JP2000333956A

JP2000333956A - 超音波診断装置及び超音波画像の表示切換方法

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Publication number: JP2000333956A
Application number: JP11153082A
Authority: JP
Inventors: Naohisa Kamiyama; 直久神山; Yoichi Ogasawara; 洋一小笠原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: US6436049B1; JP4408988B2

Abstract

(57)【要約】【課題】３次元スキャンに拠るコントラストエコー法を
実施するときに、造影剤投与前後において、血管を常に
確実に捕捉した画像表示を行う。【解決手段】被検体の３次元領域を超音波ビームでスキ
ャンしてエコー信号を収集する手段（２９、２１、１
２、２２、２３）と、エコー信号から３次元画像データ
を生成する手段（２４、２５）と、３次元画像データを
表示する手段（２６，２７）と、被検体への造影剤投与
タイミングを例えばエコー信号から特定する手段（２
９、２８）と、そのタイミングで表示手段による３次元
画像データの表示状態を切り換える手段（２８、２４、
２９）とを備える。例えば、造影剤投与前には３次元画
像データを最小強度投影法で投影したデータを表示さ
せ、造影剤投与後にはそれを最大強度投影法で投影した
データを表示させるように切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の３次元領
域をリアルタイムにスキャンして３次元画像を提供する
超音波診断装置及びその画像の表示切換方法に係り、と
くに、微小気泡を主成分とする超音波造影剤を用いてコ
ントラストエコー法を実施し、血管部の血流動態の観
測、パフュージョンの検出による臓器実質レベルの血行
動態の観測、及びそれらの動態の定量計測を行うときに
好適な装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波信号の医学的な応用は今や多岐に
渡り、超音波診断装置もその１つである。超音波診断装
置は被検体との間で超音波信号の送受を行って画像信号
を得る装置であり、超音波信号の非侵襲性を利用して種
々の態様で使用されている。この超音波診断装置の主流
は、超音波パルス反射法を用いて生体の軟部組織の断層
像を得るタイプである。この撮像法は非侵襲で組織の断
層像を得ることができ、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴスキャ
ナ、ＭＲＩ装置、および核医学診断装置など、ほかの医
用モダリティに比べて、リアルタイム表示が可能、装置
が小形で比較的安価、Ｘ線などの被曝が無い、超音波ド
プラ法に拠り血流イメージングができるなど、多くの利
点を有している。

【０００３】このため心臓、腹部、乳腺、泌尿器、およ
び産婦人科などの診断において広く利用されている。特
に、超音波プローブを体表に当てるだけの簡単な操作に
より、心臓の拍動や胎児の動きをリアルタイムに観察で
き、また被曝なども無いことから何度も繰り返して検査
できる。さらに、装置をベッドサイドに移動させて行っ
て、そこで容易に検査を行うことができる等、種々の利
点も持ち合わせている。

【０００４】この超音波診断装置の分野において、最近
では、心臓や腹部臓器などの検査を実施する際、静脈か
ら超音波造影剤（以下、造影剤という）を注入して血流
動態の評価を行うコントラストエコー法が注目を浴びて
いる。造影剤を静脈から注入する手法は、造影剤を動脈
から注入する動脈投与型造影エコー法に比べて、侵襲性
が低く、この評価法による診断が普及しつつある。造影
剤の主要成分は微小気泡（マイクロバブル）であり、こ
れが超音波信号を反射する反射源になっている。造影剤
の注入量や濃度が高いほど造影効果も大きくなるが、造
影剤の気泡の性質上、超音波照射によって造影効果時間
が短縮するなどの事態も発生する。このような状況に鑑
み、近年、持続性および耐圧型の造影剤も開発されてい
る。

【０００５】このようなイメージング法の開発と並行す
るかたちで、超音波診断に対してもＣＴやＭＲＩと同様
に、３次元イメージングのニーズが押し寄せている。３
次元立体像は２次元断層像に加えて、その奥行き方向の
情報も加味されるので、組織の形状、血管の走行動態を
より明瞭に知ることができる。このため、超音波診断に
おける３次元画像の表示は新たな診断の可能性を拓くも
のとして注目されている。

【０００６】この３次元スキャンの１つとして、超音波
振動子を１次元配列にしたプローブを被検体の体表に沿
って移動させながら３次元エコーデータを得る手法があ
る。実際には、腹部用のコンベックスプローブやリニア
アレイプローブを手動でまたは機械的に移動させたり、
電子セクタプローブを回転させる機構を有した経食道用
マルチプレーンプローブを用いるなどの態様で実施され
る。

【０００７】しかし、上述した１次元プローブを用いる
場合、従来の断面走査法に比べて、いずれのスキャン法
であっても３次元エコー情報を収集すること自体に多大
な時間を必要であるため、心臓などの動きの速い対象に
は精度良く追従できない。また、動きが心臓ほど速くな
いにしても、プローブが十分に固定されないときには画
像の歪が大きくなり過ぎてしまう。

【０００８】そこで、近年、超音波ビームを立体的に走
査できる２次元配列のフェーズドアレイ・トランスデュ
ーサを有するプローブを用いて３次元ボリューム領域を
スキャンすることで、３０フレーム／秒といった、実時
間（リアルタイム）に近いフレームレートで画像表示で
きる超音波診断装置が盛んに研究されている。

【０００９】３次元ボリューム像の利点は、言うまでも
なく、従来、２次元断層像では得られなかった奥行き方
向の情報を得ることができる、任意方向を向いた視点か
ら対象部位を観察可能なこと等である。このような３次
元ボリューム像（３次元情報）は、特殊な立体映像表示
機器を用いて表示する場合を除いて、２次元平面ディス
プレイ上に表示される。この表示は、３次元ボリューム
像からある２次元断面を切り出してその断面を提示する
か、又は、ある視点から３次元ボリューム像を見た投影
像を生成し、この投影像を提示することで行われる。投
影像を生成する手法には、最大強度（輝度）投影法（Ｍ
ａｘＩＰ法）や最小強度（輝度）投影法（ＭｉｎＩＰ
法）がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た投影像を表示する手法は、空中の物体を表示する場合
には比較的簡単に適用できるが、超音波画像の場合には
有効な表示を行えない場合がある。

【００１１】つまり、造影剤を投与しない状態での超音
波画像にあっては、上述した空気に対応する部分が被検
体の組織であり、そのエコー信号の強度は比較的高いこ
とから、例えば最大強度投影法に拠り２次元投影を行っ
て表示する場合、組織中の腫瘍や血管といった構造物は
組織像に埋もれてしまうという事態を招来することがあ
る。この場合、血管部からのエコー信号強度は小さく、
その表示輝度は低いので、最小強度投影法を用いれば、
血管は投影像上に描出される。

【００１２】これに対し、造影剤を投与してコントラス
トエコー法を実施するときには、組織や血管系が染影さ
れ、臓器実質よりも輝度が高くなる。したがって、この
造影剤投与後のコントラストエコー法の場合、最大強度
投影法の方が有利である。

【００１３】一般に、コントラストエコー法を実施する
場合、造影剤を投与した後で単純にスキャンしていけば
よいというものではなく、造影剤を投与する前の画像と
投与開始した後の画像とを経時的に追跡していく必要が
あるが、上述のように最大強度投影（ＭａｘＩＰ）法ま
たは最小強度投影（ＭｉｎＩＰ）法を択一的に採用する
場合、それらの経時的な追跡に耐え得る血管情報を得る
ことはできない。例えば最大強度投影法を採用している
場合、造影剤を投与する前の画像上で血管部が臓器実質
に埋もれてしまうことがあり、一方、最小強度投影法を
採用した場合、造影剤投与開始後の画像上で血管部を確
実に描出させることはできない。

