JP2006087640A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、超音波ビームを被検者の身体内に入射することによって医学的診断に役立つ各種の超音波画像を得る超音波診断装置に関し、とくに超音波画像をスクロール形式とスイープ形式(ムービングバー形式ともいうがここではスイープ方式という)で表示可能な超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains various ultrasonic images useful for medical diagnosis by injecting an ultrasonic beam into the body of a subject, and in particular, the ultrasonic image is scrolled and swept (moving bar). The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that can be displayed by a sweep method.
超音波診断装置では、被検者の身体内に超音波ビームを入射しその反射波をとらえることによってBモード画像(超音波断層像)やMモード画像、ドプラモード画像あるいは心電波形などの生体信号波形を得ることができる。Bモード画像は2次元画像であり、これが順次時系列的に得られるので、画面全体を更新しながら動画として表示することになる。一方、Mモード画像、ドプラモード画像および心電波形などの生体信号波形については、データ自体は1次元の画像データとして時系列的に得られるものであるから、それらを時系列方向に(たとえば画面の左右方向に)並べて2次元の画像を構成して表示する。そして、新たにデータが得られる度に更新される画像の更新表示方式として、従来より、下記特許文献1に示されているように、スクロール形式あるいはスイープ方式のいずれかが選択できるように構成されている。
このスクロール表示とは、新たな1次元画像を画面の右端に加えるとともに以前の画像全体を左側に移動させ最左端に位置していた最も古いデータは消えるように表示するもので、電光掲示板のように左から右へと流れるように表示するものである。スイープ表示とは、レーダー画像のようにムービングバーが画面の左から右へと移動していきその右側が古い画像、左側が新たな画像というようにしてムービングバーの移動に伴って最新データを上書きしながら画像の表示を更新していくものである。スクロール形式で表示するとつねに連続的に表示されるので、超音波診断装置では、一般には、Mモード画像などはスクロール形式で表示することが好まれている。 In this scroll display, a new one-dimensional image is added to the right end of the screen, and the entire previous image is moved to the left side so that the oldest data located at the left end disappears. Are displayed so as to flow from left to right. Sweep display means that the moving bar moves from left to right like the radar image, the right side is the old image, the left side is the new image, and the latest data is overwritten as the moving bar moves. The display of the image is updated while doing so. When displayed in the scroll format, it is always displayed continuously. Therefore, in the ultrasonic diagnostic apparatus, it is generally preferred to display the M mode image or the like in the scroll format.
ところで、超音波診断装置で得た動画像をデジタル保存する需要が急速に高まりつつあり、その際、記憶容量を低減するため、MPEG2などの動画像圧縮方式を用いて保存することも行われている。また、超音波診断装置で得た動画像をネットワークを介して転送する場合も、伝送容量を考慮してMPEG2などの動画像圧縮方式を用いることも行われている。 By the way, the demand for digital storage of moving images obtained by an ultrasonic diagnostic apparatus is rapidly increasing, and at that time, in order to reduce the storage capacity, it is also stored using a moving image compression method such as MPEG2. Yes. Also, when moving images obtained by an ultrasonic diagnostic apparatus are transferred via a network, a moving image compression method such as MPEG2 is also used in consideration of transmission capacity.
しかし、こうしたMPEG2などの動画像圧縮方式は、限られた情報量を、画像の空間的変化と時間的変化とに効率的に割り当てることで圧縮するものであるから、動きのある画像では、時間変化に情報量の多くが割り当てられることになり、その分、画像の空間的変化の情報が少なくなる。つまり、動きのある動画像をMPEG2などの動画像圧縮方式で圧縮すると、画像の動きは表現されるものの、画像自体は粗く表示されてしまう傾向となる。 However, such a moving image compression method such as MPEG2 compresses a limited amount of information by efficiently allocating a limited amount of information to a spatial change and a temporal change of the image. A large amount of information is allocated to the change, and the amount of information on the spatial change of the image is reduced accordingly. That is, when a moving image with motion is compressed by a moving image compression method such as MPEG2, the image itself tends to be displayed coarsely although the image motion is expressed.
