JP2006158732A - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波画像のノイズ除去を行う超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that removes noise from an ultrasonic image.
図4に従来の超音波画像のノイズ除去を行う超音波診断装置の要部を示す(特許文献1参照)。 FIG. 4 shows a main part of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus for removing noise from an ultrasonic image (see Patent Document 1).
図4において、従来の超音波診断装置は、超音波を送受信する4つの振動子101a〜101dと、振動子101a〜101dから得られた信号を増幅する4つの1段目の増幅器102a〜102d、および4つの2段目の増幅器103a〜103dと、増幅された信号を加算する加算回路104a、105と、増幅された信号を加算し、反転する反転加算回路104bで構成されている。
In FIG. 4, a conventional ultrasonic diagnostic apparatus includes four
1段目の増幅器102a〜102dと、2段目の増幅器103a〜103dは、反転増幅器と非反転増幅器のどちらかで構成され、振動子101a〜101dから得られた4つの信号に対して、反転増幅器、非反転増幅器が異なる組み合わせとなるように配置されている。さらに、反転増幅器または、非反転増幅器を2段経た振動子101a〜101dからの信号のうち、振動子で生じる信号と同相の2つの信号を加算するように加算器104aが配置され、逆相の2つの信号を加算し、反転するように反転加算器104bが配置されている。さらに、加算器104aからの出力と、反転加算器104bからの出力を加算するように加算器105が配置されている。
The first-
このような構成により、増幅途中に外来ノイズが、各信号に同様に生じた場合、ノイズの位相が反転した信号同士を加算させるため、外来ノイズを打ち消すことができる。
従来の超音波診断装置では、各振動子からの各信号に外来ノイズが同様に重畳しなければ、ノイズを除去することができないという問題があった。 The conventional ultrasonic diagnostic apparatus has a problem in that noise cannot be removed unless external noise is similarly superimposed on each signal from each transducer.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、各信号に外来ノイズが同様に重畳しない場合でも、Bモード超音波断層画像を構成する各エコー情報データの時間的に前後のエコー情報データを用いてノイズを除去することのできる超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the conventional problem. Even when no external noise is similarly superimposed on each signal, echoes before and after the time of each echo information data constituting the B-mode ultrasonic tomographic image are provided. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of removing noise using information data.
上記の問題を解決するために、本発明の超音波診断装置は、被診断部位に反射して受信された超音波エコー信号を連続した複数のエコー情報データとして格納する記憶手段と、複数のエコー情報データを、画像データであるBモード超音波断層画像フレームデータに変換する変換手段と、変換手段により変換されたBモード超音波断層画像フレームデータを、Bモード超音波断層画像として表示する表示手段と、記憶手段に格納されている複数のエコー情報データのうちそれぞれのエコー情報データに対して、対象とするエコー情報データの値とその前後のエコー情報データの値の差を求め、差が所定値以上である場合に、対象とするエコー情報データがノイズを有すると判定する判別手段と、判別手段によりノイズを有すると判定された対象とするエコー情報データの値を、前記対象とするエコー情報データの前後のエコー情報データの値から推測されるエコー情報データの値に補正する補正手段とを備え、表示手段は、補正手段により補正されたエコー情報データに基づいて、Bモード超音波断層画像を表示することを特徴とする。 In order to solve the above problem, an ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention includes a storage unit that stores ultrasonic echo signals reflected and received by a diagnosis site as a plurality of continuous echo information data, and a plurality of echoes. Conversion means for converting information data into B-mode ultrasonic tomographic image frame data, which is image data, and display means for displaying the B-mode ultrasonic tomographic image frame data converted by the conversion means as a B-mode ultrasonic tomographic image And, for each echo information data among a plurality of echo information data stored in the storage means, a difference between the value of the target echo information data and the value of the echo information data before and after the target echo information data is obtained, and the difference is predetermined A determination unit that determines that the target echo information data has noise and a pair that is determined to have noise by the determination unit. Correction means for correcting the value of the echo information data to be the value of the echo information data estimated from the values of the echo information data before and after the target echo information data, and the display means is corrected by the correction means A B-mode ultrasonic tomographic image is displayed based on the echo information data thus obtained.
