JP2009082624A - Ultrasonic observation apparatus, and ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic observation apparatus - Google Patents

Ultrasonic observation apparatus, and ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic observation apparatus Download PDF

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浩仲 宮木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely display the property of an organism tissue by using the change characteristic of ultrasonic attenuation rate intrinsic to the organism tissue, and also to find the foreign tissue region of the organism tissue by displaying. <P>SOLUTION: The ultrasonic observation apparatus 3 includes an STC correcting part 14. When the driving frequencies of an ultrasonic vibrator 9 are a plurality of predetermined and different driving frequencies, the STC correcting part 14 obtains color signals by each one of the plurality of predetermined and different driving frequencies from ultrasonic image data, corrects ultrasonic data, which is from a signal processing and image processing part 13, in response to the driving frequencies, so as to allow amplitude levels corresponding to the display luminance of the color signals to be respectively uniform, and then, outputs the data to a memory part 15. A control part 12 controls a transmission/reception part 11 to transmit the plurality of predetermined and different driving frequencies after change-over by sound ray or frame, compares the amplitude levels of the color signals read from the memory part 15 with a predetermined threshold, and then, controls the STC correcting part 14, based on the comparison result. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体組織固有の超音波減衰率の変化特性を利用することで、生体組織の性状を精度良く表示でき、且つ生体組織の異質な組織部分を表示して発見することのできる超音波観測装置及びこの超音波観測装置を用いた超音波診断装置に関する。   The present invention makes it possible to accurately display the characteristics of a living tissue by using the change characteristic of the ultrasonic attenuation rate unique to the living tissue, and to display and discover a foreign tissue portion of the living tissue. The present invention relates to an observation apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic observation apparatus.

従来より、超音波診断装置は、超音波観測装置に接続される超音波プローブの超音波振動子から超音波パルスを生体組織に繰り返し送信し、この生体組織から反射される超音波パルスのエコー信号を受信して、生体内の情報を可視像の超音波断層画像として生成し、モニタ等の表示部に表示させている。   Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus repeatedly transmits an ultrasonic pulse from an ultrasonic transducer of an ultrasonic probe connected to an ultrasonic observation apparatus to a living tissue, and an echo signal of the ultrasonic pulse reflected from the living tissue. The in-vivo information is generated as a visible ultrasonic tomographic image and displayed on a display unit such as a monitor.

このような超音波診断装置では、代表的なものとして、例えば、超音波パルスを走査し、エコー信号をその走査のパターンに従って再構成して二次元的な断層画像を表示するBモード断層表示等が知られている。   A typical example of such an ultrasonic diagnostic apparatus is a B-mode tomographic display that scans an ultrasonic pulse and reconstructs an echo signal according to the scanning pattern to display a two-dimensional tomographic image. It has been known.

超音波診断装置が対象とする生体組織は、診断に用いる超音波の波長よりも微細な構造を有している。従って、生体組織内部からは、臓器同士の境界面からの明確なエコー信号だけでなく、臓器その他の軟部組織内部の微細な構造による散乱エコー信号も反射される。この微細構造による散乱エコー信号は相互に干渉し、この結果超音波画像に影響を及ぼしてしまう(スペックルパターンともいう)虞れもある。   The living tissue targeted by the ultrasonic diagnostic apparatus has a structure finer than the wavelength of the ultrasonic wave used for diagnosis. Therefore, not only a clear echo signal from the boundary surface between organs but also a scattered echo signal due to a fine structure inside the soft tissue other than the organ is reflected from inside the living tissue. The scattered echo signals due to this fine structure interfere with each other, and as a result, there is a possibility of affecting the ultrasonic image (also referred to as a speckle pattern).

そこで、このような問題点に鑑み、従来技術では、例えば、特許文献1によって開示されたエコー画像形成装置がある。
この特許文献1には、送波手段により超音波パルスを送波し、受波手段により送波した超音波パルスのエコーを受波して受信信号を生成し、フィルタ手段により前記受波手段で得られた受信信号から、予め定めた複数の異なる周波数の信号成分を抽出し、そして表示手段によって、前記フィルタ手段で抽出された各周波数の信号成分をそれぞれ個別に画像化し、その結果得られた各周波数に対する画像を相互に関連づけて表示することにより、臓器同士の境界面からの実体的なエコー成分と、微細構造による干渉成分(スペックルパターン)とを区別できる画像を得るようにしたエコー画像形成装置に関する技術が開示されている。
Therefore, in view of such a problem, for example, there is an echo image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 in the related art.
In Patent Document 1, an ultrasonic pulse is transmitted by a transmitting means, an echo of the ultrasonic pulse transmitted by a receiving means is received to generate a reception signal, and a receiving signal is generated by a filter means by the receiving means. A plurality of predetermined signal components having different frequencies are extracted from the obtained received signal, and each signal component of each frequency extracted by the filter unit is individually imaged by the display unit. By displaying images for each frequency in correlation with each other, an echo image that can distinguish an actual echo component from the interface between organs and an interference component (speckle pattern) due to a fine structure can be obtained. A technique relating to a forming apparatus is disclosed.

