JP2000287972A - 超音波診断装置および超音波診断装置の画像生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＲＯＩの幅を狭くすれば、超音波画像のフレ
ーム数が増加して良質の画像を得ることが可能となる反
面、Ｂモード像の視野幅が狭くなってしまい、診断時の
情報が減るという問題を解決すること。 【解決手段】 モニタ８にリアルタイムに表示されてい
る画像８ａ上にＲＯＩ８ｂを設定し、設定したＲＯＩの
幅のＢモード像＋ＣＦＭ画像の画像８２ａを得、ＲＯＩ
を所定の幅以下にしたときに、所望の周期で再走査して
得たＲＯＩ幅よりも広い幅のＢモード画像８３ａをリフ
レッシュ表示させるようにした。よって、フレーム数を
増加させて良質のＣＦＭ画像を得ながら、診断情報が低
減されるのを回避して、診断している部位の形状や位置
を十分把握することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置に係
り、特に組織構造を表すＢモードの画像に、ドップラモ
ードで検出した血流情報をカラーで重ねてリアルタイム
に表示する、カラーフローマッピング機能を有する超音
波診断装置およびこのような超音波診断装置の画像生成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波の医学的な応用として、超音波パ
ルス反射法を用いた生体の軟部組織の断層像を得るため
の超音波診断装置がよく知られている。この超音波診断
装置による検査は、無侵襲検査法であり、他の医用診断
装置例えば、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、核医学
装置などに比べて、リアルタイム表示が可能、装置が小
形で安価、放射線被爆がなく安全性が高いなどの特徴を
有している。さらに超音波診断装置は、超音波ドップラ
法による血流イメージングが可能であり、駆出量や心拍
出量などの心機能計測などの種々の診断支援機能の充実
にも著しいものがある。この超音波診断装置における受
信エコー信号の表示方法は、いくつかの方法に分類され
ている。その一つはＡモードと称されている。Ａモード
は現在ではあまり使われなくなったが、超音波診断装置
の基本となるもので、１方向に対して超音波を送受信
し、横軸にエコー信号の到着する時間すなわち超音波プ
ローブからの距離をとり、縦軸にエコー信号の振幅（ａ
ｍｐｌｉｔｕｄｅ）を表示する方法である。この振幅に
由来してＡモードと称している。二つめは、最も一般的
な表示方法としてのＢモードである。Ｂモードは、体内
組織の断面を超音波ビームで走査し、各超音波ビームに
ついてエコーの振幅に応じて輝度（ｂｒｉｇｈｔｎｅｓ
ｓ）を変えることにより、組織構造を断面像（断層像）
として表示する方法であり、超音波断層法とも称されて
いる。輝度のＢに由来してＢモードと称しており、組織
の断面像（断層像）をＢモード像と言う。三つめは、特
定部位が時間経過とともにどのように動くかを表示する
Ｍモードである。Ｍモードは、超音波ビームの線上にあ
る心臓の弁や心筋などの動き（ｍｏｔｉｏｎ）を分かり
易く表示するための方法であり、縦軸に超音波プローブ
からの距離をとり、横軸を経過時間として、エコーの強
度を輝度変調して表示するもので、心臓の弁や心筋など
が時間経過につれてどのように動いているかがわかる。
動きのＭに由来してＭモードと称している。

【０００３】さらに、超音波のドプラ効果を利用して血
流速度を検出し、血流をカラーで表示するカラードプラ
法がある。この方法は、血流の平均速度と速度のばらつ
き（分散）を自己相関法を用いて算出し、通常超音波プ
ローブに向う方向の血流を赤で、遠ざかる方向の血流を
青で、いずれも血流速度が早いほど明るく表示し、速度
のばらつきが大きいほど黄色または緑を加えて表示する
ものであり、ここではこれをドプラモードと称するもの
とし、このドプラモードで得られる超音波画像は血流像
である。そして、白黒のＢモード像に血流情報をカラー
で重ねて表示する方法をカラーフローマッピング（ｃｏ
ｌｏｒ ｆｌｏｗ ｍａｐｐｉｎｇ；以下ＣＦＭと略称
する）あるいはカラードプラ断層法といい、ここではこ
れをＣＦＭモードと称するものとする。このＣＦＭモー
ドは、通常一つの超音波プローブを用いて、超音波ビー
ムを断層像を得るためとドプラ検波とに共用し、断層像
の１フレーム描出とドプラ検波を交互に行っている。