【００１４】本発明は、上述した従来技術の問題に鑑み
てなされたもので、造影剤を投与して３次元スキャンに
拠るコントラストエコー法を実施するときに、造影剤投
与前においても、その投与開始後においても、血管を常
に確実に捕捉した画像表示を行うことができる超音波診
断装置及び超音波画像の表示方法を提供することを、そ
の目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した種々の目的を達
成するため、本発明は、３次元スキャンに拠るコントラ
ストエコー法を実施するときに、臓器実質及び血管部間
でエコー信号の強度の大小関係が逆転することが殆どの
場合であることに着目し、投影剤の投与前後において、
３次元ボリュームデータを２次元像に投影するときの投
影法（すなわち表示法）を切り換えるようにしたことを
主な特徴とする。本発明はまた、この切換のタイミング
をいかにして捕捉するかの点に別の特徴を有するもので
ある。これを実現する具体的な構成は以下のようであ
る。

【００１６】本発明の超音波診断装置によれば、その基
本構成は、被検体の３次元領域を超音波ビームでスキャ
ンしてエコー信号を収集する信号収集手段と、前記エコ
ー信号から３次元画像データを生成するデータ生成手段
と、前記３次元画像データを表示する表示手段と、前記
被検体に超音波造影剤が投与されたタイミングを特定す
る投与タイミング特定手段と、その特定された投与タイ
ミングで前記表示手段による前記３次元画像データの表
示状態を切り換える表示切換手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１７】例えば、前記投与タイミング特定手段は、
オペレータが指定した任意のタイミングを前記投与タイ
ミングとして特定する手段である。

【００１８】また、例えば、前記投与タイミング特定手
段は、前記超音波造影剤の投与に伴って自動的に前記投
与タイミングを特定する手段である。この場合、一つの
好適な態様として、前記投与タイミング特定手段は、造
影剤投与装置からの造影剤投与動作に伴う信号に呼応し
て自動的に前記投与タイミングを特定する特定手段を有
する。また別の態様としては、前記特定手段は、前記エ
コー信号自体から前記投与タイミングを特定する特定手
段を有することである。具体的には、前記表示手段は、
前記３次元画像データを所望の投影法で２次元投影して
得た投影データを表示する手段であり、前記表示切換手
段は、前記投与タイミング特定手段で特定された投与タ
イミングで前記投影法を切り換える手段である。更に詳
しい態様として、前記特定手段は、前記被検体における
組織からのエコー信号の強度と血流からのエコー信号の
強度とを比較して前記タイミングを特定する第１の比較
手段と、前記被検体における血流からのエコー信号の強
度を時系列的前後で比較して前記タイミングを特定する
第２の比較手段との内、少なくとも何れか一方の比較手
段を有する。

【００１９】このとき、例えば、前記第１の比較手段及
び第２の比較手段は、３次元情報を成す前記エコー信号
の少なくとも一部の信号の強度の総和又は平均の値を用
いて前記比較を行う手段である。また、前記第１の比較
手段及び第２の比較手段は、前記３次元領域の空間位置
毎に収集される前記エコー信号の内の少なくとも一部領
域を成す信号群の信号強度の総和又は平均を用いて前記
比較を行う手段であってもよい。さらに、この比較を一
定時間内における信号強度の総和又は平均を用いて行っ
てもよい。

【００２０】一方、前記基本構成において、前記表示切
換手段は、前記超音波造影剤の投与前に対応する第１の
表示法に拠る画像表示状態からその超音波造影剤の投与
後に対応する第２の表示法に拠る画像表示状態に変換さ
せる手段であることが望ましい。とくに好適には、前記
第１の表示法は、最小強度投影法で前記画像データを２
次元投影して得た投影データ、最小強度投影法で前記画
像データを２次元投影して得た投影データの輝度階調を
反転させて形成したデータ、又は、前記画像データの輝
度階調を反転させた画像データに最大強度投影法で２次
元投影して得た投影データを表示する画像表示法であ
る。これに対して、前記第２の表示法は、最大強度投影
法で前記画像データを２次元投影して得た投影データを
表示する画像表示法であることが望ましい。

【００２１】さらに前述した基本構成の超音波診断装置
において、前記データ生成手段は、前記スキャンに呼応
して生成した前記３次元画像データを記録するメモリ手
段と、このメモリ手段に記録した前記３次元画像データ
を前記表示手段により再生させる再生指令手段とを備え
るとともに、この再生時に、その３次元画像データの表
示状態を前記造影剤投与前の血管の画像化に適した第１
の表示法による画像表示状態から前記造影剤投与後の血
管の画像化に適した第２の表示法による画像表示状態に
切換指令可能な指令手段を備えていてもよい。これによ
り、画像再生時にも超音波造影剤の投与前後にわたって
血管像を重視した画像を観察し続けることができる。

【００２２】さらに上述した各構成において、ハーモニ
ックエコー法を併用することができ、そのためには、前
記信号収集手段が、前記エコー信号の特定周波数成分の
みを通過させる手段を備えることである。

【００２３】また、本発明に係る超音波診断装置の別の
態様として、被検体に超音波造影剤を投与してコントラ
ストエコー法を実行する際、表示手段による３次元画像
データの表示状態を、前記被検体の組織からのエコー信
号の強度が血管内血流からのエコー信号の強度よりも大
きいときにその血管の情報を表示する第１の表示法と、
前記被検体の血管内血流からのエコー信号の強度が組織
からのエコー信号の強度よりも大きいときにその血管の
情報を表示する第２の表示法との間で切り換える切換制
御手段を備えていてもよい。

【００２４】一方、前記目的を達成するため、本発明に
係る超音波画像の表示切換方法によれば、被検体の３次
元領域を超音波ビームでスキャンしてエコー信号を収集
し、前記エコー信号から３次元画像データを生成すると
ともに前記被検体に超音波造影剤が投与されたタイミン
グを特定し、その特定された投与タイミングで表示手段
による前記３次元画像データの表示状態を切り換える。
具体的には、例えば、超音波造影剤の投与前に実行され
る最小強度投影法に基づく前記３次元画像データの投影
データの表示状態から前記超音波造影剤の投与後に実行
される最大強度投影法に基づく前記３次元画像データの
投影データの表示状態に切り換える。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００２６】この実施形態では、超音波造影剤を投与し
た被検体に３次元スキャンを行って３次元画像をほぼリ
アルタイムに得る、コントラストエコー法に拠る超音波
診断装置について説明する。

【００２７】この超音波診断装置は、以下に説明する如
く、超音波造影剤の投与前後で３次元画像の表示法を自
動的に且つスムーズに切り換えることに１つの特徴を有
する。この表示法の切換は、具体的には、３次元画像デ
ータを２次元平面に投影するときの投影法を切り換える
ことで行われる。これにより、３次元スキャンによりコ
ントラストエコー法を実施するときに、超音波造影剤の
投与前においても、さらには投与後においてもスキャン
した３次元画像の関心部位を明瞭且つ精細に見続けるこ
とができる。

【００２８】図１〜図７を参照して、本発明に係る超音
波診断装置の１つの実施形態を具体的に説明する。図１
に、この超音波診断層装置の全体構成を概略的に示す。

【００２９】図１に示す超音波診断装置は、装置本体１
１と、この装置本体１１に接続された超音波プローブ
（以下、プローブという）１２、及びコンソール１３を
備える。被検体は参照符号Ｐで示す。また、コントラス
トエコー法を実施するために造影剤投与装置１４が装備
されている。

