JP2000070266A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents

Ultrasonic diagnostic system

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JP2000070266A
JP2000070266A JP10243517A JP24351798A JP2000070266A JP 2000070266 A JP2000070266 A JP 2000070266A JP 10243517 A JP10243517 A JP 10243517A JP 24351798 A JP24351798 A JP 24351798A JP 2000070266 A JP2000070266 A JP 2000070266A
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synchronization
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友章 二村
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  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the synchronization accuracy in an ultrasonic diagnostic system for fetching images in synchronism with biological signals. SOLUTION: In a DSC(digital scanning converter) 32, three frame memories 34, 36 and 38 are provided. The frame memories 34, 36 and 38 are utilized in order and the write of data and the read of the data are performed. The write of the data is executed correspondingly to a transmission/reception frame rate and the read of the data is executed correspondingly to a display frame rate. At the time of writing the data, when R wave pulses are generated in the middle of the write of the data for an (n)-th frame, the same frame memory is utilized again and the write of the data for an (n+1)-th frame is performed. At the time of reading the data, in the case that the write of the data for the (n+1)-th frame is not completed yet at the point of time of completing the read of the data for the (n)-th frame, the data for the (n)-th frame are read again.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、特に生体信号に同期して画像を形成する機能を備え
た超音波診断装置に関する。
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of forming an image in synchronization with a biological signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3には従来の超音波診断装置の構成の
一例が例示されている。プローブ10は、超音波の送受
波を行う超音波探触子である。送受信部12は、プロー
ブ10に対して送信信号を供給するとともにプローブ1
0からの受信信号(エコーデータ)を処理(増幅、検
波、A/D変換など)する手段である。この例におい
て、表示フレーム内で時相のずれが発生しないようにす
るために送受波フレームレートは表示フレームレートに
一致させる設定がなされており、具体的には、送受信部
12は垂直同期信号108に同期させてプローブ10で
の送受波を実行している。送受信部12で処理されたエ
コーデータ100は、DSC(デジタルスキャンコンバ
ータ)14へ送出される。
2. Description of the Related Art FIG. 3 illustrates an example of the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus. The probe 10 is an ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves. The transmission / reception unit 12 supplies a transmission signal to the probe 10 and
This is means for processing (amplifying, detecting, A / D converting, etc.) the received signal (echo data) from 0. In this example, the transmission / reception frame rate is set to match the display frame rate in order to prevent a time phase shift from occurring in the display frame. The transmission and reception by the probe 10 are executed in synchronization with. The echo data 100 processed by the transmission / reception unit 12 is sent to a DSC (Digital Scan Converter) 14.

【0003】一方、心電計測ユニット13には、生体信
号としての心電信号102が入力されている。心電計測
ユニット13は、心電信号における特定の時相(この例
ではR波)を認識し、それに同期したR波パルス104
を生成している。送受信部12は、R波パルスの発生
後、最初の垂直同期信号108が発生したタイミングで
同期フラグ106Aを生成し、それをエコーデータ10
0とともにDSC14に送出している。
On the other hand, an electrocardiographic signal 102 as a biological signal is input to the electrocardiographic measuring unit 13. The electrocardiogram measurement unit 13 recognizes a specific time phase (R wave in this example) in the electrocardiographic signal, and synchronizes with the R wave pulse 104.
Has been generated. After the generation of the R-wave pulse, the transmission / reception unit 12 generates a synchronization flag 106A at the timing when the first vertical synchronization signal 108 is generated, and transmits it to the echo data 10A.
It is sent to the DSC 14 together with 0.

【0004】DSC14は、座標変換機能、補間機能、
フレームレート変換機能などを有する。図3の例におい
て、DSC14は、2つのフレームメモリ16、18及
びメモリ制御部20を含む。メモリ制御部20は2つの
フレームメモリ16、18に対してデータの書き込み及
び読み出しを制御する手段であり、2つのフレームメモ
リを交互に使用して、一方でデータの書き込みを行って
いる間に他方でデータの読み出しを行う制御を実行して
いる。なお、同期フラグ106Aは、エコーデータとと
もにフレームメモリに格納されまた読み出されている。
読み出し後の同期フラグが図において106Bで示され
ている。
The DSC 14 has a coordinate conversion function, an interpolation function,
It has a frame rate conversion function and the like. In the example of FIG. 3, the DSC 14 includes two frame memories 16, 18 and a memory control unit 20. The memory control unit 20 is a unit that controls writing and reading of data to and from the two frame memories 16 and 18. Is performing the control of reading data. The synchronization flag 106A is stored and read out in the frame memory together with the echo data.
The synchronization flag after reading is indicated by 106B in the figure.

