JPH084593B2 - 超音波画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生体内三次元領域のエ
コーデータを積算して表示する超音波画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】生体への超音波の送受波により生体内の
断層画像等を表示する超音波診断装置が知られている。
そして、近年では、生体内三次元領域のエコーデータを
用いて、空間的に把握可能な画像を表示できる超音波三
次元画像表示装置が提案され、実用化されつつある。例
えば、本出願人が先に提案した特願平２−２８６８２４
号では、前記三次元領域を互いに直交する３つの切断面
により切断し、各切断面を断層画像として相互に関連付
けながら並べて表示している。

【０００３】ところで、本出願人は、特願平２−１９８
３０９号で超音波エコー積算表示装置を提案している。
この装置は、前記三次元領域の外側に仮想の視点を設定
し、その視点から見た前記三次元領域の積算画像を表示
するものである。具体的にその概念を説明すると、前記
三次元領域を間において、視点と反対側にスクリーンを
設け、前記視点から前記三次元領域に向けて出る各視線
に沿ってエコーデータを積算すると共にその積算値を前
記スクリーンに描画して、積算画像を形成するものであ
る。

【０００４】この積算画像によれば、前記三次元領域内
に広がる組織情報を平面画像として投影できるので、組
織の輪郭等を明瞭に表示できるという利点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特願平２−１９８
３０９号で提案された装置においては、上述から明らか
なように、三次元領域の全体が積算対象となっていた。
よって、所望の臓器を中心とする積算画像を得ることが
できなかった。つまり、ある臓器の前後の組織のデータ
も積算されてしまい、本来、当該臓器のみを観察したい
にもかかわらず、それ以外の多くのデータも合成されて
いた。

【０００６】また、上記従来装置では、視点位置が自在
であったが、視点位置を超音波探触子側以外に設定する
と、いわゆるシャドウが発生し、ノイズが目立つという
問題があった。これを具体的に説明する。図５に示すよ
うに、生体内三次元領域１０内に、硬組織（例えば、図
示の胆石）１２が存在するとビーム方向に沿ったその後
ろにシャドウ１４ができる。このシャドウ１４は、いわ
ば超音波ビームの影であり、避けられないノイズであ
る。このような場合、図５のように視線が超音波ビーム
と交差する位置に視点１６を設定して、積算画像形成を
行うと、図６（Ａ）に示すように、シャドウ１４がかえ
って強調されてしまい、実際には何もないのに虚像が出
るという問題がある。

【０００７】さらに、図７に示すように、視点位置によ
っては、積算範囲に大きな差が生じ（図７において、範
囲１８，２０の差）、濃度の不均一が増大する場合があ
った。

【０００８】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、最良な視点位置の固定的設定の下で、所望の臓器
以外のデータをできる限り少なくした積算画像が得られ
る超音波画像表示装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、生体内三次元領域に対して
超音波を送受波してエコーデータを取り込み、超音波画
像を形成し表示する超音波画像表示装置において、前記
三次元領域内における超音波ビームに沿った積算範囲を
表示器に表示された超音波画像上で指定する積算範囲指
定手段と、前記積算範囲内において前記超音波ビームに
沿って前記エコーデータを積算する積算手段と、前記積
算されたエコーデータから積算画像を形成する積算画像
形成手段と、を含むことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、前記積算画
像に交差する２つの断層画像の位置を指定する位置指定
手段と、前記指定された位置の２つの断層画像を形成す
る断層画像形成手段と、を含み、前記積算画像に伴っ
て、前記２つの断層画像が表示されることを特徴とす
る。

【００１１】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、積算範囲指
定手段によって積算の範囲が指定でき、積算手段によっ
てその範囲でエコーデータの積算が行われ、積算画像が
形成される。したがって、任意の臓器や組織のみを抽出
して積算画像化できる。ここで、積算は超音波ビームに
沿って行われ、すなわち、視点は超音波ビーム上、換言
すれば、超音波の送波を行う超音波探触子側に設定され
る。したがって、上述したシャドウは、原則として積算
により硬組織に隠れ、ノイズが目立つことが防止され
る。

