JP4190530B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

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Description

本発明は、超音波診断装置に関し、特に、生体内の血流動態を示す機能を有する超音波診断装置に関するものである。
従来より、生体内に超音波を照射し、生体組織において超音波が反射した反射波を受信することにより、該生体の断層像を得る超音波診断装置が広く用いられている。さらに、近年においては、生体の断層像以外に、運動している反射体の運動速度により反射波の周波数が偏移するドプラ効果を利用して、例えば、該生体内の血流動態を血流像として表示する機能を備えた超音波診断装置もまた広く用いられている。
そのような装置としては、例えば、特許文献１において提案されている血流速度表示装置が広く知られている。特許文献１の血流速度表示装置は、血流速度表示値演算手段により、今回のスキャン時の血流速度算出値と、前回のスキャン時の血流速度表示値との大小関係の比較を行った後、該比較結果に基づいて算出される血流速度表示値を用い、血流像をカラーモニタに表示するといった構成を有している。これにより、術者等は、特許文献１の血流速度表示装置を用いた場合、脈動する血流速度のピーク値を容易に認識することができる。
特公平６−９５５６号公報
しかし、特許文献１の血流速度表示装置においては、血流像を表示するために、血流速度表示値演算手段による比較及び該比較結果に基づく演算が行われていることから、血流速度表示値演算手段にかかる処理の負荷が大きくなり、該血流像のフレームレートが低下する場合がある。その結果、特許文献１の血流速度表示装置は、血流動態を正確に表示することができない場合があるという問題点を有している。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、血流像のフレームレートを低下させることなく、従来に比べて血流動態をより正確に示すことのできる超音波診断装置を提供することを目的としている。
本発明における第１の超音波診断装置は、超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、一の輝度値を他の輝度値に変換するための輝度値変換情報を有する輝度値置換手段と、前記輝度値変換手段から出力される前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値との比較を行う比較手段とを有し、前記比較手段は、前記比較結果と、前記輝度値置換情報とに基づき、前記第１の輝度値、または、前記第２の輝度値の絶対値以下の輝度値である第３の輝度値のいずれかを出力することを特徴とする。
本発明における第２の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記比較手段は、前記第１の輝度値が前記第２の輝度値より大きいという比較結果を得た場合には、前記第１の輝度値を出力し、前記第１の輝度値が前記第２の輝度値以下であるという比較結果を得た場合には、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力することを特徴とする。
本発明における第３の超音波診断装置は、前記第１の超音波診断装置において、前記比較手段は、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が異なるという比較結果を得た場合、または、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が同一であり、かつ、前記第１の輝度値の絶対値が前記第２の輝度値の絶対値より大きいという比較結果を得た場合には、前記第１の輝度値を出力し、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が同一であり、かつ、前記第１の輝度値の絶対値が前記第２の輝度値の絶対値以下であるという比較結果を得た場合には、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力することを特徴とする。
