JP2007135994A - 超音波診断装置及び超音波画像データ生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ３次元画像データを用いたストレスエコー法のリアルタイム性及び操作性を改善する。
【解決手段】 ボリュームデータ生成部５ａは、薬物投与前の被検体に対する３次元超音波走査によって得られた受信信号に基づいてボリュームデータを生成する。そして、３次元画像データ生成部７はクリッピング部６が前記ボリュームデータの所定関心領域から抽出したボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データを生成し、ＥＣＧ信号を付加して画像データ記憶部８に保存する。次いで、同様の手順により薬物投与後の前記被検体から得られたボリュームデータの前記関心領域における３次元画像データを生成し、ストレス画像データ生成部９は、同一時相における薬物投与前及び薬物投与後の３次元画像データを合成してストレス画像データを生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波診断装置及び超音波画像データ生成方法に係り、特に、被検体から得られた超音波受信信号に基づいてストレス画像データの生成を行なう超音波診断装置及び超音波画像データ生成方法に関する。

超音波診断装置は、超音波プローブに内蔵された超音波振動子から発生する超音波パルスを被検体内に放射し、被検体組織の音響インピーダンスの差異によって生ずる超音波反射波を前記超音波振動子により受信して画像データ等の生成と表示を行なうものである。この診断方法は、超音波プローブを体表に接触させるだけの簡単な操作でリアルタイムの２次元画像（超音波断層像）が容易に観察できるため、生体臓器の形態診断や機能診断に広く用いられている。

生体内の組織あるいは血球からの反射波により生体情報を得る超音波診断法は、超音波パルス反射法と超音波ドプラ法の２つの大きな技術開発により急速な進歩を遂げ、これらの技術を用いて得られるＢモード画像とカラードプラ画像は、今日の超音波画像診断において不可欠なものとなっている。

ところで、心臓の機能診断においては、患者（以下、被検体と呼ぶ。）に対し運動負荷あるいは薬物負荷を与えた状態で収集した超音波画像データを用いて心筋等の運動機能を評価する、所謂「ストレスエコー法」が広く行なわれている。ストレスエコー法においては、予め設定されたストレスエコープロトコールに基づいて走査断面の位置を順次変更しながら、例えば、Ｂモード画像データやカラードプラ画像データを時系列的に収集し、異なる負荷状態あるいは異なる走査断面にて得られたこれらの画像データを心拍同期させて表示する方法が一般的に行なわれている（例えば、特許文献１参照）。

一方、近年では、３次元画像データを用いた超音波診断法も実用化の段階に至り、特に、超音波振動子が２次元配列された所謂２次元アレイプローブを用い３次元画像データあるいは任意の複数断面における画像データ（以下では、マルチプレーン画像データと呼ぶ。）のリアルタイム表示を可能とする超音波診断装置が検討されている。
特開平０６−２８５０６６号公報

３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データのリアルタイム表示を可能とする超音波診断装置を用いて運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の被検体に対し３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを収集し、これらを心拍同期させて表示することにより、２次元画像データの場合と比較して広範囲かつ詳細な情報の取得が可能なストレスエコー法が期待できる。

しかしながら、３次元画像データを用いてストレスエコー法を行なう場合、負荷前後の所定期間において得られた膨大なボリュームデータを処理して３次元画像データを生成する必要があり、この画像データ処理に使用する演算回路の処理速度が十分に速くない場合にはリアルタイム性の劣化を招く。一方、マルチプレーン画像データをリアルタイム表示する際の画像断面の設定は操作者がその都度行なう方法がとられてきた。このような理由により、３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを用いたストレスエコー法では、有効な診断情報（特に動きの情報）の欠落により診断精度が劣化し、更に、操作性や診断効率が低下するという問題点を有していた。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対して得られた３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを用いてストレスエコー法を行なう際、リアルタイム性や操作性に優れたストレスエコー法を可能とする超音波診断装置及び超音波画像データ生成方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る本発明の超音波診断装置は、超音波振動子を駆動し運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の被検体に対して超音波を送信する送信手段と、前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、前記超音波の送受信方向を制御し前記被検体における１つ又は複数の走査領域を３次元走査する走査制御手段と、前記超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいてボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、予め設定された関心領域の情報に基づいて前記ボリュームデータの中から前記関心領域におけるボリュームデータを抽出するクリッピング手段と、抽出された前記ボリュームデータを処理して３次元画像データを生成する３次元画像データ生成手段と、運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記３次元画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成手段を備えたことを特徴としている。

又、請求項６に係る本発明の超音波診断装置は、超音波振動子を駆動し運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の被検体に対して超音波を送信する送信手段と、前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、前記超音波の送受信方向を制御して前記被検体の走査領域を３次元走査する走査制御手段と、前記超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいてボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、予め設定された画像断面の情報に基づき前記ボリュームデータの中から複数の画像断面の各々における２次元データを抽出するクリッピング手段と、抽出された前記２次元データに基づいてマルチプレーン画像データを生成するマルチプレーン画像データ生成手段と、運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記マルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成手段を備えたことを特徴としている。

一方、請求項１１に係る本発明の超音波画像データ生成方法は、ボリュームデータ生成手段が、運動負荷前あるいは薬物負荷前の被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第１のボリュームデータを生成するステップと、クリッピング手段が、前記走査領域に対応して予め設定された関心領域の情報に基づき前記第１のボリュームデータの前記関心領域を抽出するステップと、３次元画像データ生成手段が、抽出された前記第１のボリュームデータを処理して第１の３次元画像データを生成するステップと、前記ボリュームデータ生成手段が、運動負荷後あるいは薬物負荷後の前記被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第２のボリュームデータを生成するステップと、前記クリッピング手段が、前記関心領域の情報に基づき前記第２のボリュームデータの前記関心領域を抽出するステップと、前記３次元画像データ生成手段が、抽出された前記第２のボリュームデータを処理して第２の３次元画像データを生成するステップと、ストレス画像データ生成手段が、前記第１の３次元画像データと前記第２の３次元画像データを合成してストレス画像データを生成するステップを有することを特徴としている。

又、請求項１２に係る本発明の超音波画像データ生成方法は、ボリュームデータ生成手段が、運動負荷前あるいは薬物負荷前の被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第１のボリュームデータを生成するステップと、クリッピング手段が、前記走査領域に対して予め設定された複数の画像断面の情報に基づき前記第１のボリュームデータの前記画像断面の各々における第１の２次元データを抽出するステップと、マルチプレーン画像データ生成手段が、抽出された前記第１の２次元データに基づいて第１のマルチプレーン画像データを生成するステップと、前記ボリュームデータ生成手段が、運動負荷後あるいは薬物負荷後の前記被検体における前記走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第２のボリュームデータを生成するステップと、前記クリッピング手段が、前記複数の画像断面の情報に基づき前記第２のボリュームデータの前記画像断面の各々における第２の２次元データを抽出するステップと、前記マルチプレーン画像データ生成手段が、抽出された前記第２の２次元データに基づいて第２のマルチプレーン画像データを生成するステップと、ストレス画像データ生成手段が、前記第１のマルチプレーン画像データと前記第２のマルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成するステップを有することを特徴としている。