また、この特許文献1には、前記複数の周波数として3つの周波数を用い、これら3つ周波数を前記表示手段の3原色にそれぞれ対応付け、前記表示手段によって、前記3つの周波数の信号成分をそれぞれ対応する原色の画像として画像化して重畳表示する技術についても開示されている。
特開2001−166040号公報
Further, in this Patent Document 1, three frequencies are used as the plurality of frequencies, these three frequencies are respectively associated with the three primary colors of the display means, and the signal components of the three frequencies are respectively represented by the display means. There is also disclosed a technique of forming an image as a corresponding primary color image and displaying it superimposed.
JP 2001-166040 A

しかしながら、前記特許文献1に記載の従来技術では、臓器同士の境界面からの実体的なエコー成分と、微細構造による干渉成分(スペックルパターン)とを区別できる画像を得、具体的には各周波数帯域の信号成分を別々の色のカラー信号として用いることにより、微細構造による干渉成分は色つきで、境界面からの実体的なエコー成分は無彩色に近い色で現れることで、両者の区別が容易にはなるが、生体組織の異質な組織部分を迅速に表示して発見するためには、生体組織の性状をより高精度に表示することが必要であり、このような目的を達成するには至っていない。   However, in the prior art described in Patent Document 1, an image capable of distinguishing a substantial echo component from the boundary surface between organs and an interference component (speckle pattern) due to a fine structure is obtained. By using frequency band signal components as color signals of different colors, interference components due to fine structure are colored, and substantive echo components from the boundary surface appear in near-achromatic colors. However, it is necessary to display the properties of the living tissue with higher accuracy in order to quickly display and discover the different tissue parts of the living tissue. It has not reached.

また、前記従来の超音波観測装置では、組織の性状(硬さ等)を表示するひとつの方法として、エラストグラフィー画像表示といった表示方法も提案されているが、生体組織を加圧する手段等の特別な装置や操作が必要であり、コスト面及び操作面においても最適な方法とはいえず、前記目的を達成するための手段及び方法が望まれている。   In the conventional ultrasonic observation apparatus, a display method such as elastography image display has been proposed as one method for displaying tissue properties (hardness, etc.). Therefore, it is not an optimal method in terms of cost and operation, and a means and method for achieving the above object are desired.

そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたもので、生体組織固有の超音波減衰率の変化特性を利用することで、生体組織の性状を精度良く表示でき、且つ生体組織の異質な組織部分を表示して発見することのできる超音波観測装置及びこの超音波観測装置を用いた超音波診断装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and by using the change characteristic of the ultrasonic attenuation rate unique to the living tissue, the properties of the living tissue can be accurately displayed, and the living tissue is a heterogeneous tissue. An object of the present invention is to provide an ultrasonic observation apparatus capable of displaying and finding a portion and an ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic observation apparatus.

本発明の超音波観測装置は、広帯域の超音波を送受波する超音波振動子を有する超音波プローブの前記超音波振動子に与える駆動周波数を変化させて供給するとともに、この超音波振動子から発せされた超音波のエコー信号を受信してエコーデータを得る送受信部と、前記送受信部からのエコーデータに処理を施して超音波画像データを生成する処理部と、前記処理部からの超音波画像データからカラー信号を生成するもので、前記駆動周波数が予め設定された複数の異なる駆動周波数である場合には、前記超音波画像データから前記予め設定された複数の異なる駆動周波数毎のカラー信号を得て、これら複数のカラー信号の表示輝度に応じた振幅レベルがそれぞれ均一となるように前記駆動周波数に応じて前記処理部からの前記超音波画像データに補正処理を施して出力する補正部と、前記補正部から出力される前記複数のカラー信号を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された前記複数のカラー信号を合成し、この合成信号を超音波断層画像として表示するための表示部に出力する合成部と、予め設定された複数の異なる駆動周波数を音線又はフレーム単位で切り換えて送波するように前記送受信部を制御するとともに、前記記憶部から読み出した前記複数のカラー信号の振幅レベルと、予め設定された閾値とで比較を行い、比較結果に基づいて、前記補正部を制御する制御部と、を有している。   The ultrasonic observation apparatus of the present invention supplies an ultrasonic probe having an ultrasonic transducer that transmits and receives broadband ultrasonic waves while changing the drive frequency applied to the ultrasonic transducer, and from the ultrasonic transducer. A transmission / reception unit that receives echo signals of emitted ultrasonic waves to obtain echo data, a processing unit that processes the echo data from the transmission / reception unit to generate ultrasonic image data, and an ultrasonic wave from the processing unit A color signal is generated from image data, and when the drive frequency is a plurality of different drive frequencies set in advance, color signals for the plurality of different drive frequencies set in advance from the ultrasonic image data And obtaining the ultrasonic image from the processing unit according to the drive frequency so that the amplitude levels according to the display luminances of the plurality of color signals are uniform. A correction unit that performs correction processing on the data and outputs, a storage unit that stores the plurality of color signals output from the correction unit, and a plurality of the color signals read from the storage unit, Controls the transmission / reception unit so as to switch and transmit a plurality of preset different driving frequencies in units of sound rays or frames, and a synthesis unit that outputs the composite signal to a display unit for displaying as an ultrasonic tomographic image And a control unit that compares the amplitude levels of the plurality of color signals read from the storage unit with preset threshold values and controls the correction unit based on a comparison result. Yes.