【０００４】ところで、超音波診断装置において単位時
間に収集される画像の枚数は、超音波のパルス繰返し周
波数、走査密度、走査範囲などに依存して決まり、通常
３０枚（３０フレーム／秒）程度となっている。しか
し、より良質な画像とするためにフレーム数を向上させ
たいという要望があり、特にＣＦＭモードのように、血
流情報を表示する場合にはその要望が強かった。すなわ
ち、ＣＦＭモードの場合には、周波数解析が必要となる
ため同一ラスタに対して複数個（例えば１６個）の受信
信号を必要とし、そのためＢモードに比べて多くの画像
生成時間を要することとなり、従ってフレームレートが
低下する。そこで従来は、図４（ａ）に示すように、モ
ニタ１００に表示されている超音波画像１０１中の特に
詳細に観察したい部位などに関心領域（ｒｅｇｉｏｎ
ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ；以下ＲＯＩと略称する）１０
２を設定し、このＲＯＩ１０２内をカラーフローマッピ
ング領域（ＣＦＭ領域）として、ＣＦＭ領域内を走査し
てＣＦＭ画像を得るとともに、ＲＯＩ１０２の幅で決定
される領域を走査してＢモード像を得るようにしてい
た。従って得られた画像は、図４（ｂ）に示すように、
ＲＯＩ１０２の幅に合わせて視野幅を狭めた画像１０１
ａとなり、超音波ビームの走査範囲が狭くなった分フレ
ーム数が上がって、ＲＯＩ１０２の枠内により良質なＣ
ＦＭ画像が表示されるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＯＩ
１０２の幅で超音波像１０１ａを表示した場合、白黒の
Ｂモード像の視野幅はＲＯＩ１０２の幅と同じとなり、
ＲＯＩ１０２以外の視野幅部分は超音波ビームの走査が
されないので、走査されない部分は当然表示されないこ
ととなる。従って、診断している部位の形状や位置を把
握することが困難になるという問題があった。また、Ｒ
ＯＩ１０２の幅を狭くすればするほど、超音波画像のフ
レーム数を増加させて良質の画像を得ることが可能とな
るが、フレーム数を増加するとそれに相対してＢモード
像の視野幅が狭くなってしまい、診断時の情報が減ると
いう問題に繋がっていた。本発明は、このような問題を
解決することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、超音波ドプラ効果を利用
して得た血流情報を、Ｂモード画像にカラーで重ねて表
示するカラーフローマッピング機能を有する超音波診断
装置において、モニタにリアルタイムに表示されている
超音波画像上に関心領域を設定することにより、設定し
た関心領域の幅に走査幅を制限して得たＢモード画像に
カラーフローマッピング画像を重畳した画像をリアルタ
イムに表示するとともに、前記関心領域の幅を所定の幅
以下に設定したときに、所望の周期で再走査することに
より関心領域の幅よりも広い幅のＢモード画像を得て、
これを前記モニタにリフレッシュ表示させるようにした
ことを特徴とするものである。このように、狭い関心領
域の幅で走査したリアルタイムのカラーフローマッピン
グ画像を表示させた場合に、所望の周期で再走査して関
心領域の幅よりも広い走査幅のＢモード画像を得、これ
をリフレッシュ表示させるようにしたので、フレーム数
を増加させて良質のカラーフローマッピング画像を得る
ようにしながら、診断情報が低減されるのを回避して、
診断している部位の形状や位置を十分把握することがで
きる。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の超音波診断装置において、前記リフレッシュ表
示させるＢモード画像は、所定の時間に１回の割合で繰
返し走査して得ることを特徴とするものである。これに
より、リフレッシュ表示させるＢモード画像を適宜新し
い画像に繰返し置き換えることができる。また、請求項
３に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断装置に
おいて、前記リフレッシュ表示させるＢモード画像は、
ＥＣＧ信号に同期した走査によって得ることを特徴とす
るものである。これにより、リフレッシュ表示させるＢ
モード画像を同位相の画像とすることができる。また、
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の超音波診断
装置において、前記関心領域を移動させたときに、移動
直前に表示されていたカラーフローマッピング画像をフ
リーズして所定時間残像として表示させることを特徴と
するものである。これにより、リアルタイムで表示され
ている画像と残像との違いを明瞭にして、正確な診断情
報を医師などの操作者へ提供することができる。また、
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のい
ずれか１項に記載の超音波診断装置において、前記リフ
レッシュ表示させるＢモード画像または前記所定時間残
像として表示させる画像の輝度を、前記リアルタイムに
表示される画像の輝度よりも低くすることを特徴とする
ものである。これにより、関心領域の幅でリアルタイム
に表示しているＢモード画像および／またはカラーフロ
ーマッピング画像と、リフレッシュ表示させたＢモード
画像や残像として所定時間表示させる画像との違いを明
瞭にして、正確な診断情報を医師などの操作者へ提供す
ることができる。

【０００８】また、請求項６に記載の発明は、被検体内
の血流情報を表すカラーフローマッピング画像と、被検
体内の組織構造を表すＢモード画像を重畳して表示する
超音波診断装置の画像生成方法において、超音波画像上
の関心領域を設定するステップと、前記関心領域に基づ
いて決定されたカラーフローマッピング領域内を走査し
てカラーフローマッピング画像を生成するステップと、
前記関心領域に基づいて決定された第１領域内を走査し
てＢモード画像を生成するステップと、前記第１領域に
は含まれていない領域を含む第２領域内を走査してＢモ
ード画像を生成するステップと、前記カラーフローマッ
ピング画像、前記第１領域のＢモード画像および前記第
２領域のＢモード画像を重畳した画像を表示するステッ
プとを有することを特徴とするものである。これによ
り、カラーフローマッピング画像と第１領域のＢモード
画像に、第２領域のＢモード画像を重畳した画像を生成
することができる。