この構成により、静電気ノイズに見られるような短時間に大きく変化するノイズを検出することができ、対象とする前後のエコー情報データの値を用いて、対象とするエコー情報データをノイズを除去する補正を行うことができる。 With this configuration, it is possible to detect noise that changes greatly in a short time, as seen in static noise, and to remove noise from the target echo information data using the values of the target echo information data before and after the target. Correction can be performed.
また、判別手段が対象とするエコー情報データがノイズを有すると判定した際、補正手段は、対象とするエコー情報データの前後のエコー情報データの値の平均値を、対象とするエコー情報データの補正された値とする構成にしても良い。 In addition, when the determination unit determines that the target echo information data has noise, the correction unit determines the average value of the echo information data before and after the target echo information data as the target echo information data. You may make it the structure set as the corrected value.
この構成により、エコー情報データの前後の関係から対象とするエコー情報データの補正を逐次行うことができる。 With this configuration, the target echo information data can be sequentially corrected from the relationship before and after the echo information data.
本発明は、各信号に外来ノイズが同様に重畳しない場合でも、Bモード超音波断層画像を構成する各エコー情報データの時間的に前後のエコー情報データを用いてノイズを除去することのできる超音波診断装置を提供することができる。 In the present invention, even when external noise is not superimposed on each signal in the same manner, the noise can be removed by using echo information data before and after each echo information data constituting the B-mode ultrasonic tomographic image. An ultrasonic diagnostic apparatus can be provided.
以下、本発明の超音波診断装置について図面を用いて説明する。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係る超音波診断装置の一構成例を示すブロック図である。図1の超音波診断装置は、超音波プローブ1と、受信信号処理部2と、デジタルスキャンコンバータ(変換手段)3と、表示部(表示手段)4と、シネメモリ(記憶手段)5と、シネメモリ読出し制御部6と、画像処理部7と、シネメモリ書込み制御部8と、システム制御部9と、入力部10と、ノイズ判別部(判別手段)11と、ノイズ補正処理部(補正手段)12とで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 includes an ultrasonic probe 1, a received signal processing unit 2, a digital scan converter (conversion unit) 3, a display unit (display unit) 4, a cine memory (storage unit) 5, and a cine memory. Read
超音波プローブ1は、超音波を送信し、反射波を超音波エコー信号として受信する。受信信号処理部2は、超音波エコー信号に対して増幅、検波等の信号処理を施す。シネメモリ5は、信号処理された超音波エコー信号を連続した複数のエコー情報データ(音響走査線データ)として保存する。デジタルスキャンコンバータ3は、受信信号処理部2とシネメモリ5からのエコー情報データを被診断部位の任意の断面のBモード超音波断層画像フレームデータとして、表示部4に表示できるようにフォーマットを変換する。シネメモリ読出し制御部6は、シネメモリ読出しアドレスカウンタを含み、シネメモリ5のエコー情報データをノイズ判別部11と画像処理部7に送信する。
The ultrasonic probe 1 transmits ultrasonic waves and receives reflected waves as ultrasonic echo signals. The reception signal processing unit 2 performs signal processing such as amplification and detection on the ultrasonic echo signal. The
ノイズ判別部11は、エコー情報データにノイズがあるか否かを判定する。入力部10は、操作者がノイズを有するとして判定するための閾値等、超音波診断装置の動作のための各種条件を設定するためのものである。ノイズ補正処理部12は、ノイズ判別部11により、ノイズが有ると判定されたエコー情報データのノイズを除去するための処理を行う。画像処理部7は、シネメモリ5に保存されている前回のエコー情報データを元に、シネメモリ読出し制御部6およびノイズ補正処理部12により与えられたエコー情報データをBモード画像フレームデータに変換する。シネメモリ書込み制御部8は、シネメモリ書込みアドレスカウンタを含み、Bモード画像フレームデータをシネメモリ5に書き込む。システム制御部9は、入力部10などにより与えられたデータに基づいて、受信信号処理部2、デジタルスキャンコンバータ3、シネメモリ5等を制御する。
The noise determination unit 11 determines whether there is noise in the echo information data. The
以上のように構成された超音波診断装置の動作について、図1を用いて説明する。 The operation of the ultrasonic diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
超音波プローブ1により得られた超音波エコー信号は、受信信号処理部2において、増幅、検波等が施される。受信信号処理部2からの信号は、デジタルスキャンコンバータ3でBモード超音波診断画像フレームデータに変換され、表示部4においてBモード超音波画像として出力される。また、受信信号処理部2からの信号は、連続したエコー情報データとしてシネメモリ5に保存される。
The ultrasonic echo signal obtained by the ultrasonic probe 1 is subjected to amplification, detection and the like in the reception signal processing unit 2. A signal from the reception signal processing unit 2 is converted into B-mode ultrasonic diagnostic image frame data by the digital scan converter 3 and output as a B-mode ultrasonic image by the display unit 4. The signal from the received signal processing unit 2 is stored in the