本発明における第４の超音波診断装置は、超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値とを記憶すると共に、前記第１の輝度値と、前記第２の輝度値とを出力する記憶手段と、前記記憶手段から出力される前記第２の輝度値を前記第２の輝度値以下の輝度値である第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力する輝度値置換手段と、前記記憶手段から出力される前記第１の輝度値と、前記輝度値置換手段から出力される前記第３の輝度値との比較を行い、一方の輝度値に対して大きな輝度値を有する他方の輝度値を出力する比較手段とを有することを特徴とする。
本発明における第５の超音波診断装置は、前記第２乃至第４の超音波診断装置において、 前記比較手段は、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換する場合に、前記第２の輝度値の増加に伴い、前記第３の輝度値の減衰量を増加させることを特徴とする。
本発明における第６の超音波診断装置は、前記第１乃至第５の超音波診断装置において、 前記輝度値置換手段が有する前記輝度値変換情報は、書き換え可能なデータファイルとして構成されることを特徴とする。
本発明における第７の超音波診断装置は、前記第６の超音波診断装置において、前記データファイルは、複数のデータファイルからなることを特徴とする請求項７に記載の超音波診断装置。
本発明における第８の超音波診断装置は、超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、前記輝度値変換手段から出力される前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値との比較を行う比較手段とを有する超音波診断装置であって、前記超音波診断装置は、前記第２の輝度値を前記第２の輝度値の絶対値以下の輝度値である第３の輝度値に変換するための対照表を有するルックアップテーブルを具備し、前記比較手段は、前記比較結果と、前記対照表とに基づき、前記第１の輝度値または第３の輝度値のいずれかを出力することを特徴とする。
本発明における第９の超音波診断装置は、前記第８の超音波診断装置において、前記ルックアップテーブルが有する前記対照表は、書き換え可能なデータファイルとして構成されることを特徴とする。
本発明における第１０の超音波診断装置は、前記第９の超音波診断装置において、前記データファイルは、複数のデータファイルからなることを特徴とする。
本発明における超音波診断装置によると、血流像のフレームレートを低下させることなく、従来に比べて血流動態をより正確に示すことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本実施形態に係る超音波診断装置が用いられる超音波診断システムの要部の構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る超音波診断装置が有する残像処理回路の構成の一例を示す図である。図３は、図２の残像処理回路のルックアップテーブルが有する対照表における、入力輝度値と、該入力輝度値に応じた出力輝度値との関係をグラフとして示した図である。図４は、モニタに表示される血流像において、血流が存在する箇所の輝度値の変動をグラフとして示した図である。図５は、図２の残像処理回路の変形例における構成の一例を示す図である。図６は、図２の残像処理回路の変形例における構成の、図５とは異なる一例を示す図である。
超音波診断システム１は、探触子１１と、超音波診断装置２１と、モニタ４１とを有して構成される。
探触子１１は、例えば生体である被検体１０１に対して超音波を送波し、また、被検体１０１における該超音波の反射波を受波する超音波振動子１２を内部に有している。
超音波送受波手段としての超音波振動子１２は、超音波診断装置２１からの超音波パルス信号に基づいて被検体１０１に対して超音波を送波すると共に、被検体１０１における該超音波の反射波を受波し、エコー信号として超音波診断装置２１に出力する。
また、超音波診断装置２１は、送受信回路２２と、Ｂモード生成回路２３と、ドプラ処理回路２４と、合成回路２５とを有して構成される。
超音波送受信手段としての送受信回路２２は、超音波振動子１２を駆動させるための超音波パルス信号を探触子１１に対して送信すると共に、超音波振動子１２から出力されるエコー信号を受信して増幅等の処理を行い、該処理を行った後のエコー信号を、Ｂモード生成回路２３及びドプラ処理回路２４に対して出力する。