【００３０】コンソール１３は、キーボード１３Ａ、ト
ラックボール１３Ｂ、操作パネル１３Ｃなどを備える。
これらの操作要素は、オペレータが操作した各種の指
示、情報を装置本体１１に与える。これらの指示及び情
報は、装置条件の設定に関する事項、画像上にＲＯＩ
（関心領域）を設定するための事項、さらには、本発明
に係る表示法の切換に関する事項が含まれる。

【００３１】プローブ１２は、被検体Ｐとの間で超音波
信号の送受信を担うデバイスであり、電気／機械可逆的
変換素子としての圧電セラミックなどの圧電振動子を有
する。好適な一例として、複数の圧電振動子が２次元ア
レイ状に配列されてプローブ先端に装備され、フェーズ
ドアレイタイプのプローブ１２が構成されている。これ
により、プローブ１２は、装置本体１１から与えられる
パルス駆動電圧を超音波パルス信号に変換して被検体内
に１本又はそれ以上の本数の超音波ビームとして送信す
るとともに、被検体内から反射してきた超音波エコー信
号の夫々をこれに対応する電圧のエコー信号に変換す
る。

【００３２】装置本体１１は図示の如く、プローブ１２
に接続された送信ユニット２１および受信ユニット２
２、並びに、この受信ユニット２２の出力側に置かれた
レシーバユニット２３、３次元（３Ｄ）ＤＳＣ（デジタ
ル・スキャン・コンバータ）２４、メモリ回路２５、デ
ータ合成器２６、表示器２７、及びエコー信号レベル検
出器２８を備える。さらに、装置本体１１は、制御回路
２９、ＲＯＩ設定器３０、及び表示データ発生器３１を
備える。

【００３３】まず、送受信系を説明する。送信ユニット
２１は、図示しないパルス発生器、送信遅延回路、およ
びパルサを有する。パルス発生器は、例えば５ＫＨｚの
レート周波数ｆr ［Ｈｚ］（周期１／ｆr［秒］）のレ
ートパルスを発生する。このレートパルスは、送信チャ
ンネル数分に分配されて送信遅延回路に送られる。送信
遅延回路には、遅延時間を決めるタイミング信号が制御
回路２９から送信チャンネル毎に供給されるようになっ
ている。これにより、送信遅延回路はレートパルスに指
令遅延時間をチャンネル毎に付与する。遅延時間が付与
されたレートパルスが送信チャンネル毎にパルサに供給
される。パルサはレートパルスを受けたタイミングでプ
ローブ１２の圧電振動子（送信チャンネル）毎に電圧パ
ルスを与える。これにより、超音波信号が１本又は複数
本のビーム信号としてプローブ１２から放射される。超
音波プローブ１２から送信された超音波信号は被検体内
でビーム状に集束されかつ送信指向性が指令スキャン方
向に設定される。この送信ユニット２１によって実行さ
れるスキャンの時間間隔は、制御回路２９によって所定
時間値に制御される。

【００３４】被検体内では、指令された送信遅延時間に
したがって超音波信号のビームフォーミングが行われ
る。送信された１本又は複数本のビームに拠る超音波パ
ルス信号は、被検体内の音響インピーダンスの不連続面
で反射される。各反射超音波信号は再びプローブ１２で
受信され、対応する電圧量のエコー信号に変換される。
このエコー信号はプローブ１２から受信チャンネル毎に
受信ユニット２２に取り込まれる。

【００３５】受信ユニット２２は、その入力側から順
に、図示しないプリアンプ、受信遅延回路、および加算
器を備える。プリアンプおよび受信遅延回路はそれぞ
れ、受信チャンネル数分のアンプ回路または遅延回路を
内蔵する。受信遅延回路の遅延時間は、所望の受信指向
性に合わせて遅延時間パターンの信号として制御回路２
９から与えられる。このため、エコー信号は、受信チャ
ンネル毎に、プリアンプで増幅され、受信遅延回路によ
り遅延時間が与えられた後、加算器で加算される。この
加算により、所望の受信指向性に応じた方向からの反射
成分が強調される。送信指向性と受信指向性との総合に
より送受信の総合的な超音波ビームが形成される。

【００３６】受信ユニット２２の加算器の出力端は、レ
シーバユニット２３およびエコー信号レベル検出器２８
に至る。

【００３７】レシーバユニット２３は、図示しないが、
対数増幅器、包絡線検波器、Ａ／Ｄ変換器を備える。こ
のレシーバユニット２３により、受信指向性が与えられ
たビーム方向のエコー信号がデジタル量で形成され、３
Ｄ―ＤＳＣ２４及びエコー信号レベル検出器２８に送ら
れる。

【００３８】３Ｄ−ＤＳＣ２４は、ＣＰＵを用いた読出
し・書込み回路を備えて構成され、エコー信号を順次入
力し、このエコー信号をメモリ回路２５のメモリの所望
アドレス位置に３次元エコーデータとして順次書き込
む。これにより、このメモリ内に、スキャンした３次元
領域の画像データを成す３次元ボリュームデータが記憶
される。

【００３９】また３Ｄ−ＤＳＣ２４は、所定のタイミン
グ毎に、かかる３次元ボリュームデータに対して最大強
度投影法（ＭａｘＩＰ法）又は最小強度投影法（Ｍｉｎ
ＩＰ法）を用いて任意の視点位置から視線方向に沿って
見た２次元平面への投影変換を行うようになっている。
この投影変換に使用する投影法は制御回路２９から指令
に基づいて決められる。

【００４０】さらに、３Ｄ−ＤＳＣ２４は、制御回路２
９からの指令に応じて、画像データの輝度階調を反転さ
せる機能をも有する。

【００４１】上述の投影変換により２次元投影像の画像
データが得られるので、３Ｄ−ＤＳＣ２４は、この画像
データをビデオフォーマットで読み出す。つまり、ＤＳ
Ｃ２４により、超音波スキャンのラスタ信号列のデータ
が、投影変換されたビデオフォーマットの２次元画像デ
ータに変換される。この画像データは次いでデータ合成
器２６に送られる。

【００４２】一方、制御回路２９は一例としてＣＰＵ、
メモリを有するコンピュータを備え、コンソールからの
信号を受けて各回路要素に必要な制御信号を送る。この
制御信号には、ビームフォーカス用の送受信遅延時間パ
ターン、表示画面上でのＲＯＩ（関心領域）設定信号、
表示画面へのスキャンパラメータなどの表示情報を重畳
させるための信号、さらには本発明に係る表示法切換に
関する信号、投影法の種類を表す信号、輝度反転を伴う
投影法か否か（後述するモード１〜３の何れか）の情
報、３次元画像データを投影するときの視点位置及び視
線方向を表す情報が含まれる。このため、制御回路２９
の出力端は、送受信ユニット２１，２２、ＤＳＣ２４、
エコー信号レベル検出器２８、ＲＯＩ設定器３０、及び
表示データ発生器３１に接続されている。

【００４３】この制御回路２９によって実行される造影
剤の投与前準備処理の一例を図２に示す。この図２に処
理は本発明の特徴の一部を実現するもので、その詳細は
表示法の切換に関わる、エコー信号レベル検出器２８に
より実行される監視処理の例（図３，４参照）と伴に後
で説明する。

【００４４】ＲＯＩ設定器３０は、制御回路３０からの
制御信号に基づくＲＯＩデータを発生させ、これをデー
タ合成器２６に送る。また表示データ発生器３１は、制
御回路３０からの制御信号に基づくスキャン日時、患者
名、スキャン部位、スキャン条件などの表示データを発
生させ、これらをデータ合成器２６に送る。