また、本発明の超音波診断装置は、広帯域の超音波を送受波する超音波振動子を有する着脱自在な超音波プローブと、前記超音波振動子に与える駆動周波数を変化させて供給するとともに、この超音波振動子から発せされた超音波のエコー信号を受信してエコーデータを得る送受信部と、前記送受信部からのエコーデータに処理を施して超音波画像データを生成する処理部と、前記処理部からの超音波画像データからカラー信号を生成するもので、前記駆動周波数が予め設定された複数の異なる駆動周波数である場合には、前記超音波画像データから前記予め設定された複数の異なる駆動周波数毎のカラー信号を得て、これら複数のカラー信号の表示輝度に応じた振幅レベルがそれぞれ均一となるように前記駆動周波数に応じて前記処理部からの前記超音波画像データに補正処理を施して出力する補正部と、前記補正部から出力される前記複数のカラー信号を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された前記複数のカラー信号を合成し、この合成信号を超音波断層画像として表示するための表示装置に出力する合成部と、予め設定された複数の異なる駆動周波数を音線又はフレーム単位で切り換えて送波するように前記送受信部を制御するとともに、前記記憶部から読み出した前記複数のカラー信号の振幅レベルと、予め設定された閾値とで比較を行い、比較結果に基づいて、前記補正部を制御する制御部とを有する超音波観測装置と、前記超音波観測装置により生成された超音波断層画像を表示する表示装置と、を有している。   The ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention supplies a detachable ultrasonic probe having an ultrasonic transducer for transmitting and receiving broadband ultrasonic waves, and a drive frequency applied to the ultrasonic transducer, A transmission / reception unit that receives echo signals of ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer and obtains echo data; a processing unit that performs processing on the echo data from the transmission / reception unit to generate ultrasonic image data; When a color signal is generated from ultrasonic image data from the processing unit and the driving frequency is a plurality of different driving frequencies set in advance, a plurality of different predetermined values are set from the ultrasonic image data. A color signal for each driving frequency is obtained, and the processing unit is operated according to the driving frequency so that the amplitude levels corresponding to the display luminances of the plurality of color signals are uniform. A correction unit that performs a correction process on the ultrasonic image data and outputs the correction data, a storage unit that stores the plurality of color signals output from the correction unit, and the plurality of color signals read from the storage unit And a combining unit that outputs the combined signal to a display device for displaying as an ultrasonic tomographic image, and a plurality of different driving frequencies set in advance so as to switch and transmit in units of sound rays or frames. A control unit that controls the transmission / reception unit, compares the amplitude levels of the plurality of color signals read from the storage unit with preset threshold values, and controls the correction unit based on a comparison result; And a display device for displaying an ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic observation device.

本発明によれば、生体組織固有の超音波減衰率の変化特性を利用することで、生体組織の性状を精度良く表示でき、且つ生体組織の異質な組織部分を表示して発見することのできる超音波観測装置及びこの超音波観測装置を用いた超音波診断装置を提供することが可能となる。   According to the present invention, by utilizing the change characteristic of the ultrasonic attenuation rate unique to a living tissue, the properties of the living tissue can be displayed with high accuracy, and a dissimilar tissue portion of the living tissue can be displayed and discovered. It is possible to provide an ultrasonic observation apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus using the ultrasonic observation apparatus.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1から図9は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態の超音波観測装置を有する超音波診断装置の全体構成を示すブロック図、図2から図6は図1のSTC補正部による補正処理の原理及び動作を説明するためのもので、図2は超音波振動子から送波される超音波パルスと生体組織の深度との関係を示す模式図、図3は図2に示す生体組織の深度に対応して得られるエコー信号の振幅レベルを示す波形図、図4は図3に示すエコー信号の振幅レベルを均一化するためのエコー信号の振動に応じた増幅率を示す波形図、図5は図1のSTC補正部により補正処理した後の超音波画像データの振幅レベルの波形を示す波形図、図6は図1のSTC補正部により2つの駆動周波数に基づく増幅率の波形を示す波形図、図7は図6に示す増幅率とは異なる曲線特性を有する増幅率の波形を示す波形図、図8は第1の実施の形態の制御部による制御例を示すフローチャート、図9は第1の実施の形態の超音波観測装置による表示画面例を示す図である。
(First embodiment)
1 to 9 relate to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus having the ultrasonic observation apparatus of the first embodiment. 6 is a diagram for explaining the principle and operation of the correction processing by the STC correction unit in FIG. 1, and FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the ultrasonic pulse transmitted from the ultrasonic transducer and the depth of the living tissue. 3 is a waveform diagram showing the amplitude level of the echo signal obtained corresponding to the depth of the biological tissue shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a vibration of the echo signal for equalizing the amplitude level of the echo signal shown in FIG. FIG. 5 is a waveform diagram showing the waveform of the amplitude level of the ultrasonic image data after correction processing by the STC correction unit of FIG. 1, and FIG. FIG. 7 is a waveform diagram showing waveforms of amplification factors based on two drive frequencies. FIG. 8 is a flow chart showing an example of control by the control unit of the first embodiment, and FIG. 9 is a flowchart of the superposition of the first embodiment. It is a figure which shows the example of a display screen by a sound wave observation apparatus.