Ｂモード生成回路２３は、送受信回路２２から出力されるエコー信号に基づいて被検体１０１の断層像を生成した後、該断層像を断層画像信号として合成回路２５に対して出力する。
ドプラ処理回路２４は、直交検波回路３１と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ３２Ｉ及び３２Ｑと、記憶回路３３Ｉ及び３３Ｑと、ＭＴＩフィルタ３４Ｉ及び３４Ｑと、血流動態検出回路３５と、輝度値変換回路３６と、残像処理回路３７とを有して構成される。
直交検波回路３１は、送受信回路２２から出力されるエコー信号に基づいて直交検波を行い、該エコー信号の同相成分である同相エコー信号をＡ／Ｄコンバータ３２Ｉに対して出力し、また、該エコー信号の直交成分である直交エコー信号をＡ／Ｄコンバータ３２Ｑに対して出力する。
Ａ／Ｄコンバータ３２Ｉは、直交検波回路３１から出力される同相エコー信号に対してデジタル変換処理を行い、デジタル変換された同相エコー信号を記憶回路３３Ｉに対して出力する。また、Ａ／Ｄコンバータ３２Ｑは、直交検波回路３１から出力される直交エコー信号に対してデジタル変換処理を行い、デジタル変換された直交エコー信号を記憶回路３３Ｑに対して出力する。
なお、送受信回路２２から出力されるエコー信号は、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換された後、デジタルフィルタにより構成された直交検波回路を用いて直交検波が行われるものであっても良い。
メモリ等からなる記憶回路３３Ｉは、Ａ／Ｄコンバータ３２Ｉから出力された同相エコー信号を、血流動態検出回路３５が行う処理に必要となる信号量として、例えば、１フレーム分だけ記憶した後、該信号量分の同相エコー信号をＭＴＩフィルタ３４Ｉに対して出力する。また、メモリ等からなる記憶回路３３Ｑは、Ａ／Ｄコンバータ３２Ｑから出力された直交エコー信号を、血流動態検出回路３５が行う処理に必要となる信号量として、例えば、１フレーム分だけ記憶した後、該信号量分の同相エコー信号をＭＴＩフィルタ３４Ｑに対して出力する。
ＭＴＩフィルタ３４Ｉは、記憶回路３３Ｉから出力される同相エコー信号から、例えば、臓器のように生体内において低速な運動を行う成分を除去する処理を行った後、該処理後の同相エコー信号を血流動態検出回路３５に対して出力する。また、ＭＴＩフィルタ３４Ｑは、記憶回路３３Ｑから出力される直交エコー信号から、例えば、臓器のように生体内において低速な運動を行う成分を除去する処理を行った後、該処理後の直交エコー信号を血流動態検出回路３５に対して出力する。
血流動態検出回路３５は、ＭＴＩフィルタ３４Ｉ及び３４Ｑから出力される同相エコー信号及び直交エコー信号に基づき、複素自己相関のベクトルを表す複素数データを生成して出力する複素自己相関処理回路と、一のフレームの複素数データを保存するフレームメモリと、入力された複素数データに重みを付けて加算する重み付け加算回路と、重み付け加算されたデータに基づき、血流の速度、強度及び複素数データの振幅を計算する速度／強度計算回路と、所定の速度以下の成分及び所定の振幅以下の成分を除去する閾値処理回路とを有して構成される。血流動態検出回路３５は、前述したような構成を有することにより、ＭＴＩフィルタ３４Ｉ及び３４Ｑから出力される同相エコー信号及び直交エコー信号に基づき、生体内における血流動態に基づく所定の検出値としての、生体内の血流の速度を示す速度値、または、生体内の血流の強度を示すパワー値を算出するための処理を行うことができる。また、血流動態検出回路３５は、前記処理を行うことにより得た血流の速度値またはパワー値を、速度値データまたはパワー値データとして輝度値変換回路３６に対して出力する。
輝度値変換回路３６は、血流動態検出回路３５から出力される速度値データまたはパワー値データに対し、ドプラ効果に基づいた処理を行うことにより、該速度値データを１フレーム毎の輝度値データに変換した後、該輝度値データを残像処理回路３７に対して出力する。
残像処理回路３７は、図２に示すように、記憶回路３７ａ及び３７ｂと、比較回路３７ｃと、ルックアップテーブル３７ｄと、スイッチ３７ｅとを有して構成される。
フレームメモリ等からなる記憶回路３７ａは、輝度値変換回路３６から出力される輝度値データのうち、一のフレームにおける輝度値データである第１の輝度値データと、前記一のフレームの直前のフレームにおける輝度値データである第２の輝度値データとを一時的に記憶した後、該第１の輝度値データを比較回路３７ｃに対して出力し、該第２の輝度値データを記憶回路３７ｂに対して出力する。