本発明によれば、被検体に対して得られた３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを用いてストレスエコー法を行なう際、リアルタイム性や操作性に優れたストレスエコー法が可能となる。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる第１の実施例では、薬物投与（薬物負荷）前後の被検体に対して設定された典型的な４つの走査領域（長軸領域、短軸領域、２腔領域及び４腔領域）においてＢモードボリュームデータとカラードプラボリュームデータを生成し、これらのボリュームデータに基づいて生成した薬物投与前及び薬物投与後における３次元Ｂモード画像データと３次元カラードプラ画像データをその付帯情報である生体信号の心拍時相に基づいて合成してストレス画像データを生成する場合について述べるがこれに限定されるものではない。例えば、運動負荷前後の被検体に対して収集されたボリュームデータに基づいてストレス画像データの生成を行なってもよく、又、３次元Ｂモード画像データあるいは３次元カラードプラ画像データの何れか一方を用いてストレス画像データを生成しても構わない。

本発明の第１の実施例における超音波診断装置は、先ず、薬物投与前の被検体における所定走査領域に対して３次元超音波走査を行ないボリュームデータ（Ｂモードボリュームデータ及びカラードプラボリュームデータ）を生成する。そして、これらのボリュームデータの所定領域（関心領域）から抽出（クリッピング）したボリュームデータをレンダリング処理して３次元画像データ（３次元Ｂモード画像データ及び３次元カラードプラ画像データ）を生成し、心拍時相情報を付加して一旦保存する。

次いで、薬物投与後の当該被検体における前記走査領域に対して同様の３次元超音波走査と処理を行なって薬物投与後の３次元画像データを生成する。そして、同一時相における薬物投与前の３次元画像データと薬物投与後の３次元画像データを合成してストレス画像データを生成する。

（装置の構成）
本発明の第１の実施例における超音波診断装置の構成につき図１乃至図６を用いて説明する。尚、図１は、本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、この超音波診断装置が備える送受信部及びデータ生成部のブロック図である。

図１に示す超音波診断装置１００は、薬物投与前及び薬物投与後の被検体に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブ３と、被検体の所定走査領域に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブ３の超音波振動子に供給すると共に超音波振動子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、送受信部２から得られた受信信号を処理してＢモードデータ及びカラードプラデータを生成するデータ生成部４と、データ生成部４において走査方向単位で得られた前記走査領域のＢモードデータ及びカラードプラデータを順次保存してボリュームデータ（Ｂモードボリュームデータ及びカラードプラボリュームデータ）を生成するボリュームデータ生成部５ａと、前記データ生成部４において走査方向単位で得られた所定走査断面のＢモードデータ及びカラードプラデータを順次保存して通常の２次元画像データ（２次元Ｂモード画像データ及び２次元カラードプラ画像データ）を生成する２次元画像データ生成部５ｂを備えている。

又、超音波診断装置１００は、ストレスエコー法のプロトコルに基づき前記ボリュームデータの中から予め設定された関心領域におけるボリュームデータを抽出（クリッピング）するクリッピング部６と、抽出されたボリュームデータを用いて３次元画像データ（３次元Ｂモード画像データ及び３次元カラードプラ画像データ）を生成する３次元画像データ生成部７と、薬物投与前において前記３次元画像データ生成部７が生成した３次元画像データを保存する画像データ記憶部８と、前記３次元画像データ生成部７が生成した薬物投与後の３次元画像データと前記画像データ記憶部８に保存された薬物投与前の３次元画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成部９を備えている。

更に、超音波診断装置１００は、ストレス画像データ生成部９が生成したストレス画像データや２次元画像データ生成部５ｂが生成した２次元画像データを表示する表示部１０と、被検体情報（患者情報）の入力、関心領域の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１１と、基準信号を発生する基準信号発生部１と、被検体のＥＣＧ信号（心電波形）を計測する生体信号計測ユニット１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部１３を備えている。

超音波プローブ３は、２次元配列されたN個の超音波振動子をその先端部分に有し、この先端部分を被検体に接触させて超音波の送受信を行なう。又、超音波プローブ３の超音波振動子の各々は、図示しないNチャンネルの多芯ケーブルを介して送受信部２に接続されている。超音波振動子は電気音響変換素子であり、送信時には電気パルス（駆動信号）を超音波パルス（送信超音波）に変換し、又、受信時には超音波反射波（受信超音波）を電気的な受信信号に変換する機能を有している。

超音波プローブ３には、セクタ走査対応、リニア走査対応、コンベックス走査対応等があり、操作者は診断部位に応じて任意に選択することが可能である。本実施例では、Ｎ個の超音波振動子が２次元配列されたセクタ走査用の超音波プローブ３を用いた場合について述べるが、リニア走査対応、あるいはコンベックス走査対応の超音波プローブであっても構わない。

図２に示す送受信部２は、超音波プローブ３から送信超音波を放射するための駆動信号を生成する送信部２１と、超音波プローブ３からの受信信号に対して整相加算を行なう受信部２２を備えている。

送信部２１は、レートパルス発生器２１１と、送信遅延回路２１２と、パルサ２１３を備え、レートパルス発生器２１１は、送信超音波の繰り返し周期を決定するレートパルスを、基準信号発生部１から供給される連続波あるいは矩形波を分周することによって生成する。送信遅延回路２１２は、Ｎチャンネルの独立な遅延回路から構成され、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに送信超音波を集束するための遅延時間と所定の方向に送信超音波を放射するための遅延時間を前記レートパルスに与える。そして、パルサ２１３は、Ｎチャンネルの独立な駆動回路を有し、超音波プローブ３に内蔵された超音波振動子を駆動するための駆動パルスを前記レートパルスに基づいて生成する。

一方、受信部２２は、Ｎチャンネルから構成されるプリアンプ２２１、Ａ／Ｄ変換器２２２及び受信遅延回路２２３と、加算器２２４を備えている。プリアンプ２２１は、超音波振動子によって電気的な受信信号に変換された微小信号を増幅して十分なＳ／Ｎを確保し、このプリアンプ２２１において増幅されたＮチャンネルの受信信号はＡ／Ｄ変換器２２２にてデジタル信号に変換される。受信遅延回路２２３は、所定の深さからの超音波反射波を集束するための遅延時間と所定方向に対して受信指向性を設定するための遅延時間を、Ａ／Ｄ変換器２２２から出力されるＮチャンネルの受信信号の各々に与え、加算器２２４は、これら受信遅延回路２２３から供給される受信信号を加算する。即ち、受信遅延回路２２３と加算器２２４により、所定方向から得られた受信信号は整相加算（位相合わせして加算）される。