【０００９】また、請求項７に記載の発明は、請求項６
に記載の超音波診断装置の画像生成方法において、前記
第２領域の走査は、前記第１領域の走査よりもフレーム
レートが低くなるように設定されていることを特徴とす
るものである。これにより、特に詳細に観察したい領域
の走査のためにフレームレートをより高く割り当てるこ
とができる。また、請求項８に記載の発明は、請求項６
に記載の超音波診断装置の画像生成方法において、前記
第２領域の走査は、ＥＣＧ信号に同期して行われること
を特徴とするものである。これにより、リフレッシュ表
示させるＢモード画像を、同位相の画像として繰返し生
成することができる。

【００１０】また、請求項９に記載の発明は、被検体内
の血流情報を表すカラーフローマッピング画像と、被検
体内の組織構造を表すＢモード画像を重畳して表示する
超音波診断装置の画像生成方法において、超音波画像上
の関心領域を設定する手段と、前記関心領域に基づいて
決定されたカラーフローマッピング領域内を走査して順
次繰返してカラーフローマッピング画像を生成する手段
と、前記関心領域に基づいて決定された第１領域内を走
査して順次繰返してＢモード画像を生成する手段と、前
記第１領域には含まれていない領域を含む第２領域内を
走査し、前記第１領域内の走査より低いフレームレート
で順次繰返してＢモード画像を生成する手段と、前記カ
ラーフローマッピング画像、前記第１領域のＢモード画
像および前記第２領域のＢモード画像を重畳した画像を
表示する手段とを有することを特徴とするものである。
これにより、関心領域に基づいて決定される領域の走査
のためにフレームレートをより高く割り当てるようにし
て、カラーフローマッピング画像と第１領域のＢモード
画像に、第２領域のＢモード画像を重畳した画像を生成
することができる。

【００１１】さらに、請求項１０に記載の発明は、被検
体内の血流情報を表すカラーフローマッピング画像と、
被検体内の組織構造を表すＢモード画像を重畳して表示
する超音波診断装置の画像生成方法において、超音波画
像上の関心領域を設定する手段と、前記関心領域に基づ
いて決定されたカラーフローマッピング領域内を走査し
て順次繰返してカラーフローマッピング画像を生成する
手段と、前記関心領域に基づいて決定された第１領域内
を走査して順次繰返してＢモード画像を生成する手段
と、所定のタイミング信号が入力されたときに、前記第
１領域には含まれていない領域を含む第２領域内を走査
してＢモード画像を生成する手段と、前記カラーフロー
マッピング画像、前記第１領域のＢモード画像および前
記第２領域のＢモード画像を重畳した画像を表示する手
段とを有することを特徴とするものである。これによ
り、前記第１領域には含まれていない領域を含む第２領
域内を走査して生成するＢモード画像を、適宜新しい画
像に繰返し生成することができる。そして、請求項１１
に記載の発明は、請求項１０に記載の超音波診断装置の
画像生成方法において、前記第２領域の走査は、ＥＣＧ
信号に同期して行われることを特徴とするものである。
これにより、前記第１領域には含まれていない領域を含
む第２領域内を走査して生成するＢモード画像を、同位
相の画像として繰返し生成することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る超音波診断装
置の一実施の形態について、図１ないし図３を参照して
詳細に説明する。図１は、本発明に係る超音波診断装置
の一実施の形態を示した系統図である。超音波プローブ
１は、超音波診断装置本体に着脱可能に接続されるもの
で、先端部に複数の微少圧電素子が配列されており、被
検体Ｐへ超音波パルスを放射するとともに、被検体Ｐ内
から返ってくるエコーを受けて電気信号に変換するもの
である。この超音波プローブ１は、走査方式の異なるセ
クタプローブ、リニアプローブ、コンベックスプローブ
等の中から任意に選択して使用することができる。ま
た、超音波診断装置本体には、送信ユニット２、受信ユ
ニット３、Ｂモードユニット４、カラードプラユニット
５、デジタル・スキャン・コンバータ（以下ＤＳＣと略
称する）ユニット６、制御ユニット７および表示器とし
てのカラーモニタ８などが設けられている。

