JP2007268298A - 超音波診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】組織運動に関する断層面のカラー画像を表示する超音波診断装置において、エコー信号から組織の運動に従うドプラ信号を抽出する抽出手段と、前記ドプラ信号に基づいて組織の運動の速度に関するデータを断層面のサンプル点毎に求める速度算出手段と、超音波パルス信号の所定のパルス繰返し周波数で制限される測定可能なドプラ周波数範囲の中の所望の低速度域が所定範囲の値の階調データに割り当てられ、且つ、当該ドプラ周波数範囲の残りの速度域が一定値の階調データに割り当てられるようにスケールを設定し、スケールに基づいて速度に関するデータを階調データに変換する速度変換手段と、この速度変換手段により変換された階調データをカラー化して表示する表示手段とを備える。
【選択図】 図9
Description
本発明の一態様に係る超音波診断装置は、組織ドプライメージング(TDI)に適用される。このイメージングの場合、心筋などの部位が超音波パルスドプラ法で走査されてエコー信号が得られ、走査断層面のサンプル点毎に運動速度が演算される。この運動速度は二次元のカラー表示に付される。この表示のとき、超音波パルスドプラ法で測定可能な速度範囲「−fr/2≦fd≦fr/2」(fr:超音波パルスのパルス繰返し周波数、fd:ドプラ偏移周波数)のうち、例えば所望の低速域「−fr/8≦fd≦fr/8」における「速度に関するデータ」対「カラー表示の階調データ」のスケールは、速度に関するデータが変化すると階調データも所定の範囲で変化するように設定される。これに対し、上記所定の低速域の残りの速度域に対するスケールは、速度に関するデータが変化しても階調データは一定になるように設定される。したがって、かかる低速域の表示分解能が上がるから、心筋の低速の運動の僅かな変化が色の輝度または色合いの多階調の変化によって感度良く表示される。このため、低いパルス繰返し周波数にして低速運動の計測機能を上げても、その計測機能がカラー表示により損なわれることもない。また、例えば、最高階調度の速度を有する画素は、それ以下の速度の画素とは不連続な色相で表示されるので、その見分けが容易になり、視認性が高くなる。
本発明の第1実施例を図1〜図6に基づき説明する。この第1実施例に係る超音波診断装置は、組織としての心筋(心臓壁)のTDI(組織ドプライメージング)画像を得る診断装置である。
[数1]
fdmax=fr/2
である。
[数2]
−fr/2≦fd≦fr/2
であるが、この周波数(すなわち速度)範囲のうち、
[数3]
−fr/8≦fd≦fr/8
の周波数範囲を「fr/128」の量子化率で量子化して、例えば5ビットのデータ長の速度表示コードに符号化する。この場合、ドプラ偏移周波数fdが、
[数4]
−fr/2≦fd<−fr/8
のときは、一方の運動方向(例えば超音波ビームから遠ざかる方向)の最高階調度に対応する、「−fr/8」のときと同じ符号化データに設定し、
[数5]
fr/8<fd≦fr/2
のときは、もう一方の運動方向(例えば超音波ビームに近づく方向)の最高階調度に対応する、「fr/8」のときと同じ符号化データに設定する。
次に本発明の第2実施例を図10〜図15に基づいて説明する。前述した第1実施例では低速度領域の表示能を向上させることを目的としていたが、この第2実施例の超音波診断装置は、かかる表示能向上に加えて、関心領域の正常/異常を見分ける診断を容易化させるものである。この目的を達成するため、この第2実施例の超音波診断装置は図10に示すように構成されている。
本発明の第3実施例を図16〜図20に基づいて説明する。この第3実施例に係る超音波診断装置は前述した組織運動の高速域のブランク処理を、その低速域強調の速度表示コードを演算した後に行うようにするものである。なお、この第3実施例以降の実施例では第2実施例と同一又は同等の構成要素には同一符号を用いてその説明を省略又は簡略化する。
以上説明した第2〜第3実施例は、何れも低速度強調表示のための速度変換スケールに無関係にブランク処理のしきい値を設定できるものであったが、速度変換スケールの設定に連動してしきい値(すなわちブランク域)を決めることもできる。以下の実施例ではそのような超音波診断装置を例示する。
続いて本発明の第5実施例を図25,26を参照して説明する。
11 超音波プローブ
14 操作パネル
15 超音波送受信部
19 表示器
20 位相検波部
21 フィルタ部
22 周波数解析部
23 符号化演算部
24 TDI用DSC部
100 超音波プローブ
110 超音波送受信部
111 位相検波器
112 A/D変換器
113 フィルタ
114a 周波数解析器
114b 速度演算器
115 DSC
116 カラー処理器
117 D/A変換器
118 カラーモニタ
121 ブランク制御器
122 入力器
125 ブランク処理器
130 DSC
131 ブランク処理器
Claims (14)
- 被検体の断層面に含まれる組織の運動に関する当該断層面のカラー画像を表示する超音波診断装置において、