図３は、超音波振動子が２次元配列された超音波プローブ３の中心をＺｏ軸とした直交座標（Ｘｏ−Ｙｏ−Ｚｏ）と走査方向（超音波送受信方向）Ｄ（θｐ、φｑ）の関係を示したものであり、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間はシステム制御部１３により制御され被検体に対して２次元超音波走査あるいは３次元超音波走査が行なわれる。

図２に戻って、データ生成部４は、受信部２２の加算器２２４から出力された受信信号に対しＢモードデータを生成するための信号処理を行なうＢモードデータ生成部４１と、前記受信信号に対し直交検波を行なってドプラ信号を検出するドプラ信号検出部４２と、検出されたドプラ信号に基づき血管や心腔内の血流情報を反映したカラードプラデータを生成するカラードプラデータ生成部４３を備えている。Ｂモードデータ生成部４１は、受信部２２の加算器２２４から供給された整相加算後の受信信号を包絡線検波する包絡線検波器４１１と、この包絡線検波信号を対数変換する対数変換器４１２を備えている。但し、包絡線検波器４１１と対数変換器４１２は順序を入れ替えて構成してもよい。

一方、ドプラ信号検出部４２は、π／２移相器４２１、ミキサ４２２−１及び４２２−２、ＬＰＦ（低域通過フィルタ）４２３−１及び４２３−２を備え、受信部２２の加算器２２４から供給された受信信号に対して直交位相検波を行ないドプラ信号を検出する。カラードプラデータ生成部４３は、ドプラ信号検出部４２によって検出されたドプラ信号を一旦保存するドプラ信号記憶回路４３１と、保存されたドプラ信号における心筋組織移動等に起因する成分（クラッタ成分）を排除し血流成分を抽出するＭＴＩフィルタ４３２と、抽出された血流成分に対して自己相関演算を行ない、この演算結果に基づき血流速度等を反映したカラードプラデータを生成する自己相関演算器４３３を備えている。

図１に戻って、ボリュームデータ生成部５ａは、被検体に対する３次元超音波走査によって得られた受信信号に基づきデータ生成部４が生成したＢモードデータ及びカラードプラデータを走査方向に対応させて保存しボリュームデータを生成する。又、２次元画像データ生成部５ｂは、被検体に対する２次元超音波走査によって得られた受信信号に基づき前記データ生成部４が生成したＢモードデータ及びカラードプラデータを走査方向に対応させて保存し通常の２次元画像データを生成する。尚、上述のボリュームデータ生成部５ａ及び２次元画像データ生成部５ｂは、Ｂモードデータを保存するＢモードデータ記憶領域とカラードプラデータを保存するカラードプラデータ記憶領域を備えている。

次に、クリッピング部６は、予め設定された関心領域の情報に基づいてボリュームデータ生成部５aの各記憶領域に保存されたボリュームデータの中から前記関心領域におけるボリュームデータを抽出する。図４は、システム制御部１３から供給された関心領域の情報に基づいてクリッピング部６が抽出したボリュームデータを示しており、図４（ａ）乃至（ｄ）の破線で示した四角錐Ｂ０は、図３に示した走査方向Ｄ（θｐ、φｑ）をθ方向及びφ方向の所定範囲で順次変更しながら得られた受信信号に基づきボリュームデータ生成部５ａが生成した所定走査領域におけるボリュームデータである。

一方、図４（ａ）の実線で示した四角錐Ｂ１は、前記走査領域におけるθ方向の両端領域が除かれた関心領域（タイプ１の関心領域）にて抽出されたボリュームデータ、図４（ｂ）の実線で示した四角錐Ｂ２は、前記走査領域におけるφ方向の両端領域が除かれた関心領域（タイプ２の関心領域）にて抽出されたボリュームデータ、図４（ｃ）の実線で示した四角錐台Ｂ３は、前記走査領域における近傍領域（四角錐上部）及び遠方領域（四角錐下部）が除かれた関心領域（タイプ３の関心領域）にて抽出されたボリュームデータ、そして、図４（ｄ）の実線で示した四角錐Ｂ４は、前記走査領域におけるθ方向及びφ方向の両端領域と遠方領域が除かれた関心領域（タイプ４の関心領域）にて抽出されたボリュームデータを示している。

次に、図１の３次元画像データ生成部７は、図示しない不透明度・色調設定部と、レンダリング処理部を備えている。前記不透明度・色調設定部は、クリッピング部６によって抽出された関心領域内のボリュームデータを読み出し、これらのボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づいて不透明度や色調を設定する。又、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づいて上述のボリュームデータを処理し薬物投与前の３次元画像データ及び薬物投与後の３次元画像データを生成する。

画像データ記憶部８は、薬物投与前の被検体から収集されたボリュームデータに基づいて前記３次元画像データ生成部７が生成した所定期間（例えば、１心拍周期）の３次元画像データを保存する。この場合、後述の生体信号計測ユニット１２から供給されるＥＣＧ信号も前記３次元画像データの付帯情報として画像データ記憶部８に保存される。

ストレス画像データ生成部９は、図示しない心拍時相検出部と画像データ合成部を備え、前記心拍時相検出部は、３次元画像データ生成部７から略リアルタイムで供給された薬物投与後の３次元画像データの心拍時相を、この３次元画像データと並行して生体信号計測ユニット１２から供給されるＥＣＧ信号に基づいて検出し、次いで、検出された心拍時相と同一の心拍時相を有する薬物投与前の３次元画像データをその付帯情報であるＥＣＧ信号に基づいて読み出す。

そして、前記画像データ合成部は、３次元画像データ生成部７から供給された薬物投与後の３次元画像データと画像データ記憶部８から読み出された薬物投与前の３次元画像データを所定フォーマットで合成しストレス画像データを生成する。

次に、表示部１０は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、前記表示データ生成回路は、ストレス画像データ生成部９が生成したストレス画像データや２次元画像データ生成部５ｂが生成した２次元画像データに対して表示形態に対応した走査変換等の処理を行ない表示用画像データを生成する。そして、前記変換回路は、前記表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行なって前記モニタに表示する。

入力部１１は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、２次元画像データ及びストレス画像データの生成や表示における各種条件の設定や選択、更にはコマンド信号の入力等を行なう。

具体的には、被検体情報の入力、画像データ収集モードの選択、ストレスエコー法プロトコルに基づく関心領域の設定、画像データの表示モードの選択、ボリュームデータ収集時間Δτの設定、各種コマンド信号の入力等を行なう。図５は、上述の入力部１１にて行なわれる関心領域の設定において用いられる関心領域設定画面の具体例を示したものであり、この関心領域設定画面は、予め保管された表示用プログラムに基づいて入力部１１に設けられた表示パネルに表示されるが、表示部１０のモニタに表示してもよい。