図1に示すように、本実施の形態の超音波診断装置1は、超音波プローブ2と、超音波観測装置3と、モニタ4とを有して構成されている。また、前記超音波観測装置3には、操作部5が接続されている。   As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus 1 according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 2, an ultrasonic observation apparatus 3, and a monitor 4. An operation unit 5 is connected to the ultrasonic observation apparatus 3.

尚、本実施の形態では、前記超音波プローブ2は、例えば電子走査式超音波プローブが用いられている。また、本実施の形態では、前記超音波観測装置3に前記電子走査式超音波プローブ2と、機械走査式超音波プローブとの2つの超音波プローブが接続された構成でも本発明に適用される。   In the present embodiment, the ultrasonic probe 2 is, for example, an electronic scanning ultrasonic probe. In the present embodiment, the present invention is also applicable to a configuration in which two ultrasonic probes, that is, the electronic scanning ultrasonic probe 2 and the mechanical scanning ultrasonic probe are connected to the ultrasonic observation apparatus 3. .

また、前記超音波観測装置3には、前記表示装置としてのモニタ4が接続されるが、さらに、超音波観測装置3自体に、前記モニタ4と同様の表示部を設けて構成しても良い。   In addition, a monitor 4 as the display device is connected to the ultrasonic observation device 3, but the ultrasonic observation device 3 itself may be provided with a display unit similar to the monitor 4. .

前記電子走査式超音波プローブ2は、例えば、電子走査式超音波内視鏡として構成されたもので、被検体内等に挿入し易いように細長に形成した挿入部7と、この挿入部7の後端に設けた操作部8とを有し、前記挿入部7の先端部に超音波振動子9が配置されている。前記超音波振動子9は、複数の振動素子9aを配列して形成している。   The electronic scanning ultrasonic probe 2 is configured as, for example, an electronic scanning ultrasonic endoscope, and has an insertion portion 7 formed in an elongated shape so as to be easily inserted into a subject or the like, and the insertion portion 7. And an ultrasonic transducer 9 is disposed at the distal end of the insertion portion 7. The ultrasonic vibrator 9 is formed by arranging a plurality of vibration elements 9a.

前記操作部8には、前記超音波観測装置3に着脱自在に接続されるコネクタ10が設けられている。このコネクタ10は、図示はしないが、前記超音波振動子9からの信号線2aが接続される電気接点部及び、前記電子走査式超音波プローブ2が前記超音波観測装置3に接続されたことを検知するための接続検知部を設けている。   The operation unit 8 is provided with a connector 10 that is detachably connected to the ultrasonic observation apparatus 3. Although not shown, the connector 10 has an electrical contact portion to which the signal line 2 a from the ultrasonic transducer 9 is connected and the electronic scanning ultrasonic probe 2 connected to the ultrasonic observation device 3. The connection detection part for detecting is provided.

前記電子走査式超音波プローブ2は、前記コネクタ10が前記超音波観測装置3に接続されることにより前記信号線2aを介して前記超音波振動子9が前記超音波観測装置3に電気的に接続される。   In the electronic scanning ultrasonic probe 2, the ultrasonic transducer 9 is electrically connected to the ultrasonic observation device 3 through the signal line 2 a when the connector 10 is connected to the ultrasonic observation device 3. Connected.

尚、前記電子走査式超音波プローブ2は、例えば電子走査式超音波内視鏡として構成した場合には、図示しない光源装置及びビデオプロセッサに接続される。前記電子走査式超音波プローブ2は、挿入部7の先端部に図示しない照明光学系、対物光学系及び撮像部を設けている。前記電子走査式超音波プローブは、光源装置から供給された照明光により照明光学系から体腔内を照明し、照明された体腔内からの反射光を対物光学系により被写体像として取り込んで撮像部により撮像する。前記電子走査式超音波プローブ2は、撮像信号をビデオプロセッサに出力する。ビデオプロセッサは、撮像信号を信号処理して標準的な映像信号を生成し、この映像信号を内視鏡画像用モニタに出力してこの内視鏡画像用モニタに内視鏡画像を表示するようになっている。   When the electronic scanning ultrasonic probe 2 is configured as an electronic scanning ultrasonic endoscope, for example, it is connected to a light source device and a video processor (not shown). The electronic scanning ultrasonic probe 2 includes an illumination optical system, an objective optical system, and an imaging unit (not shown) at the distal end of the insertion unit 7. The electronic scanning ultrasonic probe illuminates the body cavity from the illumination optical system with the illumination light supplied from the light source device, and captures the reflected light from the illuminated body cavity as a subject image by the objective optical system. Take an image. The electronic scanning ultrasonic probe 2 outputs an imaging signal to a video processor. The video processor processes the imaging signal to generate a standard video signal, outputs the video signal to the endoscopic image monitor, and displays the endoscopic image on the endoscopic image monitor. It has become.

次に、本実施の形態の前記超音波観測装置3の具体的な構成について、図1から図7を参照しながら説明する。
図1に示すように、本実施の形態の超音波観測装置3は、コネクタ受け部10aと、送受信部11と、信号処理・画像処理部13と、STC(Sensitivity Time. Control) 補正部14と、メモリ部15と、合成部19と、制御部12とを有して構成されている。
Next, a specific configuration of the ultrasonic observation apparatus 3 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic observation apparatus 3 according to the present embodiment includes a connector receiver 10a, a transmission / reception unit 11, a signal processing / image processing unit 13, an STC (Sensitivity Time. Control) correction unit 14, The memory unit 15, the synthesis unit 19, and the control unit 12 are included.