シネメモリ5に保存されたエコー情報データは、ノイズ判別部11によりノイズの有無が判別され、ノイズがあればノイズ補正処理部12で補正され、画像処理部7においてBモード画像フレームデータに変換される。変換されたBモード画像フレームデータは、シネメモリ書込み制御部8により、シネメモリ5に保存される。また、シネメモリ5に保存されたBモード画像フレームデータは、デジタルスキャンコンバータ3により、Bモード超音波断層画像フレームデータに変換され、表示部4にBモード画像として表示される。
The echo information data stored in the
図2は、本実施の形態におけるノイズ除去処理の動作を説明するための図である。図2(a)は、ノイズ除去処理前のエコー情報データであり、(b)は、ノイズ除去処理後のエコー情報データを示す。図2(a)、(b)において、ともに横軸はエコー情報データを検出した時刻、縦軸はエコー情報データの値(超音波信号の振幅)を表わしている。 FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of noise removal processing in the present embodiment. FIG. 2A shows echo information data before noise removal processing, and FIG. 2B shows echo information data after noise removal processing. 2A and 2B, the horizontal axis represents the time when the echo information data is detected, and the vertical axis represents the value of the echo information data (the amplitude of the ultrasonic signal).
エコー情報データにおいて、入力部から適当な閾値を設定し、それぞれのエコー情報データの値とその前後のエコー情報データの値を逐次比較して、その差が閾値を越えた場合にそれをノイズであると決定することにより、図2(a)に示すエコー情報データのノイズの有無を判別することができる。このようにノイズが有ると判定されたエコー情報データは、ノイズ補正処理部12に蓄積された過去のエコー情報データおよび連続するエコー情報データの時間的な前後関係から近似処理され、補正されたエコー情報データが決定される。その結果、図2(b)のようなノイズを除去したエコー情報データを得ることができる。
In the echo information data, an appropriate threshold value is set from the input unit, and the value of each echo information data and the value of the echo information data before and after that are sequentially compared. By determining that there is noise, it is possible to determine the presence or absence of noise in the echo information data shown in FIG. The echo information data determined to have noise in this way is subjected to approximation processing based on the temporal context of past echo information data and continuous echo information data accumulated in the noise
図3は、本実施の形態に係る超音波診断装置のノイズ補正処理の一例についての流れ図である。入力部10によりノイズが有るか否かを判定するための閾値を設定する(ステップS101)。シネメモリ読出し制御部6がシネメモリ5から、エコー情報データを読込む(ステップS102)。読込まれたエコー情報データの最も前のエコー情報データの次のエコー情報データを、ノイズが有るか否かを判定するエコー情報データ(以下、対象データと称す)に設定する(ステップS103)。ノイズ判定部11は、対象データの値を時間的に1データ前のエコー情報データの値と比較して、その差が閾値以内であるか否かを判定する(ステップS104)。
FIG. 3 is a flowchart of an example of noise correction processing of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. A threshold for determining whether or not there is noise is set by the input unit 10 (step S101). The cine memory read
ノイズ補正処理部12は、その差が閾値以内でなければ、対象データにノイズが含まれていると判断し、時間的に1データ前のエコー情報データと後のエコー情報データの平均値を対象データの補正値とし(ステップS105)、対象データの後のエコー情報データが、エコー情報データの最後のエコー情報データであるか否かを判断する(ステップS106)。ステップS104において、その差が閾値以内であれば、シネメモリ読出し制御部6は、対象データの時間的に後のエコー情報データが最後のエコー情報データであるか否かを判断する(ステップS106)。対象データの後のエコー情報データが最後のエコー情報データでなければ、時間的に1データ後のエコー情報データを対象データとして(ステップS107)、ステップS104へ戻る。ステップS106において、対象データの後のエコー情報データが最後のエコー情報データであれば、ノイズ補正処理を終了する。
If the difference is not within the threshold value, the noise
なお、図3において、対象データの補正値を、対象データの前後1データずつの平均値としたが、前後合わせてn個のエコー情報データに基づいてn−1次の多項式による近似により求めても良いし、前後いずれかの複数点の傾向を基に算出する方法により求めても良いし、さらに異なる方法の近似により求めても良い。 In FIG. 3, the correction value of the target data is an average value of one data before and after the target data. However, the correction value is obtained by approximation by an n−1 order polynomial based on n pieces of echo information data. Alternatively, it may be obtained by a method of calculating based on a tendency of a plurality of points before or after, or may be obtained by approximation of different methods.