フレームメモリ等からなる記憶回路３７ｂは、記憶回路３７ａから出力される第２の輝度値データを一時的に記憶した後、該第２の輝度値データを比較回路３７ｃに対して出力する。
比較回路３７ｃは、記憶回路３７ａから出力される第１の輝度値データに基づく第１の輝度値と、記憶回路３７ｂから出力される第２の輝度値データに基づく第２の輝度値との比較を行う。なお、第１の輝度値及び第２の輝度値は、例えば、０から２５５といったような、共に０以上の正の整数値をとるものであるとする。
そして、比較回路３７ｃは、例えば、第１の輝度値が第２の輝度値より大きい場合、第１の輝度値データをスイッチ３７ｅに対して出力する。さらに、比較回路３７ｃは、第１の輝度値データが合成回路２５に対して出力されるように、スイッチ３７ｅに対し、端子ｅ１を導通状態とするような切り替え制御を行う。
また、比較回路３７ｃは、例えば、第１の輝度値が第２の輝度値以下である場合、ルックアップテーブル３７ｄを参照しつつ、第２の輝度値を有する第２の輝度値データを、後述する第３の輝度値を有する第３の輝度値データに置換する処理を行った後、該第３の輝度値データをスイッチ３７ｅに対して出力する。さらに、比較回路３７ｃは、第３の輝度値データが合成回路２５に対して出力されるように、スイッチ３７ｅに対し、端子ｅ２を導通状態とするような切り替え制御を行う。なお、第３の輝度値は、例えば、０から２５５といったような、０以上の正の整数値をとるものであるとする。
輝度値置換手段としてのルックアップテーブル３７ｄは、図示しないメモリ及び図示しない入出力回路等により構成されている。そして、前記図示しないメモリは、第２の輝度値データに基づく第２の輝度値を、該第２の輝度値の絶対値以下の値として予め設定された第３の輝度値に置換するための処理を行う際に参照される、輝度値変換情報を有する対照表を有している。また、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表は、例えば、０から２５５までの整数値を取る入力輝度値と、該入力輝度値に応じた輝度値として、０から２５５までの整数値を取る出力輝度値とからなる２つの輝度値の組合せを複数有している。そして、前記２つの輝度値の組合せ各々は、例えば、図３に示す非線形なグラフとして表されるような、入力輝度値としての第２の輝度値の増加に伴い、出力輝度値としての第３の輝度値の減衰量が増加するような関係を有している。
本実施形態においては、ルックアップテーブル３７ｄの図示しないメモリが有する対照表は、入力輝度値及び該入力輝度値に応じた出力輝度値を所望の値に書き換え可能な構成を有しており、例えば、テキストデータ形式のデータファイルとして構成されている。さらに、前記データファイルは、例えば、識別コード等のファイル識別用データが該データファイルの先頭に書き込まれ、また、該ファイル識別用データが書き込まれた部分以降に、例えば、０から２５５までの整数値を取る入力輝度値と、該入力輝度値に応じた輝度値として、０から２５５までの整数値を取る出力輝度値とからなる２つの輝度値の組合せが書き込まれているような構成を有している。
また、ルックアップテーブル３７ｄは、図示しないメモリが１つの対照表のみを有する構成に限るものではなく、例えば、図示しないメモリが複数の対照表を有する構成であっても良い。さらに、ルックアップテーブル３７ｄの図示しないメモリが複数の対照表を有する場合、該複数の対照表のうち、所望の一の対照表を術者等が選択可能な構成を有しても良いし、また、比較結果に応じた一の対照表を比較回路３７ｃが選択可能な構成を有しても良い。
合成回路２５は、ドプラ処理回路２４から出力される輝度値データに基づき、被検体１０１における血流の動態を示すための血流像を生成する。そして、合成回路２５は、ドプラ処理回路２４から出力される輝度値データに基づいて生成した血流像と、Ｂモード生成回路２３から出力される断層画像信号に基づく被検体１０１の断層像とを合成し、合成後の血流像及び断層像を合成画像信号としてモニタ４１に対して出力する。
モニタ４１は、合成回路２５から出力される合成画像信号に基づき、生体としての被検体１０１の断層像に血流像が重畳された画像を表示する。
次に、本実施形態における超音波診断システム１の作用について、説明を行う。