【００４５】データ合成器２６は、ＤＳＣ２４から送ら
れてきた２次元画像データ（グレイスケールの画像デー
タ）にＲＯＩデータを重畳させる一方で、スキャンパラ
メータの表示データを重畳又は併置する態様で合成して
１フレームの画像データに合成する。

【００４６】この画像データは表示器２７により順次読
み出される。表示器２７では、画像データを内蔵Ｄ／Ａ
変換器でアナログ量に変換し、ＴＶモニタなどのディス
プレイに被検体の画像として表示する。かくして、被検
体の組織形状を表す３次元ボリューム画像が２次元投影
像の状態でほぼリアルタイムと見なすことができるフレ
ームレートで表示される。この表示画像は、造影剤の投
与下においては、造影剤が血液と伴に流れる状態を反映
したコントラストエコー像になる。

【００４７】なお、メモリ回路２５のメモリは、ＤＳＣ
２４が出力した画像データを、超音波スキャンのラスタ
信号列及びビデオフォーマットのラスタ信号列のいずれ
か一方または両方のフォーマットで記憶できるようにな
っている。このため、操作者は診断後に、この画像デー
タを呼び出して利用することができる。この場合、メモ
リ回路２５の画像データはＤＳＣ２４及びデータ合成器
２８を経由して表示器２７に送られる。

【００４８】さらに、エコー信号レベル検出器２８は一
例として、ＣＰＵ及びメモリを有するコンピュータで構
成される。なお、この検出器２８は論理回路などのデジ
タル回路を組み合わせて構成することも勿論、可能であ
る。また、コンピュータで構成する場合、制御回路２９
及び／又はＤＳＣ２４と同一のハードウエアを用い、タ
イムシェアリングなどの手法で機能的にそれらの内の任
意の２つ又は３つの回路の機能を並行して実現させるこ
ともできる。

【００４９】このエコー信号レベル検出器２８は、レシ
ーバユニット２３が出力するデジタル量のエコー信号を
受けて、その信号強度を監視・判断し、必要に応じてＤ
ＳＣ２４に３次元画像の「表示法の切換」（ここでは、
「投影法の切換」で達成される）を指令する機能を有す
る。具体的には図３及び４に例示する処理を行うこと
で、かかる機能が実現される。

【００５０】本実施形態で用意されている「第１の表示
法」は、その１つのモード（モード１）として、最小強
度投影法（ＭｉｎｉｍｕｍＩｎｔｅｎｓｉｔｙＰｒ
ｏｊｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ；ＭｉｎＩＰＭｅ
ｔｈｏｄ）を用いて３次元立体像から２次元平面像に投
影変換したときの表示状態である。この最小強度投影法
は、与えられて各視線について、画素データの強度（輝
度）の最小値を選択し、その強度の画素データを投影す
る手法である。この最小強度投影法は、造影剤の投与
前、すなわち、被検体の組織からのエコー信号強度が血
管の血流からのそれよりも相対的に大きいときに有効な
表示法を成す。

【００５１】なお、この第１の表示法には、その変形と
して、最初に行う最小強度投影法と、その投影後に行う
輝度階調の画素毎の反転とを組み合わせた方法（モード
２）、及び、最初に行う輝度階調の画素毎の反転と、そ
の後に行う、後述する最大強度投影法とを組み合わせた
方法（モード３）が含まれる。

【００５２】これに対して、本実施形態で用意されてい
る「第２の表示法」は最大強度投影法（Ｍａｘｉｍｕｍ
ＩｎｔｅｎｓｉｔｙＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＭｅｔ
ｈｏｄ；ＭａｘＩＰＭｅｔｈｏｄ）を用いて３次元
立体像から２次元平面像に投影変換したときの表示状態
を指す。この最大強度投影法は、与えられて各視線につ
いて、画素データの強度（輝度）の最大値を選択し、そ
の強度の画素データを投影する手法である。この最大強
度投影法は、造影剤の投与後、すなわち、被検体の血管
内血流からのエコー信号強度が組織からのそれよりも相
対的に大きいときに有効な表示法を成す。

【００５３】被検体には、この超音波診断装置とは別に
装備された造影剤投与装置１４から超音波造影剤（以
下、単に投影剤と呼ぶ）が投与されるようになってい
る。造影剤は、例えば用手的又はソニケータにより気泡
（マイクロバブル）の生成された５％ヒトアルブミンで
あり、照射された超音波信号を散乱させるときに輝度増
強効果を発揮する。とくに、気泡の超音波信号に対する
散乱特性は非線形である。これにより、散乱信号には２
次高調波成分などの非基本波成分が高強度に含まれる。
造影剤は、この投与装置１４によって、動脈注入法また
は静脈注入法で被検体Ｐに投与される。

【００５４】続いて、本実施形態の作用効果を、画像の
表示法の切換制御を中心に説明する。なお、コントラス
トエコー法を実施するものとする。

【００５５】図２は、制御回路２９によって実行される
造影剤の投与前の準備処理を示す。図３および４は、こ
の準備処理の結果を受けて、エコーレベル検出器２８に
より実行される監視処理を示す。図３に示す監視処理
（１）と図４に示す監視処理（２）は択一的に選択さ
れ、実行される。

【００５６】制御回路２９は、図２に示す準備処理を造
影剤が投与される前の所定タイミングで実行する。

【００５７】最初に、制御回路２９は、所定モードのス
キャン及びその画像表示の開始を指令する（ステップＳ
１）。この画像表示は、造影剤の投与を監視するための
監視領域の設定に必要な処理であるので、画像の表示法
はデフォルト値の一例として、第１の表示法（モード
１）（すなわちＭｉｎＩＰ法による投影変換で指定さ
れる。これにより、例えばコンベックススキャンによる
３次元画像がＭｉｎＩＰ法に基づく投影変換によって
例えば図５（ａ）又は図６（ａ）に示す如く平面像ＩＭ
_{ｉｎｉｔｉａｌ}としてほぼリアルタイムに表示される。
なお、必要に応じて、第１の表示法として、そのモード
２又はモード３を指定しておいてもよい。

【００５８】次いで制御回路２９は、コンソール１３か
らの操作信号を読み込み、解読する（ステップＳ２）。
この操作信号には、造影剤の投与開始を表すエコー信号
レベルの上昇（正確には、造影剤のスキャン部位への到
達開始）を検出するために必要な情報（ＲＯＩ設定情
報、信号強度の演算法のタイプを表す信号、信号強度の
比較時に使用するしきい値α又はβの値など）が含まれ
る。

【００５９】そこで制御回路２９は、かかる操作信号が
示す内容に基づきオペレータがＲＯＩ設定を望んでいる
か否かを判断する（ステップＳ３）。一般に、ＲＯＩ内
部の画素のみを強度（輝度）上昇の判定対象にする方
が、判定精度の面から有利であるので、ＲＯＩ設定のル
ーチンが選択される。

【００６０】この判断においてＹＥＳ、すなわち監視領
域としてのＲＯＩを設定して造影剤の投与開始を特定す
ると判断した場合、制御回路２９は次いでＲＯＩの設定
個数は１個か２個かを判断する（ステップＳ４）。な
お、このＲＯＩは１つの画面上に３個以上設定すること
もできるが、ここでは複数値の代表として、２個を設定
できるようにしている。