【0005】表示処理部21は、画像合成処理、D/A
変換処理などを実行する手段であり、表示処理後のデー
タが表示部22に送られ、その表示部22に超音波画像
が表示フレームレートに従って表示される。ちなみに、
表示処理部21において、入力されるすべてのフレーム
ついて処理を行わせてもよいが、同期フラグ106Bを
基準として特定される1又は複数のフレームのみが周期
的に画像表示されるように処理を行わせてもよい。な
お、心電計測ユニット13において心電波形信号が生成
される場合、その心電波形信号はDSC14を介して表
示処理部21に送られ、そこで画像合成がなされる。
[0005] The display processing unit 21 performs image synthesis processing, D / A
This is a means for performing a conversion process or the like. The data after the display process is sent to the display unit 22, and the ultrasonic image is displayed on the display unit 22 according to the display frame rate. By the way,
The display processing unit 21 may perform processing for all input frames, but performs processing such that only one or a plurality of frames specified based on the synchronization flag 106B is periodically displayed as an image. You may let it. When the electrocardiogram waveform signal is generated in the electrocardiogram measurement unit 13, the electrocardiogram waveform signal is sent to the display processing unit 21 via the DSC 14, where the image is synthesized.

【0006】3D画像構築システム24は、三次元領域
で取得されたエコーデータに基づいて三次元超音波画像
を形成する手段であり、その3D画像構築システム24
には特定時相のフレームのエコーデータ100、垂直同
期信号108及び同期フラグ106Bが送られている。
3D画像構築システム24においては、同期フラグ10
6Bで特定されるフレームを先頭とする1又は複数のフ
レームのエコーデータを取り込み、それらを利用して三
次元超音波画像を構成する。
[0006] The 3D image construction system 24 is means for forming a three-dimensional ultrasonic image based on echo data acquired in a three-dimensional area.
, The echo data 100 of the frame at the specific time phase, the vertical synchronization signal 108, and the synchronization flag 106B are sent.
In the 3D image construction system 24, the synchronization flag 10
Echo data of one or a plurality of frames starting with the frame specified by 6B is fetched, and a three-dimensional ultrasonic image is constructed by using them.

【0007】図4には、図3に示した従来装置における
動作がタイミングチャートとして示されている。この従
来装置においては、(B)、(C)、(D)及び(E)
に示すように、垂直同期信号108に同期して、エコー
データ(及び同期フラグ)の書き込み及び読み出しが行
われる。その場合、2つのフレームメモリ16、18に
対応した2つのプレーン(記憶プレーン)が交互に利用
される。このように表示フレームレートに同期させてデ
ータの書き込み及び読み出しを行うのは、1つの表示フ
レーム内に送受波フレーム間の継目が現れないようにす
るためである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the conventional device shown in FIG. In this conventional device, (B), (C), (D) and (E)
As shown in (1), writing and reading of echo data (and a synchronization flag) are performed in synchronization with the vertical synchronization signal 108. In this case, two planes (storage planes) corresponding to the two frame memories 16 and 18 are used alternately. The reason why data is written and read out in synchronization with the display frame rate is to prevent a seam between transmission and reception frames from appearing in one display frame.

【0008】(A)に示すR波パルスが生成されると、
その次に発生する垂直同期信号108のタイミングで、
(D)に示す同期フラグAが生成され、その同期フラグ
Aがエコーデータとともに一旦いずれかのフレームメモ
リに格納される。そして、(F)に示すように、エコー
データの読み出し時に同期フラグBも併せて読み出され
る。その同期フラグを利用して(G)に示すように特定
時相の1又は複数のフレームが例えば三次元画像形成
(又は二次元画像表示)で利用されることになる。
When the R-wave pulse shown in (A) is generated,
At the timing of the next vertical synchronization signal 108,
A synchronization flag A shown in (D) is generated, and the synchronization flag A is temporarily stored in one of the frame memories together with the echo data. Then, as shown in (F), when the echo data is read, the synchronization flag B is also read. Using the synchronization flag, one or a plurality of frames at a specific time phase is used, for example, in three-dimensional image formation (or two-dimensional image display) as shown in (G).