【００１２】請求項２記載の構成によれば、積算画像に
直交する２つの断層画像が表示されるので、積算される
臓器及び積算範囲の空間的な把握が容易となる。この場
合、その２つの断層画像に積算範囲を示すカーソルを表
示すれば、画像相互関係がより把握しやすい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００１４】図１には、本発明に係る超音波画像表示装
置の全体構成が示されており、この超音波画像表示装置
２２は、超音波診断装置２４に接続されている。なお、
超音波診断装置２４内に本装置２２を組み込むこともも
ちろん可能である。

【００１５】超音波診断装置２４においては、三次元デ
ータ取込み用超音波探触子を用いて、生体内三次元領域
のエコーデータが取り込まれ、そのエコーデータは、Ａ
／Ｄ変換器２６によってデジタル化された後、三次元デ
ータメモリ２８に格納される。 すなわち、この三次元
データメモリ２８には、生体内三次元領域の各エコーデ
ータが書き込まれる。

【００１６】この三次元データメモリ２８は、バス３０
に接続され、そのバス３０には、中央制御ユニット３
２、エコー情報積算部３４、フレームバッファメモリ３
６が接続されている。

【００１７】エコー情報積算部３４は、超音波ビームに
沿って各エコーデータの積算を実行するものであり、そ
の積算範囲は後述するように操作者によって自在に設定
される。

【００１８】中央制御ユニット３２は、エコー情報積算
部３４の積算結果を用いて積算画像形成を行うと共に、
装置全体のコントロールを行っている。

【００１９】外部入力装置３８は、複数のダイヤルＡ〜
Ｄ及びスイッチＥを備えるものであり、中央制御ユニッ
ト３２に接続されている。なお、具体的なダイヤルの説
明は後述する。

【００２０】したがって、三次元データメモリ２８から
読み出される超音波ビーム上の各エコーデータは、エコ
ー情報積算部３４で積算された後、中央制御ユニット３
２に送られ、ここで積算画像が形成される。そして、形
成された積算画像は、バス３０を介してフレームバッフ
ァメモリ３６に一旦格納された後、読み出されてＣＲＴ
３８にて表示される。

【００２１】また、中央制御ユニット３２は、以下に詳
述するように、積算画像のほか、その積算画像に直交す
る２つの断層画像の形成も行っており、それらの断層画
像もフレームバッファメモリ３６に一旦格納された後、
読み出されてＣＲＴ３８に表示される。

【００２２】図２には、生体内三次元領域４０の概念が
示されており図においてＺ方向がビーム方向である。す
なわち、図２において上方に超音波探触子が配置されて
いる。

【００２３】本実施例では、積算画像形成に当たって、
各エコーデータの積算はビーム方向に沿って行われてい
る。すなわち、積算画像形成のための視点は超音波探触
子側（図において上方）に設定され、視線は、超音波ビ
ームと平行に設定されている。

【００２４】また、本実施例では、積算範囲の指定を行
うことが可能であり、図１に示した外部入力装置３８の
ダイヤルＡ及びダイヤルＢによって積算の始点及び終点
が設定される。

【００２５】図３には、積算画像の形成原理が示されて
いる。積算範囲内の各エコーデータは、ビーム方向と平
行に設定された視線４２に沿って順次積算される。具体
的には、図において、エコーデータｄ１〜エコーデータ
ｄｎまで順次積算され、その積算値が投影面（積算画像
に相当）４４の対応する点Ｄに輝度値として表されるこ
とになる。なお、図３においては、１つの視線４２のみ
を示すが、積算画像の形成に当ってはすべての視線に対
して上述した積算が実行される。

【００２６】図２に戻って、本実施例においては、積算
により形成された積算画像に対して直交する２つの断層
画像が形成される。その断層画像の１つは正面から見た
断層画像であり、もう１つは側面から見た断層画像であ
る。なお、図においては正面から見た断層画像に対応す
る面が４６で示され、側面から見た断層画像に対応する
面が４８で示されている。また、図において５０は、積
算範囲の開始面を示す上面を示している。