尚、前記送受信部11は特許請求の範囲に記載の前記送受信部を構成し、前記信号処理・合成処理部13は前記処理部を構成し、前記STC補正部14は前記補正部を構成し、前記メモリ部15及び合成部19は前記合成部を構成している。また、前記制御部12は前記制御部を構成している。   The transmission / reception unit 11 constitutes the transmission / reception unit described in the claims, the signal processing / synthesis processing unit 13 constitutes the processing unit, and the STC correction unit 14 constitutes the correction unit, The memory unit 15 and the combining unit 19 constitute the combining unit. Moreover, the said control part 12 comprises the said control part.

前記超音波観測装置3に接続される前記操作部5は、例えば、超音波画像の表示範囲の指示、超音波プローブのレンジ切り替え指示、通常のBモード表示と複数の駆動周波数を用いたカラー断層像表示の切り替え指示、カラー断層像表示実行時におけるSTC補正モード実行指示、及び超音波検査に必要な患者情報等の医療情報を入力可能なトラックボールやキーボート等で構成されている。   The operation unit 5 connected to the ultrasonic observation apparatus 3 includes, for example, an indication of an ultrasonic image display range, an ultrasonic probe range switching instruction, a normal B-mode display, and a color tomography using a plurality of drive frequencies. An image display switching instruction, an STC correction mode execution instruction at the time of color tomographic image display execution, and a trackball, a keyboard, or the like capable of inputting medical information such as patient information necessary for ultrasonic examination.

前記コネクタ受け部10aには、前記電子走査式超音波プローブ2のコネクタ10が着脱自在に接続される。これにより、前記電子走査式超音波プローブ2は、前記超音波観測装置3に電気的に接続される。   The connector 10 of the electronic scanning ultrasonic probe 2 is detachably connected to the connector receiving portion 10a. Thereby, the electronic scanning ultrasonic probe 2 is electrically connected to the ultrasonic observation apparatus 3.

尚、前記コネクタ受け部10aは、図示しないが前記コネクタ10の電気接点部と接触導通する受け側電気接点部と、前記コネクタ10の接続検知突起部が嵌合する嵌合部とを設けている。   Although not shown, the connector receiving portion 10a is provided with a receiving-side electrical contact portion that is in contact with the electrical contact portion of the connector 10 and a fitting portion into which the connection detection protrusion of the connector 10 is fitted. .

前記嵌合部(図示せず)は、信号線を介して前記制御部12に電気的に接続されている。そして、この制御部12は、この嵌合部に前記接続検知突起部が嵌合されたときに導通して前記コネクタ10が接続されたことを検知する。   The fitting part (not shown) is electrically connected to the control part 12 through a signal line. And this control part 12 conduct | electrically_connects when the said connection detection protrusion part is fitted by this fitting part, and detects that the said connector 10 was connected.

前記超音波観測装置3は、接続された電子走査式超音波プローブ2からエコー信号を得、このエコー信号から得られるエコーデータ(音線データ)に基づき超音波断層画像を生成し、前記モニタ4に超音波断層画像(例えば図9に示す超音波断層像)を表示する。   The ultrasonic observation apparatus 3 obtains an echo signal from the connected electronic scanning ultrasonic probe 2, generates an ultrasonic tomographic image based on echo data (sound ray data) obtained from the echo signal, and the monitor 4 An ultrasonic tomographic image (for example, an ultrasonic tomographic image shown in FIG. 9) is displayed.

具体的な構成を説明すると、前記送受信部11は、前記電子走査式超音波プローブ2の前記超音波振動子9に与える駆動周波数を変化させて供給するとともに、この超音波振動子9から発せされた超音波のエコー信号を受信してエコーデータを得る。   A specific configuration will be described. The transmission / reception unit 11 supplies a drive frequency applied to the ultrasonic transducer 9 of the electronic scanning ultrasonic probe 2 while changing the driving frequency, and is emitted from the ultrasonic transducer 9. The ultrasonic echo signal is received to obtain echo data.

例えば、前記送受信部11は、エコー信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、及び所定方向の音源データを検出するビームフォーマ(Beamformer)等によって構成され、検出したエコーデータを信号処理・画像処理部13に出力する。   For example, the transmission / reception unit 11 includes an A / D converter that converts an echo signal into a digital signal, a beamformer that detects sound source data in a predetermined direction, and the like. Output to the processing unit 13.

前記信号処理・画像処理部13は、前記送受信部11からのエコーデータに処理を施して超音波画像データを生成する。   The signal processing / image processing unit 13 processes the echo data from the transmission / reception unit 11 to generate ultrasonic image data.