【0009】上記のような動作によれば、心臓の各周期
において例えば拡張末期の1又は数フレームの画像を取
り込むことが可能となる。
According to the above-described operation, it is possible to capture, for example, one or several frames of images at the end diastole in each cycle of the heart.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従って、上記従来装置
においては、R波に同期した画像表示あるいは画像収集
を行えるものの、表示フレームレートに送受波フレーム
レートが支配され、送受波フレームレートを独立して設
定できないという問題があった。また、図4に示される
ように、R波パルスが生じてから垂直同期信号が発生し
ないとフレームの取り込みが行われないために、その
間、最大で例えば33msecの時間遅れが発生し(表
示フレームレートが30Hzの場合)、所望タイミング
からフレーム取得のタイミングまでの時間が無視できな
い場合があるという問題があった。
Therefore, in the above-mentioned conventional apparatus, although the image display or the image collection synchronized with the R wave can be performed, the transmission and reception frame rate is controlled by the display frame rate, and the transmission and reception frame rate is independent. There was a problem that can not be set. In addition, as shown in FIG. 4, since a frame is not fetched unless a vertical synchronization signal is generated after an R-wave pulse is generated, a maximum time delay of, for example, 33 msec occurs during that time (display frame rate). Is 30 Hz), there is a problem that the time from the desired timing to the frame acquisition timing cannot be ignored.

【0011】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、生体信号に同期してデータの
取り込みを行う場合に、生体信号に基づくトリガの発生
からデータが取り込まれるまでのタイムラグをできる限
り短くすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object the object of acquiring data in synchronization with a biological signal, from generation of a trigger based on the biological signal to acquisition of data. The goal is to make the time lag as short as possible.

【0012】本発明の他の目的は、送受波フレームレー
トが表示フレームレートに対して独立に設定できるよう
にすることにある。
Another object of the present invention is to enable the transmission / reception frame rate to be set independently of the display frame rate.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、生体信号を計測する生体信号計測手段
と、前記生体信号に同期したトリガ信号を生成するトリ
ガ信号生成手段と、前記トリガ信号に同期して、送受波
フレームレートでデータを取り込む送受信手段と、前記
データの書き込み及び読み出しが順番に行われる3つ以
上のフレームメモリで構成されたメモリ部と、前記メモ
リ部におけるフレームメモリを順番に選択し、選択され
たフレームメモリにデータを書き込む手段であって、前
記トリガ信号に同期して前記送受波フレームレートでデ
ータを書き込む書き込み制御手段と、前記メモリ部にお
けるデータの書き込みが完了したフレームメモリを順次
選択し、選択されたフレームメモリからデータを読み出
す手段であって、表示フレームレートでデータを読み出
す読み出し制御手段と、前記読み出されたデータが表示
フレームレートで表示される表示手段と、を含み、前記
書き込み制御手段は、n番目のフレームについてのデー
タの書き込み途中で前記トリガ信号が入力された場合
に、同じフレームメモリを再度利用してn+1番目のフ
レームについてのデータの書き込みを行い、前記読み出
し制御手段は、n番目のフレームについてデータの読み
出しが完了した時点でn+1番目のフレームについての
データの書き込みがまだ完了していない場合には、n番
目のフレームについてのデータを再度読み出すことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a biological signal measuring means for measuring a biological signal, a trigger signal generating means for generating a trigger signal synchronized with the biological signal, and Transmitting / receiving means for capturing data at a transmission / reception frame rate in synchronization with a trigger signal; a memory unit including three or more frame memories in which writing and reading of the data are sequentially performed; and a frame memory in the memory unit Means for sequentially writing and writing data to the selected frame memory, the writing control means for writing data at the transmission / reception frame rate in synchronization with the trigger signal, and the completion of data writing in the memory unit. Means for sequentially selecting the selected frame memories and reading data from the selected frame memories. Read control means for reading data at a frame rate, and display means for displaying the read data at a display frame rate, wherein the write control means includes: When a trigger signal is input, the same frame memory is used again to write data for the (n + 1) th frame, and the read control means sets the (n + 1) th data when the reading of data for the (n) th frame is completed. If the writing of data for the frame has not been completed, the data for the n-th frame is read again.