入力部１１の表示パネルに表示された図５の関心領域設定画面は、薬物投与前（Rest）と薬物投与後（Post）の選択を行なうＲＥＳＴ／ＰＯＳＴ選択欄Ａ１と、４腔領域(4 Chamber)／２腔領域(2 Chamber)／長軸領域（Long Axis）／短軸領域(Short Axis)の走査領域を選択する走査領域選択欄Ａ２と、図４に示したタイプ１（Type 1）乃至タイプ４(Type 4)の関心領域を選択する関心領域タイプ選択欄Ａ３と、選択された関心領域の確認と形状の補正を目的としてその領域形状を表示する関心領域表示欄Ａ４を有している。

そして、例えば、入力部１１の入力デバイスにより関心領域設定画面のＲＥＳＴ／ＰＯＳＴ選択欄Ａ１における「Rest」、走査領域選択欄Ａ２における「Long Axis」が選択され、更に、関心領域タイプ選択欄Ａ３における「Type 3」の関心領域が選択された場合、関心領域表示欄Ａ４にタイプ３の関心領域（図４参照）の形状が表示される。

又、必要に応じ前記入力デバイスを用いて関心領域表示欄Ａ４に表示された関心領域のθ方向やφ方向の範囲、あるいは、近傍領域や遠方領域の大きさ等を変更してその形状を補正し、補正後の関心領域の情報をシステム制御部１３の記憶回路に保存する。

一方、図１の生体信号計測ユニット１２は、図示しないＥＣＧ電極とＡ／Ｄ変換器を備えている。前記ＥＣＧ電極は、装着された被検体の所定部位におけるＥＣＧ信号を検出し、前記Ａ／Ｄ変換器は、前記ＥＣＧ電極から時系列的に供給されるＥＣＧ信号をデジタル信号に変換して画像データ記憶部８及びストレス画像データ生成部９に供給する。尚、本実施例ではＥＣＧ信号を計測する生体信号計測ユニット１２について述べたが、心音波形（ＰＣＧ波形）等の他の生体信号を計測する生体信号計測ユニットであっても構わない。

次に、システム制御部１３は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１１において入力／選択／設定された種々の情報は前記記憶回路に保存される。図６は、超音波検査に先立って入力部１１にて設定され前記記憶回路に保存された関心領域のタイプを示したものであり、例えば、薬物投与前及び薬物投与後の走査領域（４腔領域(4 Chamber)／２腔領域(2 Chamber)／長軸領域(Long Axis)／短軸領域(ShortAxis)）に対して関心領域のタイプ（Type 1乃至Type 4）が夫々設定されている。

一方、前記ＣＰＵは、入力部１１から入力された上述の情報に基づいて、超音波診断装置１００の各ユニットを統括的に制御して２次元画像データやストレス画像データの生成と表示を行なう。例えば、前記ＣＰＵは、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御して被検体に対し２次元超音波走査及び３次元超音波走査を行ない、又、上述の関心領域情報に基づいてクリッピング部６、３次元画像データ生成部７及びストレス画像データ生成部９を制御し、前記３次元超音波走査によって得られたボリュームデータの中から所定関心領域のボリュームデータを抽出して薬物投与前後における３次元画像データを生成し、更に、これらの３次元画像データを用いてストレス画像データを生成する。

（ストレス画像データの生成手順）
次に、本実施例におけるストレス画像データの生成手順につき図７のフローチャートを用いて説明する。尚、ここでは説明を簡単にするために、薬物投与前後の被検体に対する３次元超音波走査によって収集されたＢモードボリュームデータに基づいて３次元Ｂモード画像データを生成し、更に、この３次元Ｂモード画像データを用いてストレス画像データを生成する場合について述べるが、カラードプラボリュームデータに基づくストレス画像データの生成も同様な手順によって行なうことができる。尚、カラードプラボリュームデータの生成に関する詳細な説明は特開２００５-１４３７３３号公報に記載されている。

ストレス画像データの生成に先立って、操作者は、入力部１１にて被検体情報を入力した後、画像データ収集モードとしてＢモード画像データの収集モードを、又、画像データ表示モードとしてストレス画像データの表示モードを夫々選択し、更に、Ｂモードボリュームデータの収集時間Δτを設定する。次いで、入力部１１から入力された関心領域設定画面の表示要求信号に従って入力部１１の表示パネルに表示された関心領域設定画面において、薬物投与前／薬物投与後と４腔領域／２腔領域／長軸領域／短軸領域を組み合わせた各々の場合における関心領域のタイプを設定し、必要に応じて領域形状の補正を行なう（図５及び図６参照）。そして、設定された関心領域の情報は上述の入力情報や選択情報と共にシステム制御部１３の記憶回路に保存される（図７のステップＳ１）。

このとき、操作者は、入力部１１より関心領域の確認要求信号を入力することにより、例えば、薬物投与前の走査領域（４腔領域／２腔領域／長軸領域／短軸領域）に対し設定された関心領域のタイプ（図８参照）や、薬物投与後の前記走査領域に対して設定された関心領域のタイプ（図示せず）が表示パネルに表示され、上記の各走査領域に対し初期設定した関心領域を確認することができる。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、生体信号計測ユニット１２に備えられたＥＣＧ電極を被検体の所定部位に装着した後、最初の走査領域（４腔領域）に対応した被検体の体表位置に超音波プローブ３の先端部を固定し超音波送受信を開始する。

被検体に対する超音波送受信に際し、図２に示した送信部２１のレートパルス発生器２１１は、システム制御部１３からの制御信号に従って被検体内に放射する送信超音波の繰り返し周期（レート周期）を決定するレートパルスを生成し送信遅延回路２１２に供給する。送信遅延回路２１２は、送信において細いビーム幅を得るために所定の深さに超音波を集束するための遅延時間と、最初の走査方向Ｄ（θ１、φ１）に超音波を送信するための遅延時間を前記レートパルスに与え、このレートパルスをＮチャンネルの駆動回路２１３に供給する。次いで、駆動回路２１３は、送信遅延回路２１２から供給されたレートパルスに基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を超音波プローブ３におけるＮ個の超音波振動子に供給して被検体内に送信超音波を放射する。

放射された送信超音波の一部は、音響インピーダンスの異なる被検体の臓器境界面や組織にて反射し、送信時と同じ超音波振動子によって受信されてＮチャンネルの電気的な受信信号に変換される。次いで、この受信信号は、受信部２２のＡ／Ｄ変換器２２２においてデジタル信号に変換された後、Ｎチャンネルの受信遅延回路２２３において所定の深さからの受信超音波を収束するための遅延時間と走査方向Ｄ（θ１、φ１）からの受信超音波に対し強い受信指向性を設定するための遅延時間が与えられ、加算器２２４にて整相加算される。