具体的には、前記信号処理・画像処理部13は、前記送受信部11からのエコーデータに基づき、超音波振動子9からの距離と輝度レベルの強度に応じた輝度情報の音線データを生成し、この音線データに対し、フィルタ処理、Log圧縮処理、検波、ゲイン/コントラスト調整、及び演算部20及び座標変換テーブル(図示せず)を用いて、モニタ4の画面上における表示用の画素位置の画素データを生成するための座標変換処理等を行うことで、フレームメモリ(図示せず)上に1枚の超音波画像を生成する。   Specifically, the signal processing / image processing unit 13 generates sound ray data of luminance information according to the distance from the ultrasonic transducer 9 and the intensity of the luminance level based on the echo data from the transmission / reception unit 11. Then, for the sound ray data, display pixels on the screen of the monitor 4 using filter processing, Log compression processing, detection, gain / contrast adjustment, the arithmetic unit 20 and a coordinate conversion table (not shown). A single ultrasonic image is generated on a frame memory (not shown) by performing a coordinate conversion process for generating pixel data of the position.

そして、前記信号処理・画像処理部13は、生成した超音波画像に基づく画像データ(超音波画像データともいう)を前記STC補正部14に出力する。   Then, the signal processing / image processing unit 13 outputs image data (also referred to as ultrasonic image data) based on the generated ultrasonic image to the STC correction unit 14.

前記STC補正部14は、前記信号処理・画像処理部12からの超音波画像データからカラー信号を生成するもので、前記超音波振動子9の駆動周波数が予め設定された複数の異なる駆動周波数である場合には、前記超音波画像データから前記予め設定された複数の異なる駆動周波数毎のカラー信号を得て、これら複数のカラー信号の表示輝度に応じた振幅レベルがそれぞれ均一となるように前記駆動周波数に応じて前記超音波画像データに補正処理を施して後段のメモリ部15に出力する。   The STC correction unit 14 generates a color signal from the ultrasonic image data from the signal processing / image processing unit 12, and the driving frequency of the ultrasonic transducer 9 is set at a plurality of different driving frequencies set in advance. In some cases, color signals for the plurality of different preset driving frequencies are obtained from the ultrasonic image data, and the amplitude levels corresponding to the display luminances of the plurality of color signals are made uniform. The ultrasonic image data is subjected to correction processing in accordance with the driving frequency and output to the memory unit 15 at the subsequent stage.

尚、前記STC補正部14は、前記信号処理・画像処理部12の内部に含む構成とし、座標変換処理前にSTC補正を行うように構成しても良い。   The STC correction unit 14 may be configured to be included in the signal processing / image processing unit 12 and may be configured to perform STC correction before the coordinate conversion process.

例えば、前記STC補正部14は、第1の駆動周波数に対応するカラーチャンネル用の超音波画像データをメモリ部15の第1のメモリ16(Rチャンネル用)に出力し、第2の駆動周波数に対応するカラーチャンネル用の超音波画像データをメモリ部15の第2のメモリ17(Gチャンネル用)に出力し、また、第3の駆動周波数に対応するカラーチャンネル用の超音波画像データをメモリ部15の第3のメモリ18(Bチャンネル用)に出力する。   For example, the STC correction unit 14 outputs the color channel ultrasonic image data corresponding to the first drive frequency to the first memory 16 (for the R channel) of the memory unit 15 and sets the second drive frequency to the second drive frequency. The corresponding color channel ultrasonic image data is output to the second memory 17 (for the G channel) of the memory unit 15, and the color channel ultrasonic image data corresponding to the third drive frequency is output to the memory unit. The data is output to 15 third memories 18 (for B channel).

尚、前記メモリ部15は、少なくとも第1から第3のメモリ16〜18を有して構成される。そして、前記したように前記第1のメモリ16には、第1の駆動周波数に対応する例えばRカラーチャンネル用の超音波画像データが格納され、前記第2のメモリ17には、第2の駆動周波数に対応する例えばGカラーチャンネル用の超音波画像データが格納され、また、第3のメモリ18には、第3の駆動周波数に対応する例えばBカラーチャンネル用の超音波画像データが格納されるようになっている。   The memory unit 15 includes at least first to third memories 16 to 18. As described above, the first memory 16 stores, for example, ultrasonic image data for the R color channel corresponding to the first drive frequency, and the second memory 17 stores the second drive. For example, ultrasound image data for the G color channel corresponding to the frequency is stored, and ultrasound image data for the B color channel corresponding to the third drive frequency is stored in the third memory 18. It is like that.

このようにして、前記メモリ部15は、前記STC補正部14から出力される前記複数のカラー信号を記憶するようにしている。尚、第1及び第2の駆動周波数のみを用いて動作させる構成であれば、第3のメモリ18には、第1又は第2の駆動周波数に対応する超音波画像データが格納される。すなわち、R、G、Bの各色の超音波画像データが少なくとも2種類の駆動周波数に基づいて格納できる構成であれば良い。   In this way, the memory unit 15 stores the plurality of color signals output from the STC correction unit 14. If the operation is performed using only the first and second drive frequencies, the third memory 18 stores ultrasonic image data corresponding to the first or second drive frequency. That is, any configuration may be used as long as ultrasonic image data of each color of R, G, and B can be stored based on at least two types of drive frequencies.

そして、前記メモリ部15は、前記制御部12による制御によって各第1から第3のメモリ部16〜18からの各色の超音波画像データが読み出され、読み出された各色の超音波画像データを合成部19に出力する。   The memory unit 15 reads out the ultrasonic image data of each color from the first to third memory units 16 to 18 under the control of the control unit 12, and reads out the ultrasonic image data of each color read out. Is output to the synthesizer 19.