【0014】上記構成によれば、メモリ部に3つ以上の
フレームメモリが設けられ、それらを順番に利用してデ
ータの書き込み及び読み出しが行われる。この場合に、
生体信号に基づくトリガ信号が生成されると、それに即
応して、その時点で書き込みに使用されていた(書き込
み途中の)フレームメモリが開放され、次のフレームの
データが当該フレームメモリに格納される。すなわち、
フレームメモリへのデータの書き込みはトリガ信号をリ
セット信号として送受波フレームレートに従って実行さ
れ、表示フレームレートとは関係なくデータの書き込み
が実行される。このため、データの読み出し時に次のフ
レームについての書き込みが完了していない事態が想定
され、そのような場合には同じフレームのデータが繰り
返し読み出される。3つ以上のフレームレートを前提と
して、以上のような制御を行うことにより、送受波フレ
ームレートを表示フレームレートとは独立設定可能であ
る。なお、上記制御によれば、データの読み出しは表示
フレームレートに同期しているため表示フレーム内に継
目が発生することもない。フレームメモリは上記の制御
を実現すること及び装置コストを考えると、3つ設ける
のが望ましい。
According to the above configuration, three or more frame memories are provided in the memory unit, and data writing and reading are performed by using these in order. In this case,
When the trigger signal based on the biological signal is generated, the frame memory currently used for writing (during writing) is released in response to the trigger signal, and the data of the next frame is stored in the frame memory. . That is,
Writing of data to the frame memory is executed according to the transmission / reception frame rate using the trigger signal as a reset signal, and data writing is executed regardless of the display frame rate. For this reason, it is assumed that writing of the next frame is not completed at the time of reading data, and in such a case, data of the same frame is repeatedly read. By performing the above control on the premise of three or more frame rates, the transmission and reception frame rate can be set independently of the display frame rate. According to the above control, data reading is synchronized with the display frame rate, so that no seam occurs in the display frame. It is desirable to provide three frame memories in consideration of realizing the above control and the cost of the apparatus.

【0015】本発明の好適な態様では、前記生体信号は
心電信号であり、その所定時相に同期させて前記トリガ
信号が生成される。
In a preferred aspect of the present invention, the biological signal is an electrocardiographic signal, and the trigger signal is generated in synchronization with a predetermined time phase.

【0016】本発明の好適な態様では、前記トリガ信号
によって特定される特定時相のフレームを表す同期フラ
グを生成する同期フラグ手段と、前記同期フラグによっ
て特定される特定時相のフレームについてのデータがい
ずれかのフレームメモリに書き込まれる場合に、そのデ
ータとともに前記同期フラグを同じフレームメモリに書
き込む同期フラグ書き込み手段と、前記フレームメモリ
からエコーデータが読み出される場合に、それに付随し
て書き込まれた同期フラグが読み出される同期フラグ読
み出し手段と、を含むことを特徴とする。
In a preferred aspect of the present invention, a synchronization flag means for generating a synchronization flag indicating a frame of a specific time phase specified by the trigger signal, and data on a frame of the specific time phase specified by the synchronization flag Is written in any one of the frame memories, the synchronization flag is written to the same frame memory together with the data, and a synchronization flag is written when the echo data is read out from the frame memory. A synchronization flag reading means for reading the flag.

【0017】上記構成によれば、フレームのエコーデー
タとともに当該フレームが取込先頭を示す同期フラグも
格納されるため、データの書き込み及び読み出しが非同
期であっても特定フレームを確実に識別可能である。
According to the above configuration, since the synchronization flag indicating the beginning of the fetch of the frame is also stored together with the echo data of the frame, the specific frame can be reliably identified even if the writing and reading of the data are asynchronous. .

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を
示すブロック図である。なお、図1において、図3に示
した構成と同様の構成には同一符号を付している。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration. Note that, in FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

【0020】プローブ10は、超音波の送受波を行う超
音波探触子であり、そのプローブ10内には複数の振動
素子からなるアレイ振動子が設けられている。そのアレ
イ振動子を電子走査することによって超音波ビームが走
査され、これによって二次元の走査面が形成される。こ
こで、その走査面形成に係る送受波フレームレートは、
ユーザーにより設定された診断深さや走査範囲などの各
種のパラメータに従って設定される。表示フレーム内で
発生する画像の時相ずれを排除する必要がある従来装置
においては、送受波フレーレートを表示フレームレート
に同期させる制御が行われていたが、本実施形態に係る
装置によれば、表示フレームレートに対して送受波フレ
ームレートを非同期で設定することが可能である。
The probe 10 is an ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves. The probe 10 has an array vibrator including a plurality of vibrating elements. An ultrasonic beam is scanned by electronically scanning the array transducer, thereby forming a two-dimensional scanning surface. Here, the transmission / reception frame rate related to the scanning plane formation is:
It is set according to various parameters such as a diagnosis depth and a scanning range set by the user. In a conventional apparatus that needs to eliminate a time phase shift of an image generated in a display frame, control for synchronizing a transmission / reception frame rate with a display frame rate is performed. However, according to the apparatus according to the present embodiment, The transmission and reception frame rate can be set asynchronously with respect to the display frame rate.

【0021】送受信部12はプローブ10に対して送信
信号を供給し、またプローブ10からの受信信号を処理
する手段である。その処理には、増幅、検波及びA/D
変換などの各処理が含まれる。この処理によって生成さ
れたエコーデータ100はDSC(デジタルスキャンコ
ンバータ)32に送られる。
The transmission / reception section 12 is a means for supplying a transmission signal to the probe 10 and processing a reception signal from the probe 10. The processing includes amplification, detection and A / D
Each process such as conversion is included. The echo data 100 generated by this process is sent to a DSC (Digital Scan Converter) 32.