【００１３】超音波プローブ１は、送信ユニット２と受
信ユニット３に接続される。送信ユニット２は、クロッ
ク発生器２１、レートパルス発生器２２、送信遅延回路
２３、パルサ２４を有しており、クロック発生器２１か
ら発振されたクロック信号に従って、レートパルス発生
器２２から超音波の送信レート（毎秒送信する超音波パ
ルスの数）を決定するためのレートパルスが出力され
る。このレートパルスは、送信遅延回路２３で超音波の
指向性を決めるために必要な適当な遅延を受けて、パル
サ２４にトリガパルスとして与えられる。そして、トリ
ガパルスに同期してパルサ２４から超音波プローブ１の
圧電素子に個別に、または近隣グループ単位で中心周波
数ｆｏの高周波の信号パルスが印加される。この信号パ
ルスを受けて、超音波プローブ１の圧電素子が機械的に
振動し、これにより中心周波数ｆｏの超音波パルスが発
生され、被検体Ｐへ放射される。超音波プローブ１から
被検体Ｐへ放射された超音波パルスは、生体内を伝播し
ていき、伝播途中の音響インピーダンスの不連続面で次
々と反射して、エコーとして超音波プローブ１へ返って
くる。このエコーの振幅は、反射することになった当該
不連続面での生体の音響インピーダンスの差に依存して
いる。また、超音波パルスが移動している血流や心臓壁
などの表面で反射したときのエコーは、ドップラ効果に
より当該移動体のビーム方向の速度成分に依存して周波
数偏移を受けることになる。

【００１４】さて、エコーが超音波プローブ１に返って
くると、超音波プローブ先端の圧電素子が機械的に振動
し、これにより圧電素子は微弱な電気信号を発生する。
この電気信号は、受信ユニット３に取り込まれる。受信
ユニット３は、プリアンプ３１、受信遅延回路３２、加
算器３３を有しており、エコーに伴う超音波プローブ１
からの電気信号は先ずプリアンプ３１で増幅される。増
幅された電気信号は、受信遅延回路３２で受信指向性を
決めるために必要な例えば送信時とは逆の遅延を受けた
後、加算器３３で加算されることにより、受信指向性を
持った１つのエコー信号が取得される。このエコー信号
は、Ｂモードユニット４とカラードプラユニット５とに
供給される。なおここでは、本発明に係わりの深いＢモ
ードユニット４とカラードプラユニット５との２種類の
ユニットについてのみ説明するものとし、その他のモー
ド例えばＭモードやＡモードなどのユニットを装備して
いて、それらにエコー信号が供給されるようになってい
てもよいが、その説明は省略する。

【００１５】先ずＢモードユニット４は、検波回路４
１、対数増幅器４２、アナログデジタルコンバータ（Ａ
／Ｄ）４３を有している。上述の受信ユニット３で取得
されたエコー信号は、検波回路４１に供給され検波され
て包絡線信号となって対数増幅器４２へ供給される。こ
の包絡線信号はアナログ信号であり、これが対数増幅器
４２で対数増幅され、そしてアナログデジタルコンバー
タ４３でデジタル信号に変換され、組織断層イメージの
超音波画像（以下これをＢモード像という）の信号が得
られる。

【００１６】一方カラードプラユニット５は、ミキサ５
１、ローパスフィルタ５２、アナログデジタルコンバー
タ（Ａ／Ｄ）５３、ＭＴＩフィルタ５４、自己相関器５
５および演算部５６を有している。ここでミキサ５１と
ローパスフィルタ５２とは、直交位相検波回路を構成
し、受信ユニット３から供給されるエコー信号に、中心
周波数ｆｏの参照信号とそれから９０度移相した参照信
号とをそれぞれ個別に掛け合わせ、この掛け合わせによ
り得られた信号それぞれから高周波成分を除去すること
により、偏移周波数成分を持ったドプラ信号を取り出
す。なお、このドプラ信号には、主に血球などの速い移
動体での反射により周波数偏移を受けた高周波成分と、
心臓壁などの遅い移動体での反射により周波数偏移を受
けた低周波成分とが含まれている。このドプラ信号はア
ナログデジタルコンバータ５３に供給され、ここで１本
の走査線に対して例えば０．５ｍｍ間隔に相当する所定
のサンプリング周波数に従ってサンプリングして、デジ
タル信号に変換してから、ＭＴＩフィルタ（ｍｏｖｉｎ
ｇ ｔａｒｇｅｔ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｌｔｅ
ｒ）５４へ送り込む。ＭＴＩフィルタ５４は、ハイパス
フィルタとして機能し、主に血流などの速い移動体の反
射により周波数偏移を受けた高周波成分（血流成分）だ
けを通過させ、主に心臓壁などの遅い移動体での反射に
より周波数偏移を受けた低周波成分（クラッタ成分）を
除去するものである。よって、ＭＴＩフィルタ５４を通
過して血流成分だけとなったドプラ信号は、自己相関器
５５によって周波数解析されて、血球による偏移周波数
が求められる。さらに、この偏移周波数に基づいて、演
算部５６で血流速度（平均速度）とその分散および主に
血流量（血球個数）を反映しているパワー（ドプラ信号
の振幅の二乗）とをサンプル点毎に演算して、血流イメ
ージの超音波画像（以下これをＣＦＭ画像という）の信
号を得る。