前記合成部19は、前記メモリ部15から読み出された前記各色の超音波画像データをを合成し、この合成信号を超音波断層画像として表示するためのモニタ4に出力して表示させる。   The synthesizing unit 19 synthesizes the ultrasonic image data of each color read from the memory unit 15 and outputs the synthesized signal to the monitor 4 for displaying as an ultrasonic tomographic image for display.

ここで、本実施例の形態では、前記制御部12は、予め設定された複数の異なる駆動周波数を音線又はフレーム単位で切り換えて送波するように前記送受信部11を制御するとともに、前記メモリ部15の第1から第3のメモリ16〜18から読み出した前記複数のカラー信号の振幅レベルと、予め設定された閾値とで比較を行い、比較結果に基づいて、前記STC補正部14による補正を微調整するように制御する。   Here, in the embodiment, the control unit 12 controls the transmission / reception unit 11 to switch and transmit a plurality of different driving frequencies set in advance in units of sound rays or frames, and the memory. The amplitude levels of the plurality of color signals read from the first to third memories 16 to 18 of the unit 15 are compared with a preset threshold value, and the STC correction unit 14 performs correction based on the comparison result Is controlled to fine tune.

尚、前記制御部12は、前記閾値及びSTC補正データ等を記憶しているメモリ21、及びこのメモリ21から読み出した閾値と前記メモリ部15からのカラー信号の振幅レベルとの比較結果や、前記信号処理・画像処理部13による座標変換等の演算処理を行う演算部20を有して構成されている。   The control unit 12 stores the threshold value, STC correction data, and the like, the comparison result between the threshold value read from the memory 21 and the amplitude level of the color signal from the memory unit 15, The signal processing / image processing unit 13 includes an arithmetic unit 20 that performs arithmetic processing such as coordinate transformation.

次に、本実施の形態の主要部であるSTC補正部14による補正処理内容について、図2から図7を参照しながら説明する。   Next, the content of correction processing by the STC correction unit 14 which is a main part of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

通常の超音波観測装置では、図2に示すように、超音波振動子9から発生した超音波パルス31は、生体組織30に反射し、反射したエコー信号が前記送受信部11で受信されるものであるから、この超音波パルス31に対応するエコー信号の振幅レベルは前記生体組織30の深度に大きく影響することになる。   In a normal ultrasonic observation apparatus, as shown in FIG. 2, an ultrasonic pulse 31 generated from an ultrasonic transducer 9 is reflected by a living tissue 30 and a reflected echo signal is received by the transmission / reception unit 11. Therefore, the amplitude level of the echo signal corresponding to the ultrasonic pulse 31 greatly affects the depth of the living tissue 30.

具体的には、図3に示すように、超音波パルス31のエコー信号31aの振幅レベルSは、生体組織30の深度が深ければ深いほど、小さくなってしまう。   Specifically, as shown in FIG. 3, the amplitude level S of the echo signal 31 a of the ultrasonic pulse 31 decreases as the depth of the living tissue 30 increases.

また、このときの前記超音波振動子9の駆動周波数が例えば5Mhzだとすると、前記エコー信号31aの振幅レベルSは生体組織30の深度に応じて、図3に示すような波形となる。すなわち、このときのエコー信号31aの振幅レベル特性は、図3に示す減衰率波形31cに示すように、生体組織30の深度が大きくなるにつれて、徐々に小さくなるといった特性を有している。   If the drive frequency of the ultrasonic transducer 9 at this time is 5 Mhz, for example, the amplitude level S of the echo signal 31 a has a waveform as shown in FIG. 3 according to the depth of the living tissue 30. That is, the amplitude level characteristic of the echo signal 31a at this time has a characteristic that it gradually decreases as the depth of the living tissue 30 increases, as indicated by the attenuation rate waveform 31c shown in FIG.

また、前記5Mhzの駆動周波数を第1の駆動周波数とし、この第1の駆動周波数よりも高い第2の駆動周波数として、例えば7.5Mhzに設定したとすると、このときのエコー信号の振幅レベル特性は、図3に示す減衰率波形31bに示すように、前記第1の駆動周波数(減衰率波形31b)よりも振幅レベルSが小さな値となり、この場合も同様に生体組織30の深度が大きくなるにつれて、徐々に小さくなるといった特性を有している。   Further, assuming that the driving frequency of 5 Mhz is the first driving frequency and the second driving frequency higher than the first driving frequency is set to, for example, 7.5 Mhz, the amplitude level characteristic of the echo signal at this time As shown in the attenuation rate waveform 31b shown in FIG. 3, the amplitude level S is smaller than the first drive frequency (attenuation rate waveform 31b). In this case, the depth of the living tissue 30 is also increased. It has the characteristic that it becomes small gradually.

すなわち、エコー信号は、高周波になるほど、超音波パルスの伝播に伴う減衰率が大きくなるので、STC補正部14では、深い位置のデータをより大きく増幅する補正処理を行う。   That is, the higher the frequency of the echo signal, the larger the attenuation rate associated with the propagation of the ultrasonic pulse, so the STC correction unit 14 performs a correction process for amplifying data at a deeper position.

図4には、前記第1の駆動周波数に応じたエコー信号31aの振幅レベルを均一にするための増幅率である増幅率波形32が示されている。   FIG. 4 shows an amplification factor waveform 32 which is an amplification factor for making the amplitude level of the echo signal 31a uniform according to the first drive frequency.