そこで、スクロール形式で表示されている画像を動画像圧縮方式で圧縮すると、スクロール方式では画面全体がつねに更新されるので、画質が劣化し、粗い画像になってしまうという不都合がある。 Therefore, when an image displayed in the scroll format is compressed by the moving image compression method, the entire screen is constantly updated in the scroll method, so that there is a disadvantage that the image quality deteriorates and the image becomes rough.
この発明は、動画像圧縮方式を用いてMモード画像などの動画像のデジタル保存やネットワーク配信を行う場合の画質劣化がなるべく起こらないように改善した、超音波診断装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that is improved so as not to cause image quality degradation when digitally storing a moving image such as an M-mode image or network distribution using a moving image compression method. To do.
上記の目的を達成するため、請求項1記載の発明によれば、超音波プローブを介して超音波の送信および受信を行ってデータを得る超音波データ収集部と、時系列的に得たデータが並べられることにより構成されかつスクロール方式とスイープ方式のいずれかで順次更新表示されるよう構成された画像データを得る画像処理部と、該画像処理部からの画像データを動画像圧縮方式で圧縮して出力する圧縮部と、該圧縮部で圧縮されて出力されることを検知し、上記画像圧縮部を制御してスクロール方式からスイープ方式へと更新表示方式を切り換える制御部とが備えられることが特徴となっている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an ultrasonic data collection unit that obtains data by transmitting and receiving ultrasonic waves via an ultrasonic probe, and data obtained in time series An image processing unit that obtains image data configured to be sequentially updated and displayed by either the scroll method or the sweep method, and compresses the image data from the image processing unit by a moving image compression method And a compression unit that detects that the image is compressed and output by the compression unit and controls the image compression unit to switch the update display method from the scroll method to the sweep method. Is a feature.
また、請求項2記載の発明によれば、上記の構成に加えて、動画像の圧縮データを解凍する圧縮解凍部と、解凍された画像データの更新表示方式をスイープ方式からスクロール方式へと変換処理する変換処理部とが備えられることが特徴となっている。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the compression / decompression unit that decompresses the compressed data of the moving image and the update display method of the decompressed image data are converted from the sweep method to the scroll method. A conversion processing unit for processing is provided.
請求項1記載の超音波診断装置によれば、画像処理部から、Mモード画像などの動画像をスクロール方式で表示するような画像データを得て、この画像データを動画像圧縮方式で圧縮して記録装置やネットワークに出力する場合に、そのことが検知されて、スクロール方式からスイープ方式に切り換わるよう画像処理部が制御されるので、圧縮される動画像はスイープ方式で表示されるよう構成されたものとなる。スイープ方式で表示される動画像は、ムービングバー付近しか画像が更新されないため、画像の動きの部分はこの部分に限られ、時間変化に関する情報の量は少ないものとなる。そこで、このスイープ方式で表示される動画像を動画像圧縮方式で圧縮しても、画像の空間空間的変化に関する情報が不足するということはなくなり、画像が粗くなるという不都合が解消される。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus of claim 1, image data that displays a moving image such as an M-mode image by a scroll method is obtained from the image processing unit, and the image data is compressed by a moving image compression method. When the image is output to a recording device or network, the image processing unit is controlled so that the scroll method is switched to the sweep method, so that the moving image to be compressed is displayed in the sweep method. Will be. Since the moving image displayed by the sweep method is updated only in the vicinity of the moving bar, the moving part of the image is limited to this part, and the amount of information regarding the time change is small. Therefore, even if the moving image displayed by the sweep method is compressed by the moving image compression method, there is no shortage of information regarding the spatial and spatial changes of the image, and the inconvenience that the image becomes coarse is solved.
請求項2記載の超音波診断装置によれば、スイープ方式で更新表示されるよう形成された動画像の圧縮データが、記録装置から再生され、あるいはネットワークを介して他から送られてきたとき、この圧縮データを解凍し、さらにその解凍された画像データの更新表示方式をスイープ方式からスクロール方式へと変換処理することができるので、一般に好まれるスクロール方式で表示される動画像として、再生あるいは転送されたMモード画像などを表示することができる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus of claim 2, when the compressed data of the moving image formed to be updated and displayed by the sweep method is reproduced from the recording apparatus or sent from others via the network, This compressed data can be decompressed, and the update display method of the decompressed image data can be converted from the sweep method to the scroll method, so that it can be played or transferred as a moving image displayed in the generally preferred scroll method. The displayed M-mode image or the like can be displayed.