まず、術者等は、被検体１０１の所望の観察部位に探触子１１を接触させた後、超音波診断装置２１の外装表面上に設けられた図示しないスイッチを操作することにより、被検体１０１に対して超音波を送波させるために、超音波振動子１２を振動させる。
超音波振動子１２は、被検体１０１に対して超音波を送波した後、被検体１０１における該超音波の反射波を受波し、エコー信号として超音波診断装置２１に出力する。
超音波診断装置２１は、探触子１１の超音波振動子１２から出力されるエコー信号に基づき、Ｂモード生成回路２３において断層画像信号を生成し、また、ドプラ処理回路２４において、第１の輝度値データまたは第３の輝度値データのうち、一方の輝度値データを出力する。そして、超音波診断装置２１は、合成回路２５において、ドプラ処理回路２４から出力される輝度値データに基づいて生成した血流像と、Ｂモード生成回路２３から出力される断層画像信号に基づく被検体１０１の断層像とを合成し、合成後の血流像及び断層像を合成画像信号としてモニタ４１に対して出力する。
モニタ４１は、合成回路２５から出力される合成画像信号に基づき、生体としての被検体１０１の断層像において、被検体１０１における血流動態を示す血流像が重畳された画像を表示する。
そして、前述したような一連の処理を超音波診断装置２１が行うことにより、術者等は、モニタ４１に表示される血流像において被検体１０１における血流動態を視認することができる。なお、モニタ４１に表示される血流像は、例えば、血流動態検出回路３５から速度値データが出力された場合においては、血流速度が大きければ大きい程、より明るい赤色となるような状態として、すなわち、血流速度の大きさと赤色の明るさとが関連付けられたような像として示される。また、モニタ４１に表示される血流像は、例えば、血流動態検出回路３５からパワー値データが出力された場合においては、血流強度が大きければ大きい程、より明るい赤色となるような状態として、すなわち、血流強度の大きさと赤色の明るさとが関連付けられたような像として示される。
さらに、前述したような一連の処理を超音波診断装置２１が行うことにより、術者等は、モニタ４１に表示される血流像において、血流の存在する箇所における血流速度または血流強度低下時の血流動態を、赤色の明るさが時間経過と共に緩やかに低下してゆくような状態として視認することができる。なお、図４は、モニタ４１に表示される血流像において、前述したような一連の処理が超音波診断装置２１により行われなかった場合と、前述したような一連の処理が超音波診断装置２１により行われた場合との両方の場合において、血流が存在する箇所の輝度値の時間的変動をグラフとして示した図である。
なお、本実施形態においては、超音波診断装置２１のドプラ処理回路２４が有する残像処理回路３７は、図５に示すような、残像処理回路３７と略同様の作用を有する残像処理回路３７Ａとして構成されるものであっても良い。
残像処理回路３７Ａは、ルックアップテーブル３７ｄと、記憶回路３７ｆ及び３７ｇと、比較回路３７ｈとを有して構成される。
フレームメモリ等からなる記憶回路３７ｆは、輝度値変換回路３６から出力される輝度値データのうち、一のフレームにおける輝度値データである第１の輝度値データと、前記一のフレームの直前のフレームにおける輝度値データである第２の輝度値データとを一時的に記憶した後、該第１の輝度値データを比較回路３７ｈに対して出力し、該第２の輝度値データを記憶回路３７ｇに対して出力する。
フレームメモリ等からなる記憶回路３７ｇは、記憶回路３７ｆから出力される第２の輝度値データを一時的に記憶した後、該第２の輝度値データをルックアップテーブル３７ｄに対して出力する。
ルックアップテーブル３７ｄは、図示しないメモリが有する対照表に基づき、記憶回路３７ｇから出力される第２の輝度値データを第３の輝度値データに置き換えた後、該第３の輝度値データ比較回路３７ｈに対して出力する。
比較回路３７ｈは、記憶回路３７ｆから出力される第１の輝度値データと、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表に基づいて出力される第３の輝度値データとの比較を行い、該比較結果に基づき、より大きな輝度値を有する一方の輝度値データを合成回路２５に対して出力する。
以上に述べたような構成を有する残像処理回路３７Ａは、前述したような、残像処理回路３７と略同様の作用を得ることができる。