【００１７】これらＢモードユニット４で得た組織断層
イメージすなわちＢモード像の信号と、カラードプラユ
ニット５で得た血流イメージの超音波画像すなわちＣＦ
Ｍ画像の信号とは、ＤＳＣユニット６へ送られる。この
ＤＳＣユニット６は、フレームメモリ６１、ＤＳＣ処理
部６２、メモリ合成部６３、カラー処理部６４、デジタ
ルアナログコンバータ（Ｄ／Ａ）６５、第２のフレーム
メモリ６６および輝度制御回路６７などを有している。
そしてＤＳＣユニット６の動作は、制御ユニット７から
の制御信号によって制御され、制御ユニット７はシステ
ム制御部７１、ＥＣＧ信号発生回路７２、制御卓７３な
どから構成されている。さて、Ｂモードユニット４から
のＢモード像の信号と、カラードプラユニット５からの
ＣＦＭ画像の信号とは、ＤＳＣユニット６のフレームメ
モリ６１に夫々一旦格納される。このフレームメモリ６
１に格納されている画像信号は、超音波走査に同期した
信号なので、これをテレビ方式のカラーモニタ８に表示
できるようにするために、ＤＳＣ処理部６２によって標
準のテレビ走査に同期して読み出すことにより走査方式
を変換してメモリ合成部６３へ供給する。メモリ合成部
６３では、ＤＳＣ処理部６２から送られてくるＢモード
像の信号とＣＦＭ画像の信号とを、並べたり重ねるなど
の処理を施すことによって１フレームの画像データを構
築する。メモリ合成部６３で構築された１フレームの画
像データは、カラー処理部６４へ送られ、図示しないル
ックアップテーブルのカラーマップに従ってＲＧＢなど
の色信号に変換し、これをデジタルアナログコンバータ
６５でアナログ信号に戻してカラーモニタ８へ供給す
る。この結果、カラーモニタ８には、白黒のＢモード像
やＢモード像を背景像としてＣＦＭ画像がカラーで表示
される。このカラーモニタ８としては、ＣＲＴの他適宜
の表示デバイスを用いることができる。なお、メモリ合
成部６３には第２のフレームメモリ６６が接続されてお
り、Ｂモード像やＣＦＭ画像を各別にまたはＢモード像
を背景像としたＣＦＭ画像などを格納することができる
ようになっている。

【００１８】さて、制御ユニット７は、オペレータから
の各種の指示や情報を、超音波診断装置を構成する前述
の各ユニットへ与えるもので、システム制御部７１、Ｅ
ＣＧ信号発生回路７２、制御卓７３などが設けられてお
り、制御卓７３にはキーボード７３ａ、トラックボール
７３ｂ、各種設定スイッチ７３ｃなどが備えられてい
る。システム制御部７１は、予め設定してある所定の手
順に従って超音波診断装置全体の動作を制御するもの
で、ＣＰＵ（中央演算処理装置）や各種メモリなどを有
している。すなわち、システム制御部７１は制御卓７３
を介してオペレータの操作情報を読込み、超音波の送
信、受信、表示、各種演算などの処理を管理したり変更
したりする。例えば、送受信における動作状態の制御
は、送受信条件がモード別に制御される。そのため、図
示しない送受信条件メモリに、予めモード別に、送受信
焦点距離、送信周波数、送信音圧などを表すデータを記
憶させてある。そこで、システム制御部７１は制御卓７
３の各種設定スイッチ７３ｃの中の一つであるモード切
換えスイッチの状態を監視しながら、指定されたモード
状態を判断し、当該モードに応じた送受信条件を送受信
条件メモリから読み出して、該当するユニットなどへそ
の送受信条件を指令する。具体的には、送信ユニット２
のレートパルス発生器２２に対して送信レートを決める
駆動周波数などが指定され、送信遅延回路２３に対して
フォーカス点を決めるための遅延時間、送信振動素子の
位置や数などが送信条件として指定される。一方、受信
ユニット３の受信遅延回路３２に対しては、フォーカス
点に対応した遅延時間が受信条件として指定される。ま
た、カラードプラユニット５に対しては、繰返し周波
数、ドプラのデータ数などのパラメータが送信条件とし
て伝達される。なお、どのモードが指定されているかの
情報が、システム制御部７１からＤＳＣユニット６のメ
モリ合成部６３に伝えられ、これによりメモリ合成部６
３において、指令モードの表示形態に対応した画素の選
択が実施され、フレーム画像の再構築が行われる。

【００１９】さて、ＣＦＭモードによる血流像は、通常
カラーモニタ８に白黒のＢモード画像にカラーで重畳さ
れて観察されるが、このとき、特に詳細に観察したい部
位にＲＯＩを設定する。ＲＯＩの設定は、制御卓７３に
設けられている各種設定スイッチ７３ｃの中のＲＯＩ設
定スイッチを操作して、カラーモニタ８に表示されてい
る画像に所望の形状のＲＯＩを表示し、これをトラツク
ボール７３ｂによって表示画面上の所望の位置へ移動す
ることにより行われる。トラツクボール７３ｂは、制御
卓７３の上面に突出するように設けられているボール
を、オペレータが手で回転操作することにより、画面上
のカーソルを移動させるポインティングデバイスであ
り、図示しない位置演算部に接続されている。そのた
め、ボールの回転により入力される相対座標を基に、画
面上のカーソルを移動する際の位置情報が演算されると
ともに、ＲＯＩの位置や範囲などが演算される。