【0022】生体ユニット13には生体信号としての心
電信号102が入力されている。この心電信号102は
生体に装着された心電センサからの出力信号であり、生
体ユニット13においてはその心電信号102に基づい
てR波パルス104が生成されている。すなわち、心電
信号102における特定時相、すなわちR波が特定さ
れ、そのR波を示すパルスがR波パルス104として出
力されている。これは、例えば心臓などの臓器を画像表
示させる場合において、特定時相の画像を周期的に繰り
返し表示させたりそのような周期的な画像を利用して三
次元画像を形成するために行われるものである。
An electrocardiographic signal 102 as a biological signal is input to the biological unit 13. The electrocardiographic signal 102 is an output signal from an electrocardiographic sensor attached to the living body, and the biological unit 13 generates an R-wave pulse 104 based on the electrocardiographic signal 102. That is, a specific time phase in the electrocardiographic signal 102, that is, an R wave is specified, and a pulse indicating the R wave is output as an R wave pulse 104. This is performed, for example, when displaying an image of an organ such as the heart, in order to periodically and repeatedly display an image at a specific time phase or to form a three-dimensional image using such a periodic image. It is.

【0023】送受信部12においては、R波パルス10
4が入力されると、そのR波パルス104に同期した超
音波の送受波制御を実行すると共に、R波パルス104
が発生した直後に形成されるフレームを表す同期フラグ
106Aを生成している。すなわち、あるフレームにつ
いての送受波が実行されている最中において、R波パル
ス104が生成されると、そのパルスの入力によって送
受波が中断され、新たなフレームの送受波が実行され
る。
In the transmitting / receiving section 12, the R-wave pulse 10
4 is input, ultrasonic wave transmission / reception control synchronized with the R-wave pulse 104 is executed, and the R-wave pulse 104
The synchronization flag 106A indicating the frame formed immediately after the occurrence of the error is generated. That is, if the R-wave pulse 104 is generated during transmission / reception of a certain frame, transmission / reception is interrupted by the input of the pulse, and transmission / reception of a new frame is performed.

【0024】DSC32は、エコーデータについての座
標変換機能、補間機能、フレームレート変換機能などの
各種の機能を有する手段である。本実施形態においてD
SC32は3つのフレームメモリ34,36,38を有
している。各フレームメモリ34,36,38はそれぞ
れプレーン1、プレーン2、プレーン3の記憶エリアを
持っている。メモリ制御部40は、それらのフレームメ
モリ34,36,38についてのデータの書き込み及び
読み出しを制御する手段である。ここで、後に詳述する
ようにデータの書き込みは送受波フレームレートに従っ
て行われ、一方、データの読み出しは表示フレームレー
トに従って行われている。すなわち、データの書き込み
及び読み出しは非同期で実行されている。つまり、この
ような制御を実現するためにフレームメモリが3つ設け
られている。もちろん、例えば他の画像処理などを実行
する場合には3つ以上のフレームメモリを設けてもよ
い。
The DSC 32 is a means having various functions such as a coordinate conversion function, an interpolation function, and a frame rate conversion function for echo data. In the present embodiment, D
The SC 32 has three frame memories 34, 36, 38. Each of the frame memories 34, 36, and 38 has a storage area of plane 1, plane 2, and plane 3, respectively. The memory control unit 40 is a unit that controls writing and reading of data to and from the frame memories 34, 36, and 38. Here, as described later in detail, data writing is performed according to the transmission / reception frame rate, while data reading is performed according to the display frame rate. That is, writing and reading of data are performed asynchronously. That is, three frame memories are provided to realize such control. Of course, three or more frame memories may be provided when performing other image processing, for example.

【0025】メモリ制御部40は、データの書き込みを
行う場合に、3つのフレームメモリの内から各メモリを
順番に選択し、その選択されたフレームメモリにデータ
を書き込んでいる。この場合において、データの書き込
み途中でR波パルス104が発生すると、書き込み途中
にあるフレームメモリの内容が結果としてリセットさ
れ、次の新しいフレームのエコーデータが当該フレーム
メモリに書き込まれる。その後はR波パルス104に従
う送受波フレームレートでエコーデータの書き込みが実
行される。
When writing data, the memory control unit 40 sequentially selects each of the three frame memories and writes the data to the selected frame memory. In this case, if the R-wave pulse 104 is generated during data writing, the contents of the frame memory being written are reset as a result, and the echo data of the next new frame is written to the frame memory. Thereafter, the writing of the echo data is executed at the transmission / reception frame rate according to the R-wave pulse 104.