また、本実施形態の説明においては、前述した第１の輝度値、第２の輝度値及び第３の輝度値は、例えば、０から２５５といったような、全て０以上の正の整数値をとるものであるとして説明を行っているが、これに限るものではなく、例えば、正負符号によるカラーデータを含む値として、例えば、−１２７から＋１２７の整数値をとるものであっても良い。そして、そのような場合、超音波診断装置２１のドプラ処理回路２４が有する残像処理回路３７は、例えば、図６に示すような残像処理回路３７Ｂとして構成される。
残像処理回路３７Ｂは、記憶回路３７ａと、記憶回路３７ｂと、ルックアップテーブル３７ｄと、比較回路３７ｐと、乗算器３７ｑ及び３７ｒと、予め設定された乗算数を出力する乗算数設定回路３７ｓと、ｔ１及びｔ２の２つの端子を有するスイッチ３７ｔと、ｕ１、ｕ２及びｕ３の３つの端子を有するスイッチ３７ｕとを有して構成されている。
比較回路３７ｐは、記憶回路３７ａから出力される第１の輝度値データに基づく第１の輝度値と、記憶回路３７ｂから出力される第２の輝度値データに基づく第２の輝度値との比較を行う。
そして、比較回路３７ｐは、第１の輝度値と第２の輝度値との符号が異なる場合、第１の輝度値データをスイッチ３７ｕに対して出力する。さらに、比較回路３７ｐは、第１の輝度値データが合成回路２５に対して出力されるように、スイッチ３７ｕに対し、端子ｕ１を導通状態とするような切り替え制御を行う。
また、比較回路３７ｐは、第１の輝度値と第２の輝度値との符号が同一である場合、第１の輝度値の絶対値及び第２の輝度値の絶対値を算出し、該算出結果に基づく比較をさらに行う。
そして、比較回路３７ｐは、例えば、第１の輝度値の絶対値が第２の輝度値の絶対値より大きい場合、第１の輝度値データをスイッチ３７ｕに対して出力する。さらに、比較回路３７ｐは、第１の輝度値データが合成回路２５に対して出力されるように、スイッチ３７ｕに対し、端子ｕ２を導通状態とするような切り替え制御を行う。
また、比較回路３７ｐは、例えば、第１の輝度値の絶対値が第２の輝度値の絶対値以下である場合、第２の輝度値の絶対値を乗算器３７ｑに対して出力することにより、乗算器３７ｑ、ルックアップテーブル３７ｄ及び乗算器３７ｒにおいて、後述する処理を行わせると共に、該処理により得られた輝度値データが合成回路２５に対して出力されるように、スイッチ３７ｕに対し、端子ｕ３を導通状態とするような切り替え制御を行う。
さらに、比較回路３７ｐは、第２の輝度値が０以上の値である場合、スイッチ３７ｔに対し、端子ｔ１を導通状態とするような切り替え制御を行う。一方、比較回路３７ｐは、第２の輝度値が０より小さい値である場合、スイッチ３７ｔに対し、端子ｔ２を導通状態とするような切り替え制御を行う。
乗算数設定回路３７ｓは、予め設定された乗算数に基づき、第１の乗算数として、例えば２を乗算器３７ｑに対して出力し、第２の乗算数として、例えば１／２をスイッチ３７ｔの端子ｔ１に対して出力し、第３の乗算数として、例えば−１／２をスイッチ３７ｔの端子ｔ２に対して出力する。
比較回路３７ｐから出力された第２の輝度値の絶対値は、乗算数設定回路３７ｓから出力された第１の乗算数に基づく処理が乗算器３７ｑにおいて行われることにより２倍された後、ルックアップテーブル３７ｄに対して出力される。
そして、乗算器３７ｑから出力された、２倍された第２の輝度値の絶対値は、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表に基づいて第３の輝度値に置き換えられた後、乗算器３７ｒに対して出力される。
例えば、第２の輝度値が０以上の値である場合、ルックアップテーブル３７ｄから出力された第３の輝度値は、乗算数設定回路３７ｓから出力された第２の乗算数に基づく処理が乗算器３７ｑにおいて行われることにより１／２倍された後、スイッチ３７ｕの端子ｕ３を介し、合成回路２５に対して出力される。一方、第２の輝度値が０より小さい値である場合、ルックアップテーブル３７ｄから出力された第３の輝度値は、乗算数設定回路３７ｓから出力された第３の乗算数に基づく処理が乗算器３７ｑにおいて行われることにより−１／２倍された後、スイッチ３７ｕの端子ｕ３を介し、合成回路２５に対して出力される。
以上に述べたような構成を有する残像処理回路３７Ｂは、正負符号によるカラーデータを含む値が入力された場合においても、残像処理回路３７と同一のルックアップテーブル３７ｄを用いつつ、前述したような、残像処理回路３７と略同様の作用を得ることができる。