超音波パルス信号を前記断層面に沿って走査させて当該断層面からの超音波反射信号に応じた電気量のエコー信号を得る走査手段と、
前記エコー信号から前記組織の運動に従うドプラ信号を抽出する抽出手段と、
前記ドプラ信号に基づいて前記組織の運動の速度に関するデータを前記断層面のサンプル点毎に求める速度算出手段と、
前記超音波パルス信号の所定のパルス繰返し周波数で制限される測定可能なドプラ周波数範囲の中の所望の低速度域が所定範囲の値の階調データに割り当てられ、且つ、当該ドプラ周波数範囲の残りの速度域が一定値の階調データに割り当てられるように前記スケールを設定するスケール設定手段と、
前記スケールに基づいて前記速度に関するデータを前記階調データに変換する速度変換手段と、
この速度変換手段により変換された階調データをカラー化して表示する表示手段と、を備え、
前記階調データは前記速度に関するデータの変化に応じて変わる連続的な繋がりを有する階調度のカラーデータを含むとともに、当該階調データの少なくとも最高値はその低階調度側とは階調度的に不連続なカラーデータであることを特徴とする超音波診断装置。 - 被検体の断層面の断層像に当該断層面に含まれる組織の運動に関するカラー画像を重畳して表示する超音波診断装置において、
超音波パルス信号を前記断層面に沿って走査させて当該断層面からの超音波反射信号に応じた電気量のエコー信号を得る走査手段と、
前記エコー信号から前記組織の運動に従うドプラ信号を抽出する抽出手段と、
前記ドプラ信号に基づいて前記組織の運動の速度に関するデータを前記断層面のサンプル点毎に求める速度算出手段と、
前記エコー信号から前記断層像のデータを形成する断層像形成手段と、
前記超音波パルス信号の所定のパルス繰返し周波数で制限される測定可能なドプラ周波数範囲の前記速度に関するデータと当該データに割り当てるカラー表示の階調データとを相互に対応付けるスケールを、当該ドプラ周波数範囲の中の所望の低速度域が所定範囲の値の階調データに割り当てられ、且つ、当該ドプラ周波数範囲の残りの速度域が一定値の階調データに割り当てられ、前記ドプラ周波数が所望の低速度領域の所定範囲外でブランク領域に設定されるスケール設定手段と、
前記スケールに基づき前記速度に関するデータを前記階調データに変換する速度変換手段と、
この速度変換手段により変換された階調データ及び前記速度算出手段により算出された前記速度に関するデータの何れか一方の量が指定されたしきい値を超える前記サンプル点をブランク処理し、前記ブランク領域に応じて諧調データの変化の割合が変化するブランク処理手段と、
前記ブランク処理手段によるブランク処理を経た前記速度に関するデータを前記断層像のデータに重畳するとともに当該速度に関するデータをカラー化して表示する表示手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 前記スケール設定手段は、前記ドプラ周波数の変化に対する前記階調データの変化の割合を前記被検体の運動流体解析時の当該割合よりも高く、且つ前記階調データの最高値に対応する前記速度に関するデータよりも大きいデータには当該最高値を割り当てる前記スケールを設定する手段である請求項2記載の超音波診断装置。
- 前記階調データは、前記組織の運動方向を各別に表わす指定カラーの輝度の階調データから成る請求項3記載の超音波診断装置。
- 前記階調データは、前記組織の運動方向を各別に表わす指定カラーの色相の階調データから成る請求項3記載の超音波診断装置。
- 前記スケールの設定とは独立して前記しきい値を指定するしきい値指定手段を備える請求項3記載の超音波診断装置。
- 前記一方の量は、前記速度算出手段により算出された速度データである請求項6記載の超音波診断装置。
- 前記速度算出手段は、前記ドプラ信号の周波数成分を解析する周波数解析手段と、この周波数解析後の解析結果に基づいて前記各サンプル点の前記速度に関するデータを演算する速度演算手段とを有し、この速度演算手段、前記速度変換手段及びブランク処理手段は1つの演算ユニットに設けてある請求項7記載の超音波診断装置。
- 前記しきい値は、前記スケールで決まる前記階調データの最高値に対応した前記速度に関するデータの値である請求項7記載の超音波診断装置。
- 前記一方の量は、前記速度変換手段により変換された階調データであって、前記しきい値指定手段は、前記階調データの最高値よりも低い範囲の階調データのしきい値を指定する手段である請求項6記載の超音波診断装置。
- 前記ブランク処理手段は、少なくとも前記速度算出手段及び表示手段とは独立した処理器に設けてある請求項10記載の超音波診断装置。
- 前記表示手段は、前記速度データを前記断層像のデータに重畳するデジタルスキャンコンバータを有し、このデジタルスキャンコンバータは前記ブランク処理手段を含む請求項10記載の超音波診断装置。
- 前記スケール設定手段は、前記スケールの設定に連動して前記しきい値を自動的に決める手段である請求項3記載の超音波診断装置。
- 前記一方の量は、前記速度変換手段により変換された階調データである請求項13記載の超音波診断装置。
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