【0026】その一方、データの読み出し時において、
通常の場合は、データの書き込みが完了したフレームメ
モリから順次データが読み出されるが、次のフレームメ
モリからのデータを読み出そうとした時に当該次のフレ
ームメモリに対するデータの書き込みが完了していない
場合にはその一つ前のフレームメモリから同じフレーム
のデータを再度読み出す制御が実行されている。すなわ
ち、上述したように、送受波フレームレートを表示フレ
ームレートと非同期にしたことから、このようなデータ
の再読み出しによってフレームの欠落を防止するもので
ある。
On the other hand, when reading data,
Normally, data is sequentially read from the frame memory in which data has been written, but when data is not completely written to the next frame memory when data is read from the next frame memory. , The control of reading out the data of the same frame again from the immediately preceding frame memory is executed. That is, as described above, since the transmission / reception frame rate is made asynchronous with the display frame rate, frame loss is prevented by re-reading such data.

【0027】なお、フレームメモリからエコーデータが
読み出される場合、その同一のフレームメモリに格納さ
れた同期フラグも併せて読み出される。その読み出し後
の同期フラグが図において符号106Bで示されてい
る。
When echo data is read from the frame memory, the synchronization flag stored in the same frame memory is also read. The synchronization flag after the reading is indicated by reference numeral 106B in the figure.

【0028】表示処理部21では、垂直同期信号108
が生成されており、その垂直同期信号108はDSC3
2に送られると共に3D画像構築システム24へも送ら
れている。DSC32では、その垂直同期信号108が
各フレームについてのデータの読み出し時に同期信号と
して利用される。
In the display processing section 21, the vertical synchronizing signal 108
Has been generated, and the vertical synchronization signal 108 of the
2 and to the 3D image construction system 24. In the DSC 32, the vertical synchronizing signal 108 is used as a synchronizing signal when data of each frame is read.

【0029】表示処理部21は画像合成機能やD/A変
換機能などを有している。その表示処理部21にはDS
C32から読み出されたエコーデータ100及び同期フ
ラグ106Bが入力されている。表示処理部21におい
ては、表示部22に連続的に画像表示を行わせる場合に
は、DSC32から出力される各フレームのエコーデー
タを表示部22に送出している。一方、特定時相のフレ
ームのみを表示させる場合には、同期フラグ106Bで
特定されるフレームを先頭とした1又は複数のフレーム
についてだけ処理を行って、その1又は複数のフレーム
についてのみ画像表示を行わせている。
The display processing section 21 has an image synthesizing function, a D / A conversion function, and the like. The display processing unit 21 has a DS
The echo data 100 and the synchronization flag 106B read from C32 are input. The display processing unit 21 sends the echo data of each frame output from the DSC 32 to the display unit 22 when the display unit 22 continuously displays images. On the other hand, when displaying only a frame at a specific time phase, processing is performed only on one or more frames starting from the frame specified by the synchronization flag 106B, and image display is performed only on the one or more frames. Have done it.

【0030】このことは3D画像構築システム24にお
いても同様であり、当該システムにおいては必要に応じ
て、同期フラグ106Bで特定される1又は複数のフレ
ームを利用して三次元超音波画像の処理がなされてい
る。
This is the same in the 3D image construction system 24. In this system, the processing of the three-dimensional ultrasonic image is performed using one or a plurality of frames specified by the synchronization flag 106B as necessary. It has been done.

【0031】上述のような処理によれば、例えば心臓の
各周期ごとに特定時相の1又は複数のフレームを繰り返
し画像表示あるいは画像形成でき、特に本実施形態にお
いては同期精度が極めて高められているため、各周期ご
とに表示させるフレームの時相を高精度に合致させるこ
とが可能となる。したがって、例えば心臓内の弁を画像
表示させる場合において、その弁の最大に開いた状態を
繰り返し観測することができ、従来のように表示される
弁の位置すなわち表示される時相が周期的に異なってし
まうという問題に対処することが可能となる。
According to the above-described processing, for example, one or a plurality of frames of a specific time phase can be repeatedly displayed or formed in each cycle of the heart. In this embodiment, in particular, the synchronization accuracy is extremely enhanced. Therefore, it is possible to match the time phase of the frame to be displayed for each cycle with high accuracy. Therefore, for example, when displaying an image of a valve in the heart, it is possible to repeatedly observe the maximum open state of the valve, and the position of the displayed valve, that is, the displayed time phase is periodically changed as in the related art. It is possible to deal with the problem of being different.

【0032】図2には、図1に示した装置の動作がタイ
ミングチャートとして示されている。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the apparatus shown in FIG.