本実施形態の超音波診断装置２１は、モニタ４１に表示される血流像において、血流速度低下時の血流動態を示す場合に、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表に基づく処理を行う。そのため、本実施形態の超音波診断装置２１は、血流速度低下時の血流動態を示す場合に従来行われていた、例えば、入力される輝度値を０．６乗して出力するといったような、比較的複雑な関数を用いた演算によって１フレーム毎に輝度値を算出するような処理を行うことがない。そして、本実施形態の超音波診断装置２１は、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表に、前述したような複雑な関数を用いた演算結果を予め組み込むことが可能であるため、例えば、輝度値の演算を行うための演算回路等において、該演算を１フレーム毎に行うといったような、従来行われていた大きな負荷を要する処理を行うことなく、かつ、従来に比べて簡便な構成により血流速度低下時の血流動態を示すことができる。その結果、本実施形態の超音波診断装置２１は、モニタ４１に表示される血流像において、フレームレートを低下させることなく血流動態を示すことができる。
また、本実施形態の超音波診断装置２１は、モニタ４１に表示される血流像において、血流速度低下時の血流動態を示す場合に、ルックアップテーブル３７ｄが有する対照表に基づく処理を行うことにより、該血流動態を、輝度値が時間経過と共に緩やかに低下してゆくような状態として示すことができる。そのため、本実施形態の超音波診断装置２１は、従来に比べて血流動態をより正確に示すことができる。
なお、本実施形態の超音波診断システム１及び超音波診断装置２１においては、発明の要旨を逸脱しない範囲において、その構成を種々変更することができる。
図１は、本実施形態に係る超音波診断装置が用いられる超音波診断システムの要部の構成を示す図。 本実施形態に係る超音波診断装置が有する残像処理回路の構成の一例を示す図。 図２の残像処理回路のルックアップテーブルが有する対照表における、入力輝度値と、該入力輝度値に応じた出力輝度値との関係をグラフとして示した図。 モニタに表示される血流像において、血流が存在する箇所の輝度値の変動をグラフとして示した図。 図２の残像処理回路の変形例における構成の一例を示す図。 図２の残像処理回路の変形例における構成の、図５とは異なる一例を示す図。
符号の説明
１・・・超音波診断システム、１１・・・探触子、１２・・・超音波振動子、２１・・・超音波診断装置、２２・・・送受信回路、２３・・・Ｂモード生成回路、２４・・・ドプラ処理回路、２５・・・合成回路、３１・・・直交検波回路、３２Ｉ，３２Ｑ・・・Ａ／Ｄコンバータ、３３Ｉ，３３Ｑ，３７ａ，３７ｂ，３７ｆ，３７ｇ・・・記憶回路、３４Ｉ，３４Ｑ・・・ＭＴＩフィルタ、３５・・・血流動態検出回路、３６・・・輝度値変換回路、３７，３７Ａ，３７Ｂ・・・残像処理回路、３７ｃ，３７ｈ，３７ｐ・・・比較回路、３７ｄ・・・ルックアップテーブル、３７ｅ，３７ｔ，３７ｕ・・・スイッチ、３７ｑ，３７ｒ・・・乗算器、３７ｓ・・・乗算数設定回路、４１・・・モニタ

Claims (10)

  1. 超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、
    前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、
    前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、
    一の輝度値を他の輝度値に変換するための輝度値変換情報を有する輝度値置換手段と、
    前記輝度値変換手段から出力される前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値との比較を行う比較手段とを有し、
    前記比較手段は、前記比較結果と、前記輝度値置換情報とに基づき、前記第１の輝度値、または、前記第２の輝度値の絶対値以下の輝度値である第３の輝度値のいずれかを出力することを特徴とする超音波診断装置。
  2. 前記比較手段は、前記第１の輝度値が前記第２の輝度値より大きいという比較結果を得た場合には、前記第１の輝度値を出力し、前記第１の輝度値が前記第２の輝度値以下であるという比較結果を得た場合には、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力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。