【００６１】この判断においてＲＯＩ設定数＝１個と判
断されたときには、ステップＳ５〜Ｓ８の処理が順次実
行される。つまり、オペレータは１個のＲＯＩを例えば
図５（ａ）に示す如く、画面ＩＭ_{ｉｎｉｔｉａｌ}上の血
管Ｂの上に設定する（ステップＳ５）。一般的に、この
１個のＲＯＩは輝度上昇がより明確に感知できるよう
に、比較的大きな血管又は心腔内などの画像上に設定さ
れる。ＲＯＩの形状は特に問わないが、血管Ｂの部位を
なるべく多く含む形状（例えば円形、長円、長方形）が
望ましい。このＲＯＩの位置及び形状情報は、エコー信
号レベル検出器２８に送られる。

【００６２】次いで、ＲＯＩ設定数＝１個に応じて、エ
コー信号レベル検出器２８で実行される監視処理法を、
監視処理法＝（１）に指定する（ステップＳ６）。この
監視処理法（１）は図３に示す処理を指し、図５（ａ）
に例示した如く、血管上に置いた同一ＲＯＩ内のエコー
信号強度自体の時系列変化から造影剤投与を特定する手
法である。

【００６３】次いで、操作情報からしきい値αの値が設
定され、エコー信号レベル検出器２８に通知される（ス
テップＳ７）。このしきい値αは、経時的「前」に定め
た基準とする信号強度ＳＩ_ａｖｅからどの程度上昇した
ときに造影剤投与であると認識するかを決める値であり
（図５（ｂ）参照）、ノイズなどに影響されない適宜な
値に設定される。

【００６４】次いで、操作情報から信号強度の演算法が
指定され、エコー信号レベル検出器２８に通知される
（ステップＳ８）。この演算法は、ＲＯＩ内の画素値
（エコー信号値）の総和で演算するのか、平均値で演算
するのかを定めるものである。

【００６５】この後、エコー信号強度の監視はエコー信
号レベル検出器２８に任され、図３に示す監視処理法
（１）が後述するように実行される。

【００６６】一方、ステップＳ４の判断でＲＯＩ設定数
＝２個と判断されたときには、ステップＳ９〜Ｓ１２の
処理が順次実行される。つまり、オペレータは２個のＲ
ＯＩ：ＲＯＩ１、ＲＯＩ２を例えば図６（ａ）に示す如
く、画面ＩＭ_{ｉｎｉｔｉａｌ}上の組織Ｔと血管Ｂの上に
夫々設定する（ステップＳ９）。このＲＯＩ：ＲＯＩ
１、ＲＯＩ２の位置及び形状情報は、エコー信号レベル
検出器２８に送られる。

【００６７】次いで、ＲＯＩ設定数＝２個に応じて、エ
コー信号レベル検出器２８で実行される監視処理法を、
監視処理法＝（２）に指定する（ステップＳ１０）。こ
の監視処理法（２）は図４に示す処理を指し、図６
（ａ）に例示した如く、臓器組織上及び血管上に置いた
２個のＲＯＩ間のエコー信号強度比較から造影剤投与を
特定する手法である。

【００６８】次いで、操作情報からしきい値βの値が設
定され、エコー信号レベル検出器２８に通知される（ス
テップＳ１１）。このしきい値βは、血流の信号強度Ｓ
Ｉ_ｖ _ｅｓと臓器組織の信号強度ＳＩ_ｔｉｓとを比較する
ときに、ノイズ成分などに因るふらつきを排除するため
の値であり、ここでは臓器組織の信号強度ＳＩ_ｔｉｓに
加算される値として（図６（ｂ）参照）、適宜に設定さ
れる。

【００６９】次いで、前述したステップＳ８と同様に、
操作情報から信号強度の演算法が指定され、エコー信号
レベル検出器２８に通知される（ステップＳ１２）。

【００７０】この後、エコー信号強度の監視はエコー信
号レベル検出器２８に任され、図４に示す監視処理法
（２）が後述するように実行される。

【００７１】とろろで、前記ステップＳ３の判断におい
て、ＲＯＩ設定が望まれていないと判断された場合、信
号強度の監視領域を例えばスキャン部位の投影処理され
た画像全体と決め、この画像全体を成す各画素の信号強
度の総和又は平均に基づき所定の監視処理を行うことを
エコー信号レベル検出器２８に指定し、準備処理を終わ
る（ステップＳ１３）。

【００７２】この指定を受けた検出器２８は、特に図示
はしていないが、かかる信号強度の総和及び平均の値が
上昇開始する時点を検出し、その時点で投影剤の投与が
開始された旨の信号をＤＳＣ２４に送る。この結果、Ｄ
ＳＣ２４は、それまでの第１の表示法から第２の表示法
（すなわち、最大強度投影法）に切り換えた平面像の画
像を、データ合成２６を介して表示器２７に表示させ
る。

【００７３】なお、この処理において、３次元スキャン
領域全体の信号強度の総和又は平均の値を演算するよう
にし、この値が上昇開始する時点を、造影剤投与開始と
特定するようにしてもよい。

【００７４】続いて、図３に示す監視処理法（１）を説
明する。この処理はエコー信号レベル検出器２８により
実行される。

【００７５】まず、この検出器２８は、レシーバユニッ
ト２３から送られてくる画像データの内、図５（ａ）に
示すＲＯＩで指定される領域に対応する画素それぞれの
強度（すなわちエコー信号強度）を読み込み、指定され
ている演算法（総和か平均か）により信号強度ＳＩを演
算し記憶する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。なお、この
演算及び記憶の処理において、図５（ａ）に示す平面像
ＩＭ_{ｉｎｉｔｉａｌ}上のＲＯＩに対応する画素が３次元
画像データ内のどの位置に対応するのかを溯って認識
し、この３次元画像データ内の対応画素の強度を読み込
み、演算・記憶するようにしてもよい。この演算及び記
憶は所定回数繰り返される（ステップＳ２３）。なお、
この演算を１回だけで済ませてもよい。

【００７６】次いで、検出器２８は、複数回の繰返しで
得た信号強度ＳＩの値を平均化し、平均強度ＳＩ_ａｖｅ
を得る（ステップＳ２４）。さらに、この平均強度ＳＩ
_ａｖ _ｅを対して、ＳＩ_{ｂｅｆｏｒｅ}＝ＳＩ_ａｖｅ＋αの
演算を行って記憶する（ステップＳ２５，Ｓ２６）。こ
のＳＩ_{ｂｅｆｏｒｅ}の値は、造影剤投与前のある時点で
の基準とすべき、血流のエコー信号強度となる。つま
り、その後に検出する血流のエコー信号の強度ＳＩ
_ｎｏｗは全て、この基準強度ＳＩ_{ｂｅｆｏｒｅ}と比較さ
れる。

【００７７】この比較を行うべく、検出器２８は次い
で、ステップＳ２１のときと同一にＲＯＩ内の画像デー
タ、すなわちエコー信号を読み込み、指定演算法でその
信号強度ＳＩ_ｎｏｗを演算する（ステップＳ２７，Ｓ２
８）。そして、ＳＩ_ｎｏｗ≧ＳＩ_{ｂｅｆｏｒｅ}になった
か否かを判断する（ステップＳ２９）。

【００７８】この大小比較において、ＳＩ_ｎｏｗ＜ＳＩ
_{ｂｅｆｏｒｅ}を維持しているときには（ステップＳ２９
でＮＯ）、造影剤は未だ投与されていない（又は、投与
されたがスキャン部位までは到達していない）と認識
し、それまで続いている第１の表示法の維持を指令する
（ステップＳ３０）。これにより。エコー信号レベル検
出器２８はＤＳＣ２４に、第１の表示法のモード１であ
る最小強度投影法の維持が指令される。