【００２０】ところで、通常カラーモニタ８には、超音
波プローブ１に設定された最大視野範囲すなわち最大走
査幅の画像８ａが表示される。例えば、超音波プローブ
１がセクタ走査方式のもので、その最大走査幅が８０度
に設定されているものとすれば、図２（ａ）に示すよう
に、カラーモニタ８に表示される画像８ａも８０度の広
がりをもった扇形の画像となる。この画像は、白黒のＢ
モード像のみでも、またＢモード像にカラーのＣＦＭ画
像を重ねて表示する場合でも同様であり、視野幅いっぱ
いに表示される。しかし、ＣＦＭ画像の場合は前述のよ
うに、周波数解析を行うことから、同一ラスタに対して
複数個の受信信号を必要とし、そのため、Ｂモード像に
比べて多くの画像生成時間を要することとなって、フレ
ームレートが低下する。すなわち、最大走査幅でＣＦＭ
画像を表示すると、その画像は粗く質の劣ったものとな
る。そのため、血流部など特に詳細に観察したい部位に
ＲＯＩ８ｂを設定して、超音波プローブ１の走査幅をＲ
ＯＩ８ｂの幅に制限し、ＲＯＩ８ｂの枠内（これをＣＦ
Ｍ領域と称するものとする）を走査してＣＦＭモードの
信号を得るとともに、ＲＯＩ８ｂの幅の範囲内（これは
ＲＯＩ８ｂに基づいて決定された領域であり、これを第
１領域と称するものとする）を走査してＢモードの信号
を得るようにする。このようにしてＣＦＭモードのフレ
ームレートを上げ、画像の質を向上させることができ
る。ここで、図２（ａ）で設定したＲＯＩ８ｂの視野幅
が例えば４５度だったとすれば、図２（ｂ）に示すよう
に、カラーモニタ８に表示されるＢモード像８１ａは、
４５度の広がりをもった扇形の画像となり、この画像８
１ａに重ねてＣＦＭ領域８ｂ内にＣＦＭ画像が表示さ
れ、１点鎖線で示す範囲には画像は表示されない。

【００２１】しかし、ＲＯＩの幅をあまり狭い幅に設定
すると、ＣＦＭ画像による血流の状況はよく観察できる
ようになるものの、第１領域を走査して得られる背景と
してのＢモード像の幅も狭くなって、診断時の情報が減
り診断している部位の形状や位置を把握することが困難
となる。そのため本発明では、ＲＯＩ８ｂの幅を或る所
定の幅よりも狭く設定したときに、第１領域すなわちＲ
ＯＩ８ｂの幅に含まれていない他の走査範囲のＢモード
像をリフレッシュ表示させるようにしている。すなわ
ち、例えばＲＯＩ８ｂの幅が３０度以下に設定されたと
きに、再走査によりＢモード像をリフレッシュ表示させ
るものとすれば、トラツクボール７３ｂによって設定さ
れたＲＯＩ８ｂの幅をシステム制御部７１で監視し、そ
の幅が３０度以下であれば、システム制御部７１はＥＣ
Ｇ信号発生回路７２から生ずるＥＣＧ信号のＲ波をタイ
ミング信号として、この信号に同期させて、走査幅最大
（例えば８０度）のＢモード像を１フレーム分だけ得る
ように制御して、その画像を一旦第２のフレームメモリ
６６に格納し、それを読み出してカラーモニタ８に表示
させる。よって、図２（ｃ）に示すように、３０度以下
のＲＯＩ８ｂの幅でＢモード像を背景としてＣＦＭ画像
が重畳されたリアルタイムに表示される画像８２ａに対
して、１心拍に１回の割合で再走査された走査幅最大の
Ｂモード像８３ａがリフレッシュ表示されるようにな
る。なお、リフレッシュ表示されるＢモード像８３ａ
は、リアルタイムに表示される画像８２ａの領域すなわ
ち第１領域を除いた領域（これは第１領域には含まれて
いない領域であり、これを第２領域と称するものとす
る）を走査して得ている。