そして、整相加算後の受信信号が供給された受信信号処理部４の包絡線検波器４１１及び対数変換器４１２は、この受信信号に対して包絡線検波と対数変換を行なってＢモードデータを生成し、ボリュームデータ生成部５ａにおけるＢモードデータ記憶領域に保存する。

走査方向Ｄ（θ１、φ１）におけるＢモードデータの生成と保存が終了したならば、超音波の送受信方向がφ方向にΔφずつ更新されたφｑ＝φ１＋（ｑ−１）Δφ（ｑ＝２〜Ｑ）によって設定される走査方向Ｄ（θ１、φ２乃至φＱ）に対して同様の手順で超音波の送受信を行なう。このとき、システム制御部１３は、その制御信号によって送信遅延回路２１２及び受信遅延回路２２２の遅延時間を超音波送受信方向に対応させて更新する。

上述の手順によって走査方向Ｄ（θ１、φ１乃至φＱ）に対する超音波送受信が終了したならば、送受信方向がθ方向にΔθずつ更新されたθｐ＝θ１＋（ｐ−１）Δθ（ｐ＝２〜Ｐ）を設定し、走査方向θ２乃至θＰの各々に対して上述のφ１乃至φＱの超音波送受信を繰り返すことによって３次元超音波走査が行なわれる。そして、各々の走査方向に対する超音波送受信によって得られたＢモードデータは走査方向に対応してボリュームデータ生成部５ａのＢモードデータ記憶領域に保存され薬物投与前の４腔領域におけるＢモードボリュームデータが生成される（図７のステップＳ２）。

一方、クリッピング部６は、ステップＳ１の初期設定において設定された関心領域の情報に基づき、ボリュームデータ生成部５aのＢモードデータ記憶領域に保存された上述の走査領域（４腔領域）におけるＢモードボリュームデータの中から前記関心領域におけるボリュームデータを抽出する（図７のステップＳ３）。

そして、３次元画像データ生成部７は、上述のＢモードボリュームデータをレンダリング処理して３次元Ｂモード画像データを生成し（図７のステップＳ４）、生体信号計測ユニット１２から供給されたＥＣＧ信号（生体信号）を付帯情報として画像データ記憶部８に保存する（図７のステップＳ５）。

次いで、走査領域を更新し（図７のステップＳ６）、薬物投与後の２腔領域、長軸領域及び短軸領域の各々における３次元Ｂモード画像データの生成と保存を上述と同様の手順によって行なう（図７のステップＳ２乃至Ｓ５）。即ち、画像データ記憶部８には、薬物投与前の４腔領域、２腔領域、長軸領域及び短軸領域に対応した関心領域における所定期間の３次元Ｂモード画像データがＥＣＧ信号と共に保存される。

薬物投与前の３次元Ｂモード画像データの生成と保存が終了したならば、操作者は被検体に対して薬物を投与し（図７のステップＳ７）、所定時間後に上述の手順と同様の手順によって薬物投与後の４腔領域に対するＢモードデータを生成する。このとき、ボリュームデータ生成部５ａは、得られたＢモードデータを走査方向に対応させて保存しＢモードボリュームデータを生成する（図７のステップＳ８）。

次いで、クリッピング部６は、予め設定された薬物投与後の４腔領域における関心領域の情報に基づき、ボリュームデータ生成部５aが生成したＢモードボリュームデータの中から前記関心領域におけるＢモードボリュームデータを抽出し（図７のステップＳ９）、３次元画像データ生成部７は、このＢモードボリュームデータをレンダリング処理して薬物投与後の４腔領域における３次元Ｂモード画像データを生成する（図７のステップＳ１０）。

一方、ストレス画像データ生成部９は、３次元画像データ生成部７から供給された薬物投与後の３次元Ｂモード画像データの心拍時相を、この３次元Ｂモード画像データと並行して生体信号計測ユニット１２から供給されたＥＣＧ信号に基づいて検出し、更に、検出した心拍時相と同一の心拍時相を有する薬物投与前の４項領域における３次元Ｂモード画像データをその付帯情報であるＥＣＧ信号に基づいて読み出す。そして、３次元画像データ生成部７から供給された薬物投与後の３次元Ｂモード画像データと画像データ記憶部８から読み出された薬物投与前の３次元Ｂモード画像データを所定フォーマットで合成し時系列的なストレス画像データを生成する（図７のステップＳ１１）。

次いで、表示部１０は、ストレス画像データ生成部９が生成した時系列的なストレス画像データに対して表示形態に対応した走査変換等の処理を行ない、更に、Ｄ／Ａ変換やテレビフォーマット変換を行なってモニタ上に動画像として表示する（図７のステップＳ１２）。

次いで、走査領域を更新し（図７のステップＳ１３）、薬物投与後の２腔領域、長軸領域及び短軸領域の各々における３次元Ｂモード画像データを用いたストレス画像データの生成と表示を上述と同様の手順によって行なう（図７のステップＳ８乃至Ｓ１２）。

以上述べた本発明の第１の実施例によれば、ストレス画像データに用いられる３次元Ｂモード画像データの生成は予め設定された関心領域に限定して行なわれるため、レンダリング処理等に要する時間が短縮される。このため、リアルタイム性に優れたストレス画像データを生成することが可能となり心臓等の機能診断を行なう際の診断精度を向上させることができる。

又、前記３次元画像データの生成は、薬物投与前及び薬物投与後の各走査領域に対して予め設定された関心領域の情報に基づいて行なわれるため、診断効率が向上する。

更に、前記関心領域の設定は、予め設定された関心領域の基本形状を選択及び補正することによって行なわれるため、短時間の設定が可能となり操作者の負担が大幅に軽減される。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。この第２の実施例では、薬物投与前後の被検体に対して３次元超音波走査を行なってＢモードボリュームデータとカラードプラボリュームデータを生成し、これらのボリュームデータにおける４つの画像断面（標準画像断面、回転画像断面、直交画像断面及び傾斜画像断面）から抽出された２次元データに基づいて生成した薬物投与前及び薬物投与後のマルチプレーンＢモード画像データ及びマルチプレーンカラードプラ画像データをその付帯情報である生体信号の心拍時相に基づいて合成しストレス画像データを生成する場合について述べるがこれに限定されるものではない。例えば、運動負荷前後の被検体に対して収集されたボリュームデータに基づいてストレス画像データの生成を行なってもよく、又、マルチプレーンＢモード画像データあるいはマルチプレーンカラードプラ画像データの何れか一方を用いてストレス画像データを生成しても構わない。

この第２の実施例における超音波診断装置では、先ず、薬物投与前の被検体に対して３次元超音波走査を行ないボリュームデータ（Ｂモードボリュームデータ及びカラードプラボリュームデータ）を生成する。そして、これらのボリュームデータにおける複数の画像断面から抽出（クリッピング）したデータを用いてマルチプレーン画像データ（マルチプレーンＢモード画像データ及びマルチプレーンカラードプラ画像データ）を生成し、心拍時相情報を付加して保存する。