つぎに、この発明を実施した超音波診断装置について図面を参照して説明する。 Next, an ultrasonic diagnostic apparatus embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明の一実施例にかかる超音波診断装置のブロック図である。超音波診断装置は、この図1に示すように、超音波プローブ11と、送受信制御部12と、信号処理部13と、DSC(デジタルスキャンコンバータ)部14と、画像メモリ15と、画像表示装置16と、制御部17と、キーボード18とを備えている。キーボード18は、Bモード、Mモードあるいはドプラモードなどの撮影モードを、PCなどにより構成される制御部17に入力するための入力装置となっている。超音波プローブ11は、超音波の発生および受信を行なう超音波振動子エレメントが多数配列されてなり、図示しない被検者の身体表面にあてられる。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus includes an
送受信制御部12は、制御部12の制御の下、撮影モードに応じて超音波プローブ11の各振動子エレメントに加える駆動パルスのパワーやタイミングを定め、および各振動子エレメントからの受信信号の遅延処理などを行う。これにより、超音波プローブ11から所定の焦点距離・指向性のものとして形成された送信超音波ビームを被検者体内に入射し、被検者体内からの反射波を、所定の焦点距離・指向性の受波超音波ビームとして受信する。このような制御によってBモード画像の受信信号や、Mモード・ドプラモード等の受信信号が得られ、この受信信号は信号処理部13でA/D変換された後所定の信号処理を受け、DSC部14に送られる。
The transmission /
このDSC部14は、制御部17によって制御される画像処理部であり、たとえば扇形スキャンによって得たデータを矩形の表示領域を持つ画像データに変換したり、Mモード画像データやドプラモード画像データなどの順次時系列的に得られる1次元画像データを時系列方向に並べて1枚の画像を構成するとともに、その更新表示方式がスクロール方式あるいはスイープ方式となるような動画像データを構成する。この動画像データは画像メモリ15に蓄えられるとともに読み出されて画像表示装置16に送られる。こうして、超音波断層像が時間とともに変化していくBモード画像や、スクロール方式あるいはスイープ方式のMモード画像・ドプラモード画像等が動画像として表示されることになる。
The
さらに、このような動画像のデータは、動画像圧縮・解凍(エンコーダ・デコーダ)部によりMPEG2などの動画像圧縮方式により圧縮(エンコード)されて、DVD記録装置などの記録デバイス22や、ネットワーク26に接続されたネットワークアダプタ23に出力される。こうして、圧縮された動画像データが記録され、あるいはネットワーク26へと転送される。
Further, such moving image data is compressed (encoded) by a moving image compression / decompression (encoder / decoder) unit using a moving image compression method such as MPEG2, and a
この圧縮動画像データの出力は検出部24によって検出され、その検出出力が制御部17に送られる。これにより制御部17は圧縮動画像データの出力を常時監視し、圧縮動画像データが出力されるあるいは出力されていると判定するなら、DSC部14における更新表示方式がスクロール方式になっているときには、これをスイープ方式へと切り換えるようDSC部14を制御する。すなわち、制御部14は、キーボード18から入力された更新表示方式で動画像データを構成するようDSC部14を制御しているのであるが、この入力された更新表示方式がスクロール方式となっていてこのスクロール方式の動画像の圧縮データが出力されるときには、これを変更してスイープ方式となるようにする。
The output of the compressed moving image data is detected by the
スクロール方式の場合、全画像が順次左方向に移動していくような画像となるので、画像の時間変化に関する情報量が多くなり、そのためこの動画像を圧縮すると画像の空間的変化を表わす情報量が少なくなって画像が荒れたようになる。これに対して、スイープ方式の場合は、時間とともにムービングバーが動いていくとともにそのムービングバーの付近が更新表示されるにすぎないので、画像の時間変化を表わす情報は少ない。そのためこのようなスイープ方式に動画像を圧縮する場合、画像の空間的変化に関して情報量を多く割り当てることができるので高画質を維持することができ、画像が荒れたようにはならない。 In the case of the scroll method, since all the images are sequentially moved to the left, the amount of information regarding the temporal change of the image increases, and therefore, when this moving image is compressed, the amount of information representing the spatial change of the image The image becomes rough with less. On the other hand, in the case of the sweep method, since the moving bar moves with time and only the vicinity of the moving bar is updated and displayed, there is little information indicating the temporal change of the image. Therefore, when a moving image is compressed in such a sweep method, a large amount of information can be allocated regarding the spatial change of the image, so that high image quality can be maintained and the image does not appear to be rough.