【００７９】これにより、通常、臓器組織よりもエコー
信号強度が低い血管のエコー信号をより強調した投影変
換に拠る造影剤投与前の血管描出が行われる。

【００８０】しかし、ステップＳ２９の判断でＹＥＳ、
すなわちＳＩ_ｎｏｗ≧ＳＩ_ｂｅｆｏ _ｒｅの条件が満たさ
れたときには、血管からのエコー信号の強度が所定値以
上に上昇した状態であり、検出器２８は造影剤が投与さ
れスキャン部位まで到達し出した（投影剤の投与開始）
と認識できる。そこで、検出器２８は、それまでの第１
の表示法（モード１）から第２の表示法に切り換えるべ
く、ＤＳＣ２４に最大強度投影法を指令する（ステップ
Ｓ３１）。

【００８１】これにより、通常、造影剤の散乱強度増強
によって、臓器組織よりもエコー信号強度が高くなった
血管のエコー信号をより強調した投影変換に拠る造影剤
投与後の血管描出に自動的に切り替わる。この第２の表
示法は、通常、その後に、造影剤のスキャン部位への到
達が続いている間は維持される。

【００８２】このようにＳＩ_ｎｏｗ≧ＳＩ_{ｂｅｆｏｒｅ}
の条件が満足されるか否かに応じて第１又は第２の表示
法が指令または維持された後、所定時間待ってステップ
Ｓ２７の処理に戻り、上述した一連の処理が繰り返され
る（ステップＳ３２）。

【００８３】さらに、図４に示す監視処理法（２）を説
明する。この処理もエコー信号レベル検出器２８により
実行される。監視処理法（１）、（２）はそのいずれか
が選択される。

【００８４】まず、この検出器２８は、レシーバユニッ
ト２３から送られてくる画像データの内、図６（ａ）に
示す２個のＲＯＩ１、ＲＯＩ２で指定される各領域に対
応する画素それぞれの強度（すなわちエコー信号強度）
を読み込み、指定されている演算法（総和か平均か）に
よりＲＯＩ別の信号強度ＳＩ_ｔｉｓ，ＳＩ_ｖｅｓを演算
し記憶する（ステップＳ４１，Ｓ４２）。なお、この演
算及び記憶の処理において、図６（ａ）に示す平面像Ｉ
Ｍ_{ｉｎｉｔｉａｌ}上のＲＯＩ１及びＲＯＩ２に各々対応
する画素が３次元画像データ内のどの位置に相当するの
かを溯って認識し、この３次元画像データ内の対応画素
の強度を読み込み、演算・記憶するようにしてもよい。
組織上に設定されたＲＯＩ１の信号強度がＳＩ_ｔｉｓで
あり、血管上に設定されたＲＯＩ２の信号強度がＳＩ
_ｖｅｓである。

【００８５】次いで、検出器２８は、これらの信号強度
ＳＩ_ｔｉｓ，ＳＩ_ｖｅｓに対して、ＳＩ_ｔｉｓ＝ＳＩ
_ｔｉｓ＋βの演算を行って記憶する（ステップＳ４
３）。これにより演算された組織の信号強度ＳＩ_ｔｉｓ
は、血管からのエコー信号強度ＳＩ _ｖｅｓと比較される
エコー信号強度となる。つまり、血管のエコー信号強度
ＳＩ _ｖｅｓと組織の信号強度ＳＩ_ｔｉｓとを比較して、
前者が後者に到達したときに造影剤投与開始を認識でき
る強度である。

【００８６】そこで、検出器２８は、ＳＩ_ｖｅｓ≧ＳＩ
_ｔｉｓになったか否かを判断する（ステップＳ４４）。
この大小比較において、ＳＩ_ｖｅｓ＜ＳＩ_ｔｉｓのとき
には（ステップＳ４４でＮＯ）、造影剤は未だ投与され
ていない（又は、投与されたがスキャン部位までは到達
していない）と認識し、それまで続いている第１の表示
法の維持を指令する（ステップＳ４５）。これにより。
エコー信号レベル検出器２８はＤＳＣ２４に、第１の表
示法のモード１である最小強度投影法の維持が指令され
る。

【００８７】これにより、監視処理法（１）のときと同
様、臓器組織よりもエコー信号強度が低い血管のエコー
信号をより強調した投影変換に拠る造影剤投与前の血管
描出が行われる。

【００８８】しかし、ステップＳ４４の判断でＹＥＳ、
すなわちＳＩ_ｖｅｓ≧ＳＩ_ｔｉｓの条件が満たされたと
きには、検出器２８は造影剤が投与されスキャン部位ま
で到達し出した（投影剤の投与開始）と認識する。そこ
で、検出器２８は、それまでの第１の表示法（モード
１）から第２の表示法に切り換えるべく、ＤＳＣ２４に
最大強度投影法を指令する（ステップＳ４６）。

【００８９】これにより、監視処理法（１）のときと同
様に、造影剤の散乱強度増強によって、臓器組織よりも
エコー信号強度が高くなった血管のエコー信号をより強
調した投影変換に拠る造影剤投与後の血管描出に自動的
に切り替わる。この第２の表示法は、その後に、造影剤
のスキャン部位への到達が続いている間は維持される。

【００９０】このようにＳＩ_ｖｅｓ≧ＳＩ_ｔｉｓの条件
が満足されるか否かに応じて第１又は第２の表示法が指
令または維持された後、所定時間待ってステップＳ２７
の処理に戻り、上述した一連の処理が繰り返される（ス
テップＳ４７）。

【００９１】このようにエコー信号の強度を常時監視し
て、その強度上昇を感知したときに、３次元画像の表示
法が第１の表示法（モード１〜３のいずれか）から第２
の表示法に自動的に切り換えられる。

【００９２】つまり、造影剤投与前のエコー画像にあっ
ては、臓器実質部のエコー輝度が比較的高く且つ血管内
血流のそれは低い。にも関わらず、本実施形態によれ
ば、図７（ａ）に示す如く、第１の表示法、すなわち最
小強度投影法によって大きな血管系が明瞭に表示され
る。一般に検査者は、この比較的大きな血管系を指標に
して診断に有効な断面を探すことが多い。このような断
面探索を行う場合でも、かかる血管が明瞭に表示される
ため、その操作が確実且つ容易になる。

【００９３】なお、この第１の表示法において、輝度反
転を伴うモード２又は３の方法を選択することで、血管
系表示の多様化を図ることができる。

【００９４】これに対し、造影剤投与後には、造影剤が
血管内を通るため、臓器実質と血管系とのエコー信号レ
ベルは逆転することが殆どである。そこで、本実施形態
では、造影剤投与に合わせて第２の表示法、すなわち最
大強度投影法に自動的に切り換えられる。この結果、３
次元情報に含まれる血管系を確実に描出することができ
る。

【００９５】したがって、造影剤の投影前から投影後に
わたって常に血管系に焦点を合わせた表示がなされるか
ら、造影剤を投与する前の画像と投与開始した後の画像
とで連続的に且つ確実に追跡していくことができ、必要
な血管情報を得ることができる。

【００９６】また、このコントラストエコー法を実施す
るときに、オペレータは造影剤投与装置１４を操作して
投与開始させるだけで済み、オペレータの操作上の省力
化が維持される。さらに、オペレータは、血管系が的確
に描出されているかどうかを気にしながら作業を行う必
要も無いので、その煩わしさから開放されるという２次
的な効果もある。