【００２７】図１において、上述したように、外部入力
装置３８におけるダイヤルＡ及びＢによって積算範囲の
始点及び終点が指定される。また、ダイヤルＣによって
正面からの断層画像の位置が指定され、ダイヤルＤによ
って側面からの断層画像の位置が指定される。そして、
スイッチＥは、上面から見た画像を断層画像にするかあ
るいは積算画像にするかを選択するためのスイッチであ
る。

【００２８】以上のように形成された積算画像及び２つ
の断層画像の表示例が図４に示されている。

【００２９】図４において、左上には、上面から見た積
算画像１００が示され、右上には、正面から見た断層画
像１０１が示され、さらに右下には側面から見た断層画
像１０２が示されている。

【００３０】そして、本実施例では、画面内の左下に生
体内三次元領域の立体概念像１０３が模式的に表示され
ている。この概念像１０３には、積算範囲を示すワイヤ
状カーソル６０，６２が表示され、さらに正面から見た
断層画像の位置を示すワイヤ状のカーソル６４及び側面
から見た断層画像の位置を示すワイヤ状のカーソル６６
が表示されている。

【００３１】また、概念像１０３に限られず、積算画像
１００及び断層画像１０１，１０２においてもそれぞれ
のカーソルが表示され、積算範囲あるいは切断面の位置
が容易に把握できるように構成されている。

【００３２】もちろん、これらのカーソル６０〜６６
は、上述した外部入力装置３８の各ダイヤルＡ〜Ｄに連
動しており、いずれかのダイヤルを移動させると、それ
に伴ってカーソルが移動する。なお、スイッチＥの操作
により、積算画像１００を従来同様の断層画像に切り換
えることもできる。

【００３３】以上のように、本実施例の超音波画像表示
装置によれば、積算に当たっての視点を超音波ビーム上
に設定して、いわゆるシャドウによるノイズ発生を回避
できる（図６（Ｂ）に示す）と共に、積算範囲の指定を
自在に行って、必要な個所のみ積算画像の形成を行うこ
とができる。また、積算画像と共にそれに直交する２つ
の断層画像が表示されるため、どの範囲の積算を行って
いるのか一見して容易に把握でき、生体内診断の便宜を
図ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シャドウの影響を最も受け難い位置に視点を設定して積
算画像を形成でき、またその積算範囲を任意に設定でき
るという効果がある。したがって、所望の臓器を含む範
囲のみをノイズの少ない積算画像に形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波画像表示装置の全体構成を
示すブロック図である。

【図２】積算範囲と２つの断層画像との位置関係を示す
概念図である。

【図３】積算画像の形成原理を示す説明図である。

【図４】積算画像及び２つの断層画像の表示例を示す説
明図である。

【図５】硬組織によるシャドウ発生を示す説明図であ
る。

【図６】シャドウが生じている画像の従来と本発明との
対比を示す説明図である。

【図７】積算に係る２つの経路を示す説明図である。

【符号の説明】

２２ 超音波画像表示装置 ２８ 三次元データメモリ ３２ 中央制御ユニット（積算画像形成部） ３４ エコー情報積算部 ３６ フレームバッファメモリ ３８ 外部入力装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体内三次元領域に対して超音波を送受
   波してエコーデータを取り込み、超音波画像を形成し表
   示する超音波画像表示装置において、前記三次元領域内における 超音波ビームに沿った積算範
   囲を表示器に表示された超音波画像上で指定する積算範
   囲指定手段と、 前記積算範囲内において前記超音波ビームに沿って前記
   エコーデータを積算する積算手段と、 前記積算されたエコーデータから積算画像を形成する積
   算画像形成手段と、 を含むことを特徴とする超音波画像表示装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波画像表示装置にお
   いて、 前記積算画像に交差する２つの断層画像の位置を指定す
   る位置指定手段と、 前記指定された位置の２つの断層画像を形成する断層画
   像形成手段と、 を含み、 前記積算画像に伴って、前記２つの断層画像が表示され
   ることを特徴とする超音波画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の超音波画像表示装置にお
   いて、 前記２つの断層画像に前記積算範囲を示すカーソルを表
   示する手段が設けられたことを特徴とする超音波画像表
   示装置。