次いで、薬物投与後の前記被検体に対して同様の３次元超音波走査と処理を行なって薬物投与後のマルチプレーン画像データを生成する。そして、同一画像断面及び同一時相における薬物投与後のマルチプレーン画像データと薬物投与前のマルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成する。

（装置の構成）
本発明の第１の実施例における超音波診断装置の構成につき図９及び図１０を用いて説明する。但し、図９に示した本実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図において、図１と同様の機能を有するユニットは同一の符号を付加し詳細な説明を省略する。

図９に示す超音波診断装置２００は、上述の第１の実施例と同様にして薬物投与前及び薬物投与後の被検体に対して超音波の送受信を行なう超音波プローブ３と、被検体の所定走査領域に対して超音波パルスを送信するための駆動信号を超音波プローブ３の超音波振動子に供給すると共に超音波振動子から得られた複数チャンネルの受信信号を整相加算する送受信部２と、送受信部２から得られた受信信号からＢモードデータやカラードプラデータを得るための信号処理を行なうデータ生成部４と、データ生成部４において走査方向単位で得られた前記走査領域のＢモードデータ及びカラードプラデータを順次保存してボリュームデータ（Ｂモードボリュームデータ及びカラードプラボリュームデータ）を生成するボリュームデータ生成部５ａを備えている。

又、超音波診断装置２００は、前記ボリュームデータの中から予め設定された複数の画像断面における２次元データを抽出（クリッピング）するクリッピング部１４と、抽出されたデータを用いてマルチプレーン画像データ（（マルチプレーンＢモード画像データ及びマルチプレーンカラードプラ画像データ）を生成するマルチプレーン画像データ生成部１５と、薬物投与前において前記マルチプレーン画像データ生成部１５が生成したマルチプレーン画像データを保存する画像データ記憶部１６と、マルチプレーン画像データ生成部１５が生成した薬物投与後のマルチプレーン画像データと前記画像データ記憶部１６に保存された薬物投与前のマルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成部１７を備えている。

更に、超音波診断装置２００は、ストレス画像データ生成部１７が生成したストレス画像データを表示する表示部１８と、被検体情報（患者情報）の入力、関心領域の設定、各種コマンド信号の入力等を行なう入力部１９と、基準信号を発生する基準信号発生部１と、被検体のＥＣＧ信号（心電波形）を計測する生体信号計測ユニット１２と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部２０を備えている。

そして、クリッピング部１４は、予め設定された画像断面の位置情報に基づいてボリュームデータ生成部５aの各記憶領域に保存されたボリュームデータの中から前記画像断面における２次元データを抽出する。図１０は、システム制御部２０から供給された画像断面の情報に基づいてクリッピング部１４が抽出した２次元データを示しており、図１０（ａ）乃至（ｄ）の破線で示した四角錐Ｃ０は、図３に示した走査方向Ｄ（θｐ、φｑ）をθ方向及びφ方向に順次変更することによって設定された走査領域におけるボリュームデータである。

一方、図１０（ａ）の実線で示した平面Ｃ１は、前記走査領域の標準断面における２次元データ、図１０（ｂ）の実線で示した平面Ｃ２は、前記標準断面に対し所定回転角を有した断面（回転画像断面）における２次元データ、図１０（ｃ）の実線で示した平面Ｃ３は、前記標準断面に直交した断面（直交画像断面）における２次元データ、そして、図１０（ｄ）の実線で示した平面Ｃ４は、前記標準断面に対し所定仰角を有した断面（傾斜画像断面）における２次元データを示している。

次に、図９のマルチプレーン画像データ生成部１５は、クリッピング部１４が抽出した上述の画像断面における２次元データに対して補間処理や平滑化処理等を行ないマルチプレーン画像データを生成する。そして、画像データ記憶部１６は、薬物投与前の被検体から収集されたボリュームデータに基づいて前記マルチプレーン画像データ生成部１５が生成した所定期間（例えば、１心拍周期）のマルチプレーン画像データを保存する。この場合、後述の生体信号計測ユニット１２から供給されるＥＣＧ信号も前記マルチプレーン画像データの付帯情報として画像データ記憶部１６に保存される。

ストレス画像データ生成部１７は、図示しない心拍時相検出部と画像データ合成部を備え、前記心拍時相検出部は、マルチプレーン画像データ生成部１５から略リアルタイムで供給される薬物投与後の所定画像断面におけるマルチプレーン画像データの心拍時相を、このマルチプレーン画像データと並行して生体信号計測ユニット１２から供給されるＥＣＧ信号に基づいて検出し、次いで、検出された心拍時相と同一の心拍時相を有する薬物投与前のマルチプレーン画像データをその付帯情報であるＥＣＧ信号に基づいて読み出す。

そして、前記画像データ合成部は、マルチプレーン画像データ生成部１５から供給された薬物投与後のマルチプレーン画像データと画像データ記憶部１６から読み出された薬物投与前のマルチプレーン画像データを所定フォーマットで合成しストレス画像データを生成する。

次に、表示部１８は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備え、前記表示データ生成回路は、ストレス画像データ生成部１７が生成した時系列的なストレス画像データに対して表示形態に対応した走査変換等の処理を行ない表示用画像データを生成する。そして、前記変換回路は、前記表示用画像データに対してＤ／Ａ変換とテレビフォーマット変換を行ない前記モニタに動画像として表示する。

入力部１９は、操作パネル上に表示パネルやキーボード、トラックボール、マウス、選択ボタン等の入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、マルチプレーン画像データの生成や表示における各種条件の設定や選択、更にはコマンド信号の入力等を行なう。

具体的には、被検体情報の入力、画像データ収集モードの選択、ストレスエコー法プロトコルに基づく画像断面の設定、画像データの表示モードの選択、ボリュームデータ収集期間Δτの設定、各種コマンド信号の入力等を行なう。

次に、システム制御部２０は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１９において入力／選択／設定された種々の情報は前記記憶回路に保存される。一方、前記ＣＰＵは、入力部１９から入力された上述の情報に基づいて、超音波診断装置２００の各ユニットを統括的に制御してマルチプレーン画像データの生成と表示を行なう。例えば、前記ＣＰＵは、送信部２１の送信遅延回路２１２及び受信部２２の受信遅延回路２２２における遅延時間を制御して被検体に対し２次元超音波走査及び３次元超音波走査を行ない、又、上述の画像断面情報に基づいてクリッピング部１４、マルチプレーン画像データ生成部１５及びストレス画像データ生成部１７を制御し、３次元超音波走査によって得られたボリュームデータの中から所定画像断面の２次元データを抽出して薬物投与前及び薬物投与後におけるマルチプレーン画像データを生成し、更に、これらのマルチプレーン画像データを用いてストレス画像データを生成する。