【００９７】上述した実施形態において、制御回路２
０、送信ユニット２１、プローブ１２、受信ユニット２
２、及びレシーバユニット２３は本発明の信号収集手段
を形成し、３Ｄ−ＤＳＣ２４の一部の機能及びメモリ回
路２５は本発明のデータ生成手段を形成し、データ合成
器２６及び表示器２７は本発明の表示手段を形成してい
る。さらに、制御回路２９及びエコー信号レベル検出器
２８それぞれの一機能並びにコンソール１３が本発明の
投与タイミング特定手段を形成し、一方、エコー信号レ
ベル検出器２８及びＤＳＣ２４夫々の別の機能が表示切
換手段を成している。

【００９８】なお、上述した実施形態の超音波診断装置
について種々の変形が可能である。

【００９９】その一例として、心臓のように動きが大き
い臓器をスキャン対象とするときに、エコー信号レベル
を心拍周期で平均化して、そのレベル値の上昇を監視す
るようにしてもよい。この心拍周期での平均化を実現す
るには、一例として、図８に示す如く、ＥＣＧ信号を検
出するようにすればよい。つまり、ＥＣＧセンサ４１と
心拍検出ユニット４２とを設ける。ＥＣＧセンサ４１は
被検体Ｐの体表に接触させて使用され、被検体のＥＣＧ
信号を得る。心拍検出ユニット４２は、ＥＣＧセンサ４
１から供給されたＥＣＧ信号を入力し、心拍周期に同期
したトリガ信号を作り、このトリガ信号をエコー信号レ
ベル検出器２８に送る。この検出器２８はこのトリガ信
号に同期してエコー信号レベルの平均演算を行う。これ
により、エコー信号レベルを心拍周期で平均演算でき、
動きの大きな臓器に対しても、造影剤投与を安定して検
出することができる。

【０１００】また、別の例として、エコー信号の強度上
昇を感知するしきい値レベルをオペレータが任意に必要
に応じて、調整できるようにしてもよい。このしきい値
は、例えば図５（ｂ）（図３の処理参照）で説明したし
きい値αとして実施されるパラメータである。このしき
い値αを、例えば、図８に記載の装置構成において、心
拍１周期を平均した輝度レベルが投与前の一定状態より
も４デシベル上昇した値に設定する。このしきい値の調
整手段は、コンソール１３からオペレータが所望のしき
い値レベルを制御回路２９に送るように構成することで
達成される。

【０１０１】さらに、造影剤投与のタイミングを特定す
る手段として、図９に示す構成の超音波診断装置を採用
してもよい。この超音波診断装置には、造影剤投与装置
４４が電気的に統合されている。この投与装置４４は造
影剤を投与する注射器４４ａを備える。この注射器４４
ａは、そのシリンダが投与のために押下げ開始される
と、開始信号が制御回路２９に自動的に出力されるよう
になっている。そこで、制御回路２９はその開始信号を
受けてから所定時間の遅延時間を経て、表示切換信号を
ＤＳＣ２４に送る。これにより、３次元スキャンのコン
トラストエコー法下の血管画像が第１の表示法による画
像から第２の表示法による画像に自動的に切り換えら
れ、前述したと同様の作用効果を得ることができる。こ
の場合、前述した各実施形態において装置本体１１に装
備していたエコー信号レベル検出器は不要になる。

【０１０２】上述してきた実施形態及び変形例の装置に
あっては、造影剤の投与を特定する手段はその投与タイ
ミングを自動的に決定する構成を有しているが、オペレ
ータが手動でこれを超音波診断装置に知らせる構成を採
ってもよい。オペレータは造影剤投与時の画像を目視観
察しつつ、適宜なタイミングで例えばコンソール１３の
キーボード１３Ａを叩き、そのタイミングを制御回路２
９を通してＤＳＣ２４に知らせることで、当該手動設定
の構成が達成される。

【０１０３】また、本発明で実施するコントラストエコ
ー法にはハーモニックイメージング法を併用することが
できる。ハーモニックイメージング法を実施する超音波
診断装置の場合、レシーバユニット２３には、超音波信
号の送信周波数に対する特定の周波数成分（例えば２倍
の高周波成分）のみを通過させる帯域通過型フィルタ２
３ａを装備してもよい（図８参照）。一般に、造影剤か
ら反射されるエコー信号には送信周波数に対する２倍、
３倍、…といった高調波成分が臓器実質部よりも比較的
多く含まれることが知られているので、この高調波成分
から成るエコー信号を基にして信号強度を監視すること
で、造影剤由来の信号をより高感度に検出することがで
き、精度の高い造影剤投与タイミングの特定ができるよ
うになる。なお、レシーバユニット２３においてＡ／Ｄ
変換器が前段に介挿されている場合、又は、受信・レシ
ー系全体の入力段にＡ／Ｄ変換器が介挿されたデジタル
タイプの回路構成が採用されている場合、上述したフィ
ルタ２３ａもデジタルフィルタで構成される。

【０１０４】さらに、３次元情報を保持させるメモリ回
路２５のメモリには、第１の表示法又は第２の表示法に
よる投影処理を施した画像データを記録しておき、スキ
ャン後に、必要に応じて、その記録画像データを単純に
再生するように構成してもよい。これにより、再生時に
も造影剤投与前後にわたって血管像を見続けることがで
きる。

【０１０５】またメモリ回路２５のメモリには投影変換
しない画像データをそのまま記録させておき、再生時に
オペレータが適宜に最小強度投影法か最大強度投影法か
の指定を行うようにしてもよい。

【０１０６】またなお、上述した実施形態およびその変
形例にあっては、２次元アレイのプローブ１２を用いて
３次元スキャンを行う構成を示したが、１次元フェーズ
ドアレイのプローブを用いることもできる。この場合、
１次元プローブを被検体体表に沿って空間的に手動で移
動させてスキャンを行うとともに、その移動位置を位置
検出器で検出し、その空間位置情報に基づいてデータ重
複の無い適度な空間間隔で複数枚の断面データで成る３
次元スキャンデータをメモリ内に配置するようにしても
よい。

【０１０７】上述した各実施形態およびその変形例は本
発明を実施した代表的構成例の提示であって、本発明の
範囲を限定することを意図するものではない。本発明の
範囲は特許請求の範囲の記載にしたがって決まるもの
で、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱しない範囲に
おいて更に様々な態様の超音波診断装置を実施すること
が可能である。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、被検体に超音波造影剤が投与されたタイミングを特
定し、その投与タイミングで表示手段による３次元画像
データの表示状態を切り換えるので、例えば、造影剤投
与前は最小強度投影法に基づき画像データを投影変換
し、造影剤投与後は最大強度投影法に基づき画像データ
を投影変換して表示することができる。したがって、造
影剤を投与して３次元スキャンに拠るコントラストエコ
ー法を実施するときに、造影剤投与前においても、その
投与開始後においても、血管を常に確実に捕捉した画像
表示を行うことができて、血管を継続して観察でき、診
断能向上に寄与するとともに、オペレータの操作上の負
担等をも軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置のブ
ロック図。