【００２２】上述のような本発明の作用を整理すると、
図３に示すようなフローチャートのようになる。すなわ
ち、先ず超音波プローブ１に設定された最大走査幅の超
音波画像８ａを生成してカラーモニタ８に表示する（Ｓ
Ｔ１）。次に、この超音波画像８ａにＲＯＩ（関心領
域）８ｂを設定する（ＳＴ２）。これにより、ＲＯＩ８
ｂに基づいて決定されたＣＦＭ領域内を走査してＣＦＭ
画像を生成する（ＳＴ３）。さらに、ＲＯＩ８ｂに基づ
いて決定された第１領域内を走査してＢモード画像８１
ａを生成する（ＳＴ４）。続いて、ＲＯＩ８ｂの幅が所
定の幅以下か否かを判定し、所定の幅以下でなければＳ
Ｔ６へ進み、所定の幅以下ならばＳＴ７へ進む。ＳＴ６
では、ＳＴ３およびＳＴ４で生成したＣＦＭ画像と第１
領域のＢモード画像とを重畳してカラーモニタ８に表示
する。一方、ＳＴ７では、第１領域には含まれていない
領域を含む第２領域内を走査してＢモード画像８３ａを
生成する。そしてＳＴ８へ進み、ＳＴ３、ＳＴ４および
ＳＴ７で生成したＣＦＭ画像、第１領域のＢモード画像
および第２領域のＢモード画像とを重畳してカラーモニ
タ８に表示する。なおここで、ＳＴ７で第２領域内を走
査して生成するＢモード画像のフレームレートを、ＳＴ
４で第１領域を走査して生成するＢモード画像のフレー
ムレートよりも低くなるように設定したり、或いは、所
定のタイミング信号が入力されたときに、ＳＴ７におい
て第２領域内を走査してＢモード画像８３ａを生成する
ようにしてもよい。

【００２３】本発明は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、種々変形して実施することができる。例
えば、このリフレッシュ表示されるＢモード像８３ａ
は、輝度制御回路６７によって、リアルタイムに表示さ
れているＲＯＩ８ｂの枠内のＣＦＭ画像８２ａに比べ
て、輝度のレベルを例えば３０％〜５０％低下させるよ
うにする。このようにすることによって、リアルタイム
表示されるＲＯＩ８ｂの幅のＢモード像および／または
ＣＦＭ領域内のＣＦＭ画像による画像８２ａと、リフレ
ッシュ表示される走査幅最大のＢモード像８３ａとの違
いを明らかにする。また本発明では、ＲＯＩ８ｂを移動
させた場合には、移動後のリアルタイムに表示される画
像に重ねて、ＲＯＩ８ｂを移動させる寸前の画像を残像
として表示することもできる。この場合も、システム制
御部７１の監視下で、ＲＯＩ８ｂが移動したことを認識
すると、ＲＯＩ８ｂの移動直前のＲＯＩ８ｂの幅の画像
をフリーズし、このフリーズされた画像（すなわち残
像）の輝度を、輝度制御回路６７によって、その後リア
ルタイムに表示される画像の輝度よりも３０％〜５０％
低下させる。そしてこの残像は、例えば再走査によるＢ
モード像８３ａがリフレッシュ表示されるまで保持され
る。さらに、Ｂモード像のリフレッシュ表示は、ＥＣＧ
信号発生回路７２から生ずるＥＣＧ信号に同期させて１
心拍に１回の割合で再走査して行うことに限るものでは
なく、ＥＣＧ信号発生回路７２に代えて内部時計回路を
備えておき、この内部時計に同期させて例えば１秒間に
１回の割合で再走査して得たＢモード像をリフレッシュ
表示するように制御してもよい。また、Ｂモード像をリ
フレッシュ表示させるようにするＲＯＩの幅は３０度以
下に限ることなく、適宜の角度に設定すればよい。そし
て、リフレッシュ表示させるＢモード像８３ａの走査幅
は、超音波プローブ１の最大走査幅に限ることはなく、
ＲＯＩ８ｂの幅よりも広い適宜の範囲の幅であればよ
い。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、狭い関心領域の幅で走査したカラーフローマッピ
ング画像をリアルタイムに表示する場合に、所定の周期
で再走査して得た関心領域の幅よりも広い視野幅のＢモ
ード画像をリフレッシュ表示させることにより、フレー
ム数を増加させて良質のカラーフローマッピング画像を
得ながら、診断情報が低減されるのを回避して、診断し
ている部位の形状や位置を十分把握することのできる超
音波診断装置および超音波診断装置の画像生成方法が提
供される。また、リアルタイムで走査している画像に対
して、リフレッシュ表示させたＢモード画像や残像の輝
度を低くして表示するので、両者の画像の違いが明瞭に
なり、さらにリフレッシュ表示させるＢモード画像は、
所定のタイミングで繰返し新しい画像に置き換えること
ができるとともに、置き換える画像を同位相の画像とす
ることができるので、正確な診断情報を医師などの操作
者へ提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る 超音波診断装置の一実施の形態
を示した系統図である。