このようにしてスイープ方式とされた動画像データが圧縮されて記録デバイス22に記録されたとき、後に再生されたとする。また、上記のようにしてスイープ方式とされた動画像データが圧縮されて他の超音波診断装置などからネットワーク26を経て配信されてきたとする。この場合、この圧縮データはまず動画像圧縮・解凍部21によってその圧縮が解凍(デコード)される。これによりスイープ方式とされた動画像データが再現される。この動画像データをそのまま画像表示装置16に送ってスイープ方式の動画像を表示することも可能であるが、ここでは更新表示方式変換処理部25を備えており、制御部17の制御の下でスイープ方式からスクロール方式へと変換することが可能となっている。
It is assumed that the moving image data having the sweep method in this way is compressed and recorded on the
スイープ方式の動画像では、動いていくムービングバーの後ろの細長い部分がフレームごとに更新されていくよう表示されるので、この動いていくムービングバーの後ろの細長い部分のみを取り出して画像を形成するともに、フレームごとに更新される部分を画像の右端に追加しかつ左端の最も古い部分を消去するように画像を形成すると、スクロール方式の画像となる。そこで、キーボード18などから入力することによってこのような変換処理を選ぶと、制御部17によって更新表示方式変換処理部25がこうした処理を行うよう制御され、これによりスクロール方式の画像が得られる。これが画像表示装置16に送られて表示されるので、スクロール方式で表示された動画像を観察することができる。
In the sweep-type moving image, the elongated part behind the moving bar is displayed to be updated every frame, so only the elongated part behind the moving bar is taken out to form an image. In both cases, when an image is formed so that a portion updated for each frame is added to the right end of the image and the oldest portion at the left end is deleted, a scroll-type image is obtained. Therefore, when such conversion processing is selected by inputting from the
なお、上記は一つの実施例について説明したものであり、具体的な構成などは、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々に変更可能である。たとえば、DSC部14や動画像圧縮・解凍部21、検出部24、更新表示方式変換処理部25等はハードウェアで構成することもできるが、一つのPC上で動作するソフトウェアで構成することも可能である。
The above is a description of one embodiment, and the specific configuration and the like can be variously changed without departing from the spirit of the present invention. For example, the
この発明によれば、MPEG2などの動画像圧縮方式を用いて超音波動画像データを圧縮した上で記録あるいはネットワーク配信する場合に、画像の空間的変化情報がなるべく失われないようにして高画質を維持することが可能となる。また、スイープ形式の動画像データが圧縮されて記録されあるいはネットワーク配信されてきたとき、その再生側あるいはネットワーク受信側では、スイープ形式の動画像データをスクロール方式に変換処理できるので、スクロール方式での観察も可能となる。 According to the present invention, when ultrasonic moving image data is compressed by using a moving image compression method such as MPEG2 and recorded or distributed over a network, the image quality is changed so as not to be lost as much as possible. Can be maintained. In addition, when the moving image data in the sweep format is compressed and recorded or distributed over the network, the playback side or the network receiving side can convert the moving image data in the sweep format into the scroll method. Observation is also possible.
11……超音波プローブ
12……送受信制御部
13……信号処理部
14……DSC部
15……画像メモリ
16……画像表示装置
17……制御部
18……キーボード
21……動画像圧縮・解凍部
22……記録デバイス
23……ネットワークアダプタ
24……検出部
25……更新表示方式変換処理部
26……ネットワーク
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