【0033】(C)に示されるように、データの書き込
みは送受波フレームレートに従って行われる。一方、
(E)に示されるように、データの読み出しは(B)に
示す垂直同期信号を同期して実行される。ここで、
(A)に示すR波パルスが発生すると、(C)に示すよ
うに、あるフレームメモリに対するデータの書き込みは
停止され、当該フレームメモリに対して次のフレームの
データの書き込みが即時に実行開始されることになる。
その一方、(D)に示すように同期フラグAが生成され
る。そして、R波パルスの発生以降においてはそのR波
パルスをトリガとする送受波フレームレートに同期して
各フレームのデータが各フレームメモリに順次書き込ま
れる。
As shown in (C), data writing is performed according to the transmission / reception frame rate. on the other hand,
As shown in (E), data reading is executed in synchronization with the vertical synchronization signal shown in (B). here,
When the R-wave pulse shown in (A) is generated, as shown in (C), writing of data to a certain frame memory is stopped, and writing of data of the next frame to the frame memory is immediately started. Will be.
On the other hand, a synchronization flag A is generated as shown in FIG. After the generation of the R-wave pulse, the data of each frame is sequentially written to each frame memory in synchronization with the transmission / reception frame rate triggered by the R-wave pulse.

【0034】一方、読み出し時においては、(E)に示
すように、あるフレームのエコーデータの読み出しが完
了した後に次のフレームのエコーデータの読み出しを行
おうとした際に、その読み出しを行うべきフレームメモ
リがデータの書き込み完了前の状態にあれば、元のフレ
ームメモリからのエコーデータの読み出しを再度実行す
る。図2においては、プレーン1からのデータの読み出
しが2回実行されている。その後、当該次のフレームに
ついてのデータの書き込みが完了しその後に当該次のフ
レームのエコーデータが読み出されることになる。
(F)に示すように、その読み出しと平行して同期フラ
グBが読み出されている。
On the other hand, at the time of reading, when the reading of the echo data of the next frame is attempted after the reading of the echo data of a certain frame is completed, as shown in FIG. If the memory is in a state before the completion of the data writing, the reading of the echo data from the original frame memory is executed again. In FIG. 2, data reading from plane 1 is performed twice. Thereafter, the writing of data for the next frame is completed, and thereafter, the echo data of the next frame is read.
As shown in (F), the synchronization flag B is read in parallel with the reading.

【0035】(G)に示されるように、表示処理部21
に対し3D画像構築システム24においては、同期フラ
グBに従って1又は複数のフレームのデータを取込む。
As shown in (G), the display processing unit 21
On the other hand, in the 3D image construction system 24, data of one or a plurality of frames is captured according to the synchronization flag B.

【0036】図1の実施形態においては、理論上は、書
込みのR波パルスからフレームメモリにデータを書き込
み始めるまでの時間遅延はゼロであるが、実際の回路で
は、R波パルスが入力された段階で送受信部がビームを
送受信していると、その終了を待ってからフレームメモ
リにデータを書き込むための送受信動作(リセット動
作)に入るため、そこで時間遅延が発生し、さらにその
他の部分で多少の遅延が生じる。しかし、実測の結果最
大でも時間遅延は2msecとわずかである。すなわ
ち、前記したが表示フレームレートに同期してフレーム
の取込を行っている従来装置では、表示フレームレート
が30Hzの場合最大で33msecとフレーム単位の
時間遅延が生じていたが、表示フレームレートと非同期
でフレームの取込を行う本発明により最大でも2mse
cとビーム単位の時間遅延となり、従来装置に比べてそ
の時間的な遅れを大幅に削減可能である。
In the embodiment of FIG. 1, theoretically, the time delay from the writing R-wave pulse to the start of writing data to the frame memory is zero, but in an actual circuit, the R-wave pulse is input. If the transmission / reception unit is transmitting / receiving a beam at the stage, the transmission / reception operation (reset operation) for writing data to the frame memory is started after the completion of the beam transmission. Delay occurs. However, as a result of the actual measurement, the maximum time delay is as small as 2 msec. That is, as described above, in the conventional device that captures a frame in synchronization with the display frame rate, when the display frame rate is 30 Hz, a maximum time delay of 33 msec occurs in frame units. With the present invention that asynchronously fetches frames, the maximum is 2 msec.
The time delay is c and a beam unit, and the time delay can be greatly reduced as compared with the conventional apparatus.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
生体信号に同期してデータの取込みを行う場合に、生体
信号に基づくトリガの発生からデータが取り込まれるま
でのタイムラグを大幅に削減可能である。また、送受波
フレームレートを表示フレームレートに対して独立に設
定可能である。
As described above, according to the present invention,
When data is acquired in synchronization with a biological signal, a time lag from generation of a trigger based on the biological signal to acquisition of data can be significantly reduced. Also, the transmission and reception frame rate can be set independently of the display frame rate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形
態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

【図2】 実施形態に係る装置の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the device according to the embodiment.