【図２】本発明の作用を説明するために示した説明図で
ある。

【図３】本発明の作用を説明するために示したフローチ
ャートである。

【図４】従来の超音波診断装置の問題点を説明するため
に示した説明図である。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ 送信ユニット ３ 受信ユニット ４ Ｂモードユニット ５ カラードプラユニット ６ デジタル・走査・コンバータ（ＤＳＣ）ユニット ７ 制御ユニット ７１ システム制御部 ７２ ＥＣＧ信号発生回路 ７３ 操作卓 ７３ａ キーボード ７３ｂ トラツクボール ７３ｃ 設定スイッチ ８ カラーモニタ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波ドプラ効果を利用して得た血流情
   報を、Ｂモード画像にカラーで重ねて表示するカラーフ
   ローマッピング機能を有する超音波診断装置において、 モニタにリアルタイムに表示されている超音波画像上に
   関心領域を設定することにより、設定した関心領域の幅
   に走査幅を制限して得たＢモード画像にカラーフローマ
   ッピング画像を重畳した画像をリアルタイムに表示する
   とともに、前記関心領域の幅を所定の幅以下に設定した
   ときに、所望の周期で再走査することにより関心領域の
   幅よりも広い幅のＢモード画像を得て、これを前記モニ
   タにリフレッシュ表示させるようにしたことを特徴とす
   る超音波診断装置。
2. 【請求項２】 前記リフレッシュ表示させるＢモード画
   像は、所定の時間に１回の割合で繰返し走査して得るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】 前記リフレッシュ表示させるＢモード画
   像は、ＥＣＧ信号に同期した走査によって得ることを特
   徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 【請求項４】 前記関心領域を移動させたときに、移動
   直前に表示されていたカラーフローマッピング画像をフ
   リーズして所定時間残像として表示させることを特徴と
   する請求項１に記載の超音波診断装置。
5. 【請求項５】 前記リフレッシュ表示させるＢモード画
   像または前記所定時間残像として表示させる画像の輝度
   を、前記リアルタイムに表示される画像の輝度よりも低
   くすることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
   れか１項に記載の超音波診断装置。
6. 【請求項６】 被検体内の血流情報を表すカラーフロー
   マッピング画像と、被検体内の組織構造を表すＢモード
   画像を重畳して表示する超音波診断装置の画像生成方法
   において、 超音波画像上の関心領域を設定するステップと、 前記関心領域に基づいて決定されたカラーフローマッピ
   ング領域内を走査してカラーフローマッピング画像を生
   成するステップと、 前記関心領域に基づいて決定された第１領域内を走査し
   てＢモード画像を生成するステップと、 前記第１領域には含まれていない領域を含む第２領域内
   を走査してＢモード画像を生成するステップと、 前記カラーフローマッピング画像、前記第１領域のＢモ
   ード画像および前記第２領域のＢモード画像を重畳した
   画像を表示するステップとを有することを特徴とする超
   音波診断装置の画像生成方法。
7. 【請求項７】 前記第２領域の走査は、前記第１領域の
   走査よりもフレームレートが低くなるように設定されて
   いることを特徴とする請求項６に記載の超音波診断装置
   の画像生成方法。
8. 【請求項８】 前記第２領域の走査は、ＥＣＧ信号に同
   期して行われることを特徴とする請求項６に記載の超音
   波診断装置の画像生成方法。
9. 【請求項９】 被検体内の血流情報を表すカラーフロー
   マッピング画像と、被検体内の組織構造を表すＢモード
   画像を重畳して表示する超音波診断装置の画像生成方法
   において、 超音波画像上の関心領域を設定する手段と、 前記関心領域に基づいて決定されたカラーフローマッピ
   ング領域内を走査して順次繰返してカラーフローマッピ
   ング画像を生成する手段と、 前記関心領域に基づいて決定された第１領域内を走査し
   て順次繰返してＢモード画像を生成する手段と、 前記第１領域には含まれていない領域を含む第２領域内
   を走査し、前記第１領域内の走査より低いフレームレー
   トで順次繰返してＢモード画像を生成する手段と、 前記カラーフローマッピング画像、前記第１領域のＢモ
   ード画像および前記第２領域のＢモード画像を重畳した
   画像を表示する手段とを有することを特徴とする超音波
   診断装置の画像生成方法。
10. 【請求項１０】 被検体内の血流情報を表すカラーフロ
    ーマッピング画像と、被検体内の組織構造を表すＢモー
    ド画像を重畳して表示する超音波診断装置の画像生成方
    法において、 超音波画像上の関心領域を設定する手段と、 前記関心領域に基づいて決定されたカラーフローマッピ
    ング領域内を走査して順次繰返してカラーフローマッピ
    ング画像を生成する手段と、 前記関心領域に基づいて決定された第１領域内を走査し
    て順次繰返してＢモード画像を生成する手段と、 所定のタイミング信号が入力されたときに、前記第１領
    域には含まれていない領域を含む第２領域内を走査して
    Ｂモード画像を生成する手段と、 前記カラーフローマッピング画像、前記第１領域のＢモ
    ード画像および前記第２領域のＢモード画像を重畳した
    画像を表示する手段とを有することを特徴とする超音波
    診断装置の画像生成方法。
11. 【請求項１１】 前記第２領域の走査は、ＥＣＧ信号に
    同期して行われることを特徴とする請求項１０に記載の
    超音波診断装置の画像生成方法。