以上のようにして決定され、補正されたエコー情報データは、画像処理部7を経て、シネメモリ書込み制御部8によりシネメモリ5に保存され、デジタルスキャンコンバータ3を介して、表示部4にBモード画像として表示される。
The echo information data determined and corrected as described above is stored in the
このような本実施の形態における超音波診断装置によれば、エコー情報データにノイズがあるか否かを判定し、音響走査線の方向にノイズを除去したBモード画像を表示することができる。 According to such an ultrasonic diagnostic apparatus in the present embodiment, it is possible to determine whether or not there is noise in the echo information data, and to display a B-mode image from which noise has been removed in the direction of the acoustic scanning line.
本発明の超音波診断装置は、ノイズが混入したエコー情報データからノイズを除去することができ、超音波プローブの各入力に異なるノイズが混入した場合にもノイズを除去することが可能であり、鮮明なBモード画像を表示することができるため、超音波診断などの医療分野に利用可能である。 The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention can remove noise from echo information data mixed with noise, and can remove noise even when different noise is mixed in each input of the ultrasonic probe, Since a clear B-mode image can be displayed, it can be used in medical fields such as ultrasonic diagnosis.
1 超音波プローブ
2 受信信号処理部
3 デジタルスキャンコンバータ
4 表示部
5 シネメモリ
6 シネメモリ読出し制御部
7 画像処理部
8 シネメモリ書込み制御部
9 システム制御部
10 入力部
11 ノイズ判別部
12 ノイズ補正処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrasonic probe 2 Received signal processing part 3 Digital scan converter 4
Claims (2)
前記複数のエコー情報データを、画像データであるBモード超音波断層画像フレームデータに変換する変換手段と、
前記変換手段により変換されたBモード超音波断層画像フレームデータを、Bモード超音波断層画像として表示する表示手段と、
前記記憶手段に格納されている複数のエコー情報データのうちそれぞれのエコー情報データに対して、対象とするエコー情報データの値とその前後のエコー情報データの値の差を求め、前記差が所定値以上である場合に、前記対象とするエコー情報データがノイズを有すると判定する判別手段と、
前記判別手段によりノイズを有すると判定された対象とするエコー情報データの値を、前記対象とするエコー情報データの前後のエコー情報データの値から推測されるエコー情報データの値に補正する補正手段とを備え、
前記表示手段は、前記補正手段により補正されたエコー情報データに基づいて、Bモード超音波断層画像を表示することを特徴とする超音波診断装置。 Storage means for storing ultrasonic echo signals reflected and received at the diagnosis site as a plurality of continuous echo information data;
Conversion means for converting the plurality of echo information data into B-mode ultrasonic tomographic image frame data which is image data;
Display means for displaying the B-mode ultrasonic tomographic image frame data converted by the converting means as a B-mode ultrasonic tomographic image;
For each echo information data among a plurality of echo information data stored in the storage means, a difference between the value of the target echo information data and the values of the echo information data before and after the echo information data is obtained, and the difference is determined in advance. A discriminating means for determining that the target echo information data has noise when the value is equal to or greater than a value;
Correction means for correcting the value of the target echo information data determined to have noise by the determination means to the value of the echo information data estimated from the values of the echo information data before and after the target echo information data And
The ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the display means displays a B-mode ultrasonic tomographic image based on the echo information data corrected by the correction means.
When the discriminating means determines that the target echo information data has noise, the correction means uses the average value of the echo information data before and after the target echo information data as the target echo information. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the data is a corrected value.
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