（ストレス画像データの生成手順）
次に、本実施例におけるストレス画像データの生成手順につき図１１のフローチャートを用いて説明する。尚、ここでもＢモードボリュームデータに基づいてストレス画像データを生成する手順について説明するがこれに限定されない。

ストレス画像データの生成に先立って、操作者は入力部１９にて被検体情報を入力した後、画像データ収集モードとしてＢモード画像データの収集モードを、又、画像データ表示モードとしてストレス画像データの表示モードを夫々選択し、更に、Ｂモードボリュームデータの収集時間Δτを設定する。次いで、入力部１９から入力された画像断面設定画面の表示要求信号に従って入力部１９の表示パネルに表示された画像断面設定画面において、操作者は、薬物投与前／薬物投与後における画像断面（例えば、標準画像断面／回転画像断面／直交画像断面／傾斜画像断面）を設定し、必要に応じて位置や角度を補正する。そして、設定された画像断面の情報は、上述の入力情報や選択情報と共にシステム制御部２０の記憶回路に保存される（図１１のステップＳ２１）。

上述の初期設定が終了したならば、操作者は、生体信号計測ユニット１２に備えられたＥＣＧ電極を被検体の所定部位に装着した後、被検体の体表に超音波プローブ３の先端部を固定して３次元超音波走査を行ないＢモードボリュームデータを生成する（図１１のステップＳ２２）。但し、Ｂモードボリュームデータの生成と保存の手順は、上述の第１の実施例と同様であるため詳細な説明は省略する。

クリッピング部１４は、ステップＳ２１にて初期設定された画像断面の情報に基づき、ボリュームデータ生成部５aのＢモードデータ記憶領域に保存されたＢモードボリュームデータの中から最初の画像断面（標準画像断面）における２次元データを抽出する（図１１のステップＳ２３）。

そして、マルチプレーン画像データ生成部１５は、上述の２次元データを処理してマルチプレーンＢモード画像データを生成し（図１１のステップＳ２４）、生体信号計測ユニット１２から供給されたＥＣＧ信号（生体信号）を付帯情報として画像データ記憶部１６に保存する（図１１のステップＳ２５）。

次いで、画像断面を更新し（図１１のステップＳ２６）、薬物投与後の回転画像断面、直交画像断面及び傾斜画像断面の各々に対しても上述と同様の手順によりマルチプレーン画像データの生成と保存を行なう（図１１のステップＳ２２乃至Ｓ２５）。即ち、画像データ記憶部１６には、薬物投与前の標準画像断面、回転画像断面、直交画像断面及び傾斜画像断面におけるマルチプレーン画像データがＥＣＧ信号と共に保存される。

薬物投与前のマルチプレーン画像データの生成と保存が終了したならば、操作者は被検体に対して薬物を投与し（図１１のステップＳ２７）、所定時間後に上述の手順と同様の手順によってＢモードボリュームデータを生成する（図１１のステップＳ２８）。

次いで、クリッピング部１４は、予め設定された薬物投与後における標準画像断面の情報に基づき、ボリュームデータ生成部５aが生成したＢモードボリュームデータの中から前記標準画像断面における２次元データを抽出し（図１１のステップＳ２９）、マルチプレーン画像データ１５は、この２次元データを処理して薬物投与後の標準画像断面におけるマルチプレーン画像データを生成する（図１１のステップＳ３０）。

一方、ストレス画像データ生成部１７は、マルチプレーン画像データ生成部１５から供給された薬物投与後のマルチプレーンＢモード画像データの心拍時相を、このマルチプレーンＢモード画像データと並行して生体信号計測ユニット１２から供給されるＥＣＧ信号に基づいて検出し、更に、検出した心拍時相と同一の心拍時相を有する薬物投与前の標準画像断面におけるマルチプレーン画像データをその付帯情報であるＥＣＧ信号に基づいて読み出す。そして、マルチプレーン画像データ生成部１５から供給された薬物投与後の３次元Ｂモード画像データと画像データ記憶部１６から読み出された薬物投与前の３次元Ｂモード画像データを所定フォーマットで合成しストレス画像データを生成する（図１１のステップＳ３１）。

次いで、表示部１８は、ストレス画像データ生成部１７が生成したストレス画像データに対して表示形態に対応した走査変換等の処理を行ない、更に、Ｄ／Ａ変換やテレビフォーマット変換を行なってモニタに動画像として表示する（図１１のステップＳ３２）。

次いで、画像断面を更新し（図１１のステップＳ３３）、薬物投与後の回転画像断面、直交画像断面及び傾斜画像断面の各々に対しても上述と同様の手順によりストレス画像データの生成と表示を行なう（図１１のステップＳ２８乃至Ｓ３２）。

尚、上述の第２の実施例におけるストレス画像データの生成手順では、標準画像断面、回転画像断面、直交画像断面及び傾斜画像断面に対するストレス画像データを順次生成する場合について示したが、同一のボリュームデータを用い、上述のストレス画像データを略同時に生成してもよい。

以上述べた本発明の第２の実施例によれば、ストレス画像データに用いられるマルチプレーン画像データの生成は予め設定された画像断面の情報に基づいて行なわれるため、診断効率が向上する。又、前記画像断面の設定は、予め保管された画像断面の基本データを選択及び補正することによって行なわれるため、短時間の設定が可能となり操作者の負担が大幅に軽減される。

更に、同一のボリュームデータを用いて異なる画像断面における複数のストレス画像データを生成することにより診断能と診断効率が改善される。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施例では、保存された薬物投与前の３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データと略リアルタイムで生成される薬物投与後の３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを合成して時系列的なストレス画像データを生成する場合について述べたが、保存された薬物投与前及び薬物投与後の３次元画像データあるいはマルチプレーン画像データを合成して時系列的なストレス画像データを生成してもよい。

又、上述の実施例では血流情報を反映したカラードプラデータを収集する場合について述べたが、心筋等の動きを反映したカラードプラデータを収集してもよい。このようなカラードプラデータに基づいたストレスエコー法によれば心筋の機能診断をより正確に行なうことが可能となる。

更に、上述の実施例では、薬物投与前と薬物投与後の関心領域あるいは画像断面は同一である場合について述べたが異なっていてもよい。

尚、上述の実施例では、２次元アレイプローブを用いてボリュームデータを収集する場合について述べたがこれに限定されるものではなく、例えば、超音波振動子が１次元配列された１次元アレイプローブを更に機械的に回転あるいは移動することによってボリュームデータを収集してもよい。