  3. 前記比較手段は、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が異なるという比較結果を得た場合、または、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が同一であり、かつ、前記第１の輝度値の絶対値が前記第２の輝度値の絶対値より大きいという比較結果を得た場合には、前記第１の輝度値を出力し、前記第１の輝度値と前記第２の輝度値との符号が同一であり、かつ、前記第１の輝度値の絶対値が前記第２の輝度値の絶対値以下であるという比較結果を得た場合には、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力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。
  4. 超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、
    前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、
    前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、
    前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値とを記憶すると共に、前記第１の輝度値と、前記第２の輝度値とを出力する記憶手段と、
    前記記憶手段から出力される前記第２の輝度値を前記第２の輝度値以下の輝度値である第３の輝度値に置換し、前記第３の輝度値を出力する輝度値置換手段と、
    前記記憶手段から出力される前記第１の輝度値と、前記輝度値置換手段から出力される前記第３の輝度値との比較を行い、一方の輝度値に対して大きな輝度値を有する他方の輝度値を出力する比較手段と、
    を有することを特徴とする超音波診断装置。
  5. 前記比較手段は、前記輝度値置換情報に基づいて前記第２の輝度値を前記第３の輝度値に置換する場合に、前記第２の輝度値の増加に伴い、前記第３の輝度値の減衰量を増加させることを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一に記載の超音波診断装置。
  6. 前記輝度値置換手段が有する前記輝度値変換情報は、書き換え可能なデータファイルとして構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の超音波診断装置。
  7. 前記データファイルは、複数のデータファイルからなることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置。
  8. 超音波送受波手段から被検体に対して送波される超音波を発生させるための超音波パルスを送信し、前記被検体において反射した超音波に基づき、前記超音波送受波手段から出力されるエコー信号を受信する超音波送受信手段と、
    前記エコー信号に基づき、前記被検体における血流動態に基づく所定の検出値を算出する血流動態検出手段と、
    前記所定の検出値を輝度値に変換する輝度値変換手段と、
    前記輝度値変換手段から出力される前記輝度値のうち、一のフレームにおける第１の輝度値と、前記一のフレームの直前のフレームにおける第２の輝度値との比較を行う比較手段とを有する超音波診断装置であって、
    前記超音波診断装置は、前記第２の輝度値を前記第２の輝度値の絶対値以下の輝度値である第３の輝度値に変換するための対照表を有するルックアップテーブルを具備し、
    前記比較手段は、前記比較結果と、前記対照表とに基づき、前記第１の輝度値または第３の輝度値のいずれかを出力することを特徴とする超音波診断装置。
  9. 前記ルックアップテーブルが有する前記対照表は、書き換え可能なデータファイルとして構成されることを特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
  10. 前記データファイルは、複数のデータファイルからなることを特徴とする請求項９に記載の超音波診断装置。
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