【図3】 従来の超音波診断装置の構成を示すブロック
である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.

【図4】 従来例の装置の動作を示すタイミングチャー
トである。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プローブ、12 送受信部、13 生体ユニッ
ト、21 表示処理部、22 表示部、24 3D画像
構築システム、32 DSC(デジタルスキャンコンバ
ータ)、34,36,38 フレームメモリ、40 メ
モリ制御部。
Reference Signs List 10 probe, 12 transmission / reception unit, 13 biological unit, 21 display processing unit, 22 display unit, 24 3D image construction system, 32 DSC (digital scan converter), 34, 36, 38 frame memory, 40 memory control unit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 生体信号を計測する生体信号計測手段
と、 前記生体信号に同期したトリガ信号を生成するトリガ信
号生成手段と、 前記トリガ信号に同期して、送受波フレームレートでデ
ータを取り込む送受信手段と、 前記データの書き込み及び読み出しが順番に行われる3
つ以上のフレームメモリで構成されたメモリ部と、 前記メモリ部におけるフレームメモリを順番に選択し、
選択されたフレームメモリにデータを書き込む手段であ
って、前記トリガ信号に同期して前記送受波フレームレ
ートでデータを書き込む書き込み制御手段と、 前記メモリ部におけるデータの書き込みが完了したフレ
ームメモリを順次選択し、選択されたフレームメモリか
らデータを読み出す手段であって、表示フレームレート
でデータを読み出す読み出し制御手段と、 前記読み出されたデータが表示フレームレートで表示さ
れる表示手段と、 を含み、 前記書き込み制御手段は、n番目のフレームについての
データの書き込み途中で前記トリガ信号が入力された場
合に、同じフレームメモリを再度利用してn+1番目の
フレームについてのデータの書き込みを行い、 前記読み出し制御手段は、n番目のフレームについての
データの読み出しが完了した時点でn+1番目のフレー
ムについてのデータの書き込みがまだ完了していない場
合には、n番目のフレームについてのデータを再度読み
出すことを特徴とする超音波診断装置。
1. A biological signal measuring means for measuring a biological signal; a trigger signal generating means for generating a trigger signal synchronized with the biological signal; and a transmission / reception for capturing data at a transmission / reception frame rate in synchronization with the trigger signal. Means for writing and reading the data sequentially 3
A memory unit composed of one or more frame memories, and a frame memory in the memory unit are sequentially selected,
Means for writing data to a selected frame memory, wherein the write control means writes data at the transmission / reception frame rate in synchronization with the trigger signal; and a frame memory in which data writing in the memory unit is completed is sequentially selected. Means for reading data from the selected frame memory, comprising: read control means for reading data at a display frame rate; and display means for displaying the read data at a display frame rate. When the trigger signal is input during the writing of the data for the n-th frame, the writing control means uses the same frame memory again to write the data for the (n + 1) -th frame. Reads data for the n-th frame Completed when the writing of data for the n + 1-th frame is not yet completed at the time the ultrasonic diagnostic apparatus characterized by reading the data for the n-th frame again.
【請求項2】 請求項1記載の装置において、 前記生体信号は心電信号であり、その所定時相に同期さ
せて前記トリガ信号が生成されることを特徴とする超音
波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the biological signal is an electrocardiographic signal, and the trigger signal is generated in synchronization with a predetermined time phase.
【請求項3】 請求項1記載の装置において、 前記トリガ信号によって特定される所定時相のフレーム
を表す同期フラグを生成する同期フラグ手段と、 前記同期フラグによって特定される所定時相のフレーム
についてのデータがいずれかのフレームメモリに書き込
まれる場合に、そのデータとともに前記同期フラグを同
じフレームメモリに書き込む同期フラグ書き込み手段
と、 前記フレームメモリからエコーデータが読み出される場
合に、それに付随して書き込まれた同期フラグを読み出
す同期フラグ読み出し手段と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
3. The apparatus according to claim 1, wherein a synchronization flag means for generating a synchronization flag representing a frame of a predetermined time phase specified by the trigger signal, and a frame of a predetermined time phase specified by the synchronization flag. Means for writing the synchronization flag to the same frame memory together with the data when the data is written to any of the frame memories; and when the echo data is read from the frame memory, And a synchronization flag reading means for reading out the synchronization flag.
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