対応する空間位置の概念図である。
【図３】原音線メモリの構成概念図である。
【図４】３次元演算を行う原音線データと３次元音線データのアドレスの対応の説明図である。
【図５】１フレーム分の３次元音線データの説明図である。
【図６】１フレーム分の３次元音線データをフォーマット変換して得られる３次元超音波画像データの説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる超音波診断装置のブロック図である。
【図９】従来の超音波診断装置の一例のブロック図である。
【図１０】原音線データに対応する空間位置の概念図である。
【図１１】画面フォーマットの概念図である。
【図１２】３次元表示を行うためのスキャニングの説明図である。
【図１３】複数のフレームに対応する空間位置の概念図である。
【図１４】ボリュームデータの概念図である。
【図１５】ボリュームデータに対する３次元演算と３次元超音波画像データの概念図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００ 超音波診断装置
１ 超音波探触子
５ 原音線メモリ
６ アドレス制御部
７，２１ ３次元演算部
８ ３次元音線メモリ
９ ＤＳＣ
１０ ＣＲＴ
２２，３２ ラインメモリ
ｄ０，ｄＮ，ｄｎ 原音線データ
ｑ０，ｑＮ，ｑｎ ３次元音線データ
Ｑ（Ｔ） １フレーム分の３次元音線データ
Ｐ（Ｔ） １フレームの３次元超音波画像データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、前記超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与える歪付与手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】 超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置であって、複数フレーム分の原音線データを格納する原音線メモリと、その原音線メモリに格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部と、そのアドレス制御部に従って前記原音線メモリから読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路と、前記３次元音線データを格納する３次元音線メモリまたはラインメモリと、その３次元音線メモリまたはラインメモリに格納した前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するデジタルスキャンコンバータとを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】 請求項２に記載の超音波診断装置において、物理的に同一のメモリを前記原音線メモリまたは前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリとして用いうることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、前記原音線メモリと前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから前記原音線データと前記３次元音線データを同時に読み出し、前記３次元演算回路は 前記同時に読み出した原音線データと３次元音線データを用いて前記３次元音線データを生成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】 請求項４に記載の超音波診断装置において、前記３次元演算回路で生成された３次元音線データを一時的に格納するラインメモリと、該ラインメモリに格納された３次元音線データを前記３次元音線メモリへ次のタイミングで転送するアドレス制御部とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】 請求項２から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置において、ＢモードやＣＦＭモードでのデータ転送に用いるバスを用いて、前記原音線データや前記３次元音線データの転送の全て又は一部を行うことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記３次元演算回路は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴであって、そのＬＵＴには前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから入力される前記３次元音線データに応じた内容のＬＵＴ情報および前記３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報が格納されており、どのＬＵＴ情報を用いるかは前記アドレス制御部が制御することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】 請求項２から請求項７のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，音線アドレスをＮとし、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの音線アドレスを、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】 請求項２から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，深さアドレスをＭとし、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの深さアドレスを、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕｏｆｆｓｅｔにより算出することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかに記載の超音波診断装置において、原音線データが、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１】 超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、前記超音波探触子からの距離に応じて表示に歪を与える歪付与手段を具備したことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】 超音波探触子を用いて被検体の内部を平面的に走査しながらその平面に略直交する方向に超音波探触子を移動して得られた３次元的なデータに基づいて、被検体の組織等を所望の視線方向から見た如き３次元超音波画像を生成し表示する超音波診断装置であって、複数フレーム分の原音線データを格納する原音線メモリと、その原音線メモリに格納された原音線データを深さ方向にシーケンシャルに読み書きしうるアドレス制御部と、そのアドレス制御部に従って前記原音線メモリから読み出した原音線データを用いて３次元音線データを生成する３次元演算回路と、前記３次元音線データを格納する３次元音線メモリまたはラインメモリと、その３次元音線メモリまたはラインメモリに格納した前記３次元音線データを画面フォーマットにフォーマット変換するデジタルスキャンコンバータとを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】 請求項２に記載の超音波診断装置において、物理的に同一のメモリを前記原音線メモリまたは前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリとして用いうることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、前記原音線メモリと前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから前記原音線データと前記３次元音線データを同時に読み出し、前記３次元演算回路は 前記同時に読み出した原音線データと３次元音線データを用いて前記３次元音線データを生成することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項５】 請求項４に記載の超音波診断装置において、前記３次元演算回路で生成された３次元音線データを一時的に格納するラインメモリと、該ラインメモリに格納された３次元音線データを前記３次元音線メモリへ次のタイミングで転送するアドレス制御部とを具備することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項６】 請求項２から請求項５のいずれかに記載の超音波診断装置において、ＢモードやＣＦＭモードでのデータ転送に用いるバスを用いて、前記原音線データや前記３次元音線データの転送の全て又は一部を行うことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記３次元演算回路は、ＲＡＭまたはＲＯＭから構成されるＬＵＴであって、そのＬＵＴには前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから入力される前記３次元音線データに応じた内容のＬＵＴ情報および前記３次元音線データを無視した内容のＬＵＴ情報が格納されており、どのＬＵＴ情報を用いるかは前記アドレス制御部が制御することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】 請求項２から請求項７のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，音線アドレスをＮとし、フレーム間隔をＤとし、左右視角をＴとし、左右方向の調整量をＴoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの音線アドレスを、Ｎ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｔ｝＋Ｔoffsetにより算出することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】 請求項２から請求項８のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記アドレス制御部は、原音線データのフレーム番号をＦ，深さアドレスをＭとし、フレーム間隔をＤとし、上下視角をＵとし、上下方向の調整量をＵoffsetとするとき、前記原音線データから３次元音線データを生成するために前記３次元音線メモリまたは前記ラインメモリから読み出すべき３次元音線データの深さアドレスを、Ｍ＋Ｆ・Ｄ・tan｛Ｕ｝＋Ｕｏｆｆｓｅｔにより算出することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１０】 請求項１から請求項９のいずれかに記載の超音波診断装置において、原音線データが、Ｂモードまたはカラーフローマッピングにより得られる流速，パワーまたはセカンドハーモモックから得られる流速，パワーのいずれか又はそれらの複合であることを特徴とする超音波診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図１１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図１１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開平９−２９９３６４
【公開日】平成９年（１９９７）１１月２５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平８−１１５９２２
【出願日】平成８年（１９９６）５月１０日
【出願人】（０００１２１９３６）ジーイー横河メディカルシステム株式会社 (23)
【公開日】平成９年（１９９７）１１月２５日
【国際特許分類】
【出願日】平成８年（１９９６）５月１０日
【出願人】（０００１２１９３６）ジーイー横河メディカルシステム株式会社 (23)
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