【図２】制御回路によって実行される造影剤投与前の準
備処理の一例を示す概略フローチャート。

【図３】エコー信号レベル検出器によって実行される監
視処理法（１）の一例を示す概略フローチャート。

【図４】エコー信号レベル検出器によって実行される監
視処理法（２）の一例を示す概略フローチャート。

【図５】造影剤投与前に画面上の監視領域として設定す
る１個のＲＯＩとエコー信号の強度上昇判断のしきい値
とを説明する図。

【図６】造影剤投与前に画面上の監視領域として設定す
る２個のＲＯＩとエコー信号の強度上昇判断のしきい値
とを説明する図。

【図７】造影剤投与前後の第１、第２の表示法による画
像を個別に説明する図。

【図８】本発明の１つの変形例に係る超音波診断装置の
ブロック図。

【図９】本発明の別の変形例に係る超音波診断装置のブ
ロック図。

【符号の説明】

１１装置本体１２超音波プローブ１３コンソール２１送信ユニット２２受信ユニット２３レシーバユニット２４３Ｄ−ＤＳＣ２５メモリ回路２６データ合成器２７表示器２８エコー信号レベル検出器２９制御回路３０ＲＯＩ設定器３１表示データ発生器４１ＥＣＧセンサ４２心拍検出ユニット４４造影剤投与装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4C301 DD01 EE11 EE13 FF28 GB09 HH48 JB23 JB38 JC13 JC16 KK06 KK17 KK30 KK33 LL03 LL04 LL20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体の３次元領域を超音波ビームでス
キャンしてエコー信号を収集する信号収集手段と、前記
エコー信号から３次元画像データを生成するデータ生成
手段と、前記３次元画像データを表示する表示手段と、
前記被検体に超音波造影剤が投与されたタイミングを特
定する投与タイミング特定手段と、その特定された投与
タイミングで前記表示手段による前記３次元画像データ
の表示状態を切り換える表示切換手段とを備えたことを
特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】請求項１に記載の超音波診断装置におい
て、前記投与タイミング特定手段は、オペレータが指定した
任意のタイミングを前記投与タイミングとして特定する
手段であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項３】請求項１に記載の超音波診断装置におい
て、前記投与タイミング特定手段は、前記超音波造影剤の投
与に伴って自動的に前記投与タイミングを特定する手段
であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項４】請求項３に記載の超音波診断装置におい
て、前記投与タイミング特定手段は、造影剤投与装置からの
造影剤投与動作に伴う信号に呼応して自動的に前記投与
タイミングを特定する特定手段を有したことを特徴とす
る超音波診断装置。
【請求項５】請求項３に記載の超音波診断装置におい
て、前記特定手段は、前記エコー信号自体から前記投与タイ
ミングを特定する特定手段を有したことを特徴とする超
音波診断装置。
【請求項６】請求項５に記載の超音波診断装置におい
て、前記表示手段は、前記３次元画像データを所望の投影法
で２次元投影して得た投影データを表示する手段であ
り、前記表示切換手段は、前記投与タイミング特定手段
で特定された投与タイミングで前記投影法を切り換える
手段であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項７】請求項６に記載の超音波診断装置におい
て、前記特定手段は、前記被検体における組織からのエコー
信号の強度と血流からのエコー信号の強度とを比較して
前記タイミングを特定する第１の比較手段と、前記被検
体における血流からのエコー信号の強度を時系列的前後
で比較して前記タイミングを特定する第２の比較手段と
の内、少なくとも何れか一方の比較手段を有することを
特徴とする超音波診断装置。
【請求項８】請求項７に記載の超音波診断装置におい
て、前記第１の比較手段及び第２の比較手段は、３次元情報
を成す前記エコー信号の少なくとも一部の信号の強度の
総和又は平均の値を用いて前記比較を行う手段であるこ
とを特徴とする超音波診断装置。
【請求項９】請求項７に記載の超音波診断装置におい
て、前記第１の比較手段及び第２の比較手段は、前記３次元
領域の空間位置毎に収集される前記エコー信号の内の少
なくとも一部領域を成す信号群の信号強度の総和又は平
均を用いて前記比較を行う手段であることを特徴とする
超音波診断装置。
【請求項１０】請求項７に記載の超音波診断装置にお
いて、前記第１の比較手段及び第２の比較手段は、前記３次元
領域の空間位置毎に収集される前記エコー信号の内の少
なくとも一部領域を成す信号群の一定時間内における信
号強度の総和又は平均を用いて前記比較を行う手段であ
ることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１１】請求項１に記載の超音波診断装置にお
いて、前記表示切換手段は、前記超音波造影剤の投与前に対応
する第１の表示法に拠る画像表示状態からその超音波造
影剤の投与後に対応する第２の表示法に拠る画像表示状
態に変換させる手段であることを特徴とする超音波診断
装置。
【請求項１２】請求項１１に記載の超音波診断装置に
おいて、前記第１の表示法は、最小強度投影法で前記画像データ
を２次元投影して得た投影データを表示する画像表示法
であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１３】請求項１１に記載の超音波診断装置に
おいて、前記第１の表示法は、最小強度投影法で前記画像データ
を２次元投影して得た投影データの輝度階調を反転させ
て形成したデータを表示する画像表示法であることを特
徴とする超音波診断装置。
【請求項１４】請求項１１に記載の超音波診断装置に
おいて、前記第１の表示法は、前記画像データの輝度階調を反転
させた画像データに最大強度投影法で２次元投影して得
た投影データを表示する画像表示法であることを特徴と
する超音波診断装置。
【請求項１５】請求項１２乃至１４の何れか一項に記
載の超音波診断装置において、前記第２の表示法は、最大強度投影法で前記画像データ
を２次元投影して得た投影データを表示する画像表示法
であることを特徴とする超音波診断装置。
【請求項１６】請求項１に記載の超音波診断装置にお
いて、前記データ生成手段は、前記スキャンに呼応して生成し
た前記３次元画像データを記録するメモリ手段と、この
メモリ手段に記録した前記３次元画像データを前記表示
手段により再生させる再生指令手段とを備えるととも
に、この再生時に、その３次元画像データの表示状態を
前記造影剤投与前の血管の画像化に適した第１の表示法
による画像表示状態から前記造影剤投与後の血管の画像
化に適した第２の表示法による画像表示状態に切換指令
可能な指令手段を備えたことを特徴とする超音波診断装
置。
【請求項１７】請求項１乃至１６の何れか一項に記載
の超音波診断装置において、前記信号収集手段は、前記エコー信号の特定周波数成分
のみを通過させる手段を備えたことを特徴とする超音波
診断装置。
【請求項１８】被検体の３次元領域を超音波ビームで
スキャンしてエコー信号を収集する信号収集手段と、前
記エコー信号から３次元画像データを生成するデータ生
成手段と、前記３次元画像データを表示する表示手段と
を備える一方で、前記被検体に超音波造影剤を投与してコントラストエコ
ー法を実行する際、前記表示手段による前記３次元画像
データの表示状態を、前記被検体の組織からの前記エコ
ー信号の強度が血管内血流からの前記エコー信号の強度
よりも大きいときにその血管の情報を表示する第１の表
示法と、前記被検体の血管内血流からの前記エコー信号
の強度が組織からの前記エコー信号の強度よりも大きい
ときにその血管の情報を表示する第２の表示法との間で
切り換える切換制御手段を備えたことを特徴とする超音
波診断装置。
【請求項１９】被検体の３次元領域を超音波ビームで
スキャンしてエコー信号を収集し、前記エコー信号から
３次元画像データを生成するとともに前記被検体に超音
波造影剤が投与されたタイミングを特定し、その特定さ
れた投与タイミングで表示手段による前記３次元画像デ
ータの表示状態を切り換えることを特徴とする超音波画
像の表示切換方法。
【請求項２０】請求項１９に記載の表示切換方法にお
いて、前記超音波造影剤の投与前に実行される最小強度投影法
に基づく前記３次元画像データの投影データの表示状態
から前記超音波造影剤の投与後に実行される最大強度投
影法に基づく前記３次元画像データの投影データの表示
状態に切り換えることを特徴とする超音波画像の表示切
換方法。