本発明の第１の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例における送受信部及びデータ生成部の構成を示すブロック図。 同実施例における超音波プローブの中心軸と走査方向の関係を示す図。 同実施例において設定された関心領域のボリュームデータを示す図。 同実施例の関心領域の設定に用いられる関心領域設定画面の具体例を示す図。 同実施例における関心領域のタイプを示す図。 同実施例におけるストレス画像データの生成手順を示すフローチャート。 同実施例の各走査領域に対して設定された関心領域の確認画面を示す図。 本発明の第２の実施例における超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例において設定された画像断面の２次元データを示す図。 同実施例におけるストレス画像データの生成手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…基準信号発生部
２…送受信部
３…超音波プローブ
４…データ生成部
５ａ…ボリュームデータ生成部
５ｂ…２次元画像データ生成部
６、１４…クリッピング部
７…３次元画像データ生成部
８、１６…画像データ記憶部
９、１７…ストレス画像データ生成部
１０、１８…表示部
１１、１９…入力部
１２…生体信号計測ユニット
１３、２０…システム制御部
１５…マルチプレーン画像データ生成部
２１…送信部
２２…受信部
４１…Ｂモードデータ生成部
４２…ドプラ信号検出部
４３…カラードプラデータ生成部
１００、２００…超音波診断装置
２１１…レートパルス発生器
２１２…送信遅延回路
２１３…パルサ
２２１…プリアンプ
２２２…Ａ／Ｄ変換器
２２３…受信遅延回路
２２４…加算器
４１１…包絡線検波器
４１２…対数変換器
４２１…π／２移相器
４２２…ミキサ
４２３…ＬＰＦ（低域通過フィルタ）
４３１…ドプラ信号記憶回路
４３２…ＭＴＩフィルタ
４３３…自己相関演算器

Claims (12)

1. 超音波振動子を駆動し運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の被検体に対して超音波を送信する送信手段と、
   前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、
   前記超音波の送受信方向を制御し前記被検体における１つ又は複数の走査領域を３次元走査する走査制御手段と、
   前記超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいてボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
   予め設定された関心領域の情報に基づいて前記ボリュームデータの中から前記関心領域におけるボリュームデータを抽出するクリッピング手段と、
   抽出された前記ボリュームデータを処理して３次元画像データを生成する３次元画像データ生成手段と、
   運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記３次元画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 関心領域設定手段を備え、前記関心領域設定手段は、前記被検体における１つ又は複数の走査領域の各々に対応させて前記関心領域を予め設定することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
3. 前記３次元画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測ユニットを備え、前記ストレス画像データ生成手段は、前記生体信号に基づいて同一心拍時相における運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記３次元画像データを合成して前記ストレス画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
4. 前記ストレス画像データ生成手段は、同一関心領域及び同一心拍時相における運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記３次元画像データを合成して前記ストレス画像データを生成することを特徴とする請求項３記載の超音波診断装置。
5. 前記３次元画像データ生成手段は、前記クリッピング手段が抽出したボリュームデータをレンダリング処理して前記３次元画像データを生成することを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
6. 超音波振動子を駆動し運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の被検体に対して超音波を送信する送信手段と、
   前記超音波の送信によって得られた前記被検体からの反射信号を受信する受信手段と、
   前記超音波の送受信方向を制御して前記被検体の走査領域を３次元走査する走査制御手段と、
   前記超音波の送受信によって得られた受信信号に基づいてボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
   予め設定された画像断面の情報に基づき前記ボリュームデータの中から複数の画像断面の各々における２次元データを抽出するクリッピング手段と、
   抽出された前記２次元データに基づいてマルチプレーン画像データを生成するマルチプレーン画像データ生成手段と、
   運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記マルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成するストレス画像データ生成手段を
   備えたことを特徴とする超音波診断装置。
7. 画像断面設定手段を備え、前記画像断面設定手段は、前記被検体の走査領域に対して前記複数の画像断面を予め設定することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
8. 前記マルチプレーン画像データの生成と並行して前記被検体の生体信号を計測する生体信号計測ユニットを備え、前記ストレス画像データ生成手段は、前記生体信号に基づいて同一心拍時相における運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記マルチプレーン画像データを合成して前記ストレス画像データを生成することを特徴とする請求項６記載の超音波診断装置。
9. 前記ストレス画像データ生成手段は、同一画像断面及び同一心拍時相における運動負荷前後あるいは薬物負荷前後の前記マルチプレーン画像データを合成して前記ストレス画像データを生成することを特徴とする請求項８記載の超音波診断装置。
10. 前記走査制御手段は、前記被検体の４腔領域、２腔領域、長軸領域及び短軸領域の少なくとも何れかの走査領域を３次元走査することを特徴とする請求項１又は請求項６に記載した超音波診断装置。
11. ボリュームデータ生成手段が、運動負荷前あるいは薬物負荷前の被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第１のボリュームデータを生成するステップと、
    クリッピング手段が、前記走査領域に対応して予め設定された関心領域の情報に基づき前記第１のボリュームデータの前記関心領域を抽出するステップと、
    ３次元画像データ生成手段が、抽出された前記第１のボリュームデータを処理して第１の３次元画像データを生成するステップと、
    前記ボリュームデータ生成手段が、運動負荷後あるいは薬物負荷後の前記被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第２のボリュームデータを生成するステップと、
    前記クリッピング手段が、前記関心領域の情報に基づき前記第２のボリュームデータの前記関心領域を抽出するステップと、
    前記３次元画像データ生成手段が、抽出された前記第２のボリュームデータを処理して第２の３次元画像データを生成するステップと、
    ストレス画像データ生成手段が、前記第１の３次元画像データと前記第２の３次元画像データを合成してストレス画像データを生成するステップを
    有することを特徴とする超音波画像データ生成方法。
12. ボリュームデータ生成手段が、運動負荷前あるいは薬物負荷前の被検体における走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第１のボリュームデータを生成するステップと、
    クリッピング手段が、前記走査領域に対して予め設定された複数の画像断面の情報に基づき前記第１のボリュームデータの前記画像断面の各々における第１の２次元データを抽出するステップと、
    マルチプレーン画像データ生成手段が、抽出された前記第１の２次元データに基づいて第１のマルチプレーン画像データを生成するステップと、
    前記ボリュームデータ生成手段が、運動負荷後あるいは薬物負荷後の前記被検体における前記走査領域を３次元走査して得られた受信信号に基づき第２のボリュームデータを生成するステップと、
    前記クリッピング手段が、前記複数の画像断面の情報に基づき前記第２のボリュームデータの前記画像断面の各々における第２の２次元データを抽出するステップと、
    前記マルチプレーン画像データ生成手段が、抽出された前記第２の２次元データに基づいて第２のマルチプレーン画像データを生成するステップと、
    ストレス画像データ生成手段が、前記第１のマルチプレーン画像データと前記第２のマルチプレーン画像データを合成してストレス画像データを生成するステップを
    有することを特徴とする超音波画像データ生成方法。

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