本実施の形態では、接続される超音波プローブが電子走査式超音波プローブ2であるので、例えば前記複数の異なる駆動周波数は、生体組織30の深度に応じて予め設定された第1及び第2の駆動周波数として設定し、送受信部11により超音波振動子9を駆動させるようにしている。   In the present embodiment, since the ultrasonic probe to be connected is the electronic scanning ultrasonic probe 2, for example, the plurality of different driving frequencies are set in advance according to the depth of the living tissue 30. And the ultrasonic transducer 9 is driven by the transmission / reception unit 11.

尚、前記第1の駆動周波数は、例えば5Mhzであり、前記第2の駆動周波数は、例えば7.5Mhzに設定される。また、第3の駆動周波数として用いた場合には、この第3の駆動周波数は、前記第2の駆動周波数よりも高い例えば10Mhzに設定される。もちろん、このような駆動周波数に限定されるものではなく、使用される超音波プローブに応じて適宜変更可能である。   The first driving frequency is set to, for example, 5 Mhz, and the second driving frequency is set to, for example, 7.5 Mhz. When used as the third drive frequency, the third drive frequency is set to, for example, 10 Mhz, which is higher than the second drive frequency. Of course, it is not limited to such a drive frequency, and can be appropriately changed according to the ultrasonic probe used.

ここで、前記第1及び第2の駆動周波数として設定した場合、前記制御部12の前記メモリ21には、例えば図6に示すようなSTC補正データとしての増幅率波形データがそれぞれ格納されている。また、前記メモリ21には、平均化された各色のR、G、Bと比較するため閾値も格納されている。   Here, when the first and second drive frequencies are set, the memory 21 of the control unit 12 stores gain waveform data as STC correction data as shown in FIG. 6, for example. . The memory 21 also stores a threshold value for comparison with the averaged R, G, and B of each color.

尚、前記STC補正データである増幅率波形データは、図6に示すように直線的なデータとして説明したが、例えば図7に示すように曲線特性を有するものであっても良い。   The amplification factor waveform data, which is the STC correction data, has been described as linear data as shown in FIG. 6, but may have curve characteristics as shown in FIG. 7, for example.

従って、このようにSTC補正部14によりSTC補正することにより、例えば減衰率の均一な組織に対しては各色の超音波画像データのレベルがほぼ一致する。減衰率が小さい組織部分では、図5(a)、図5(b)のように一定の振幅レベルS0(H0)と、この振幅レベルS0よりも振幅レベルS1分大きな振幅レベルH1と、前記振幅レベルS0よりも振幅レベルS2分大きな振幅レベルH2とを有する超音波合成画像データが生成される。また、減衰率が大きい組織部分では、図5(c)、図5(d)のように一定の振幅レベルS0(H0)と、この振幅レベルS0よりも振幅レベルS3分小さな振幅レベルH3と、前記振幅レベルS0よりも振幅レベルS4分小さな振幅レベルH4とを有する超音波合成画像データが生成される。   Therefore, by performing the STC correction by the STC correction unit 14 in this way, for example, the level of the ultrasonic image data of each color substantially coincides with a tissue having a uniform attenuation rate. In the tissue portion where the attenuation rate is small, as shown in FIGS. 5A and 5B, a constant amplitude level S0 (H0), an amplitude level H1 larger than the amplitude level S0 by the amplitude level S1, and the amplitude Ultrasound composite image data having an amplitude level H2 larger than the level S0 by the amplitude level S2 is generated. Further, in the tissue portion having a large attenuation rate, as shown in FIGS. 5C and 5D, a constant amplitude level S0 (H0), and an amplitude level H3 that is smaller than the amplitude level S0 by an amplitude level S3, Ultrasound synthesized image data having an amplitude level H4 that is smaller than the amplitude level S0 by an amplitude level S4 is generated.

そのため、この超音波合成画像データをモニタ4に表示すれば、例えば図9に示すモニタ画面4Aに示すように、一定の振幅レベルS0(H0)に対応する正常な組織40が白黒表示され、減衰率の小さい組織41は、R色よりもG色、B色の大きなシアン系の色で表示され、減衰率の大きな組織42は、G色、B色よりもR色の大きいR系の色で表示される。   Therefore, when this ultrasonic synthesized image data is displayed on the monitor 4, for example, as shown in the monitor screen 4A shown in FIG. 9, the normal tissue 40 corresponding to a certain amplitude level S0 (H0) is displayed in black and white, and attenuated. The tissue 41 with a small rate is displayed in a cyan color having a larger G and B color than the R color, and the tissue 42 having a large attenuation rate is an R color having a larger R color than the G and B colors. Is displayed.

このことにより、生体組織の性状を精度良く表示でき、且つ生体組織の異質な組織部分を表示して発見することが可能となる。   As a result, the properties of the living tissue can be displayed with high accuracy, and a dissimilar tissue portion of the living tissue can be displayed and discovered.

次に、前記制御部12による具体的な制御例を図8を参照しながら説明する。
いま、図1に示す超音波診断装置1を用いて、例えばBモードにおける超音波診断を行っているものとする。この場合、前記制御部12は、図8に示すプログラムを図示しないメモリから読み出して起動させる。
Next, a specific control example by the control unit 12 will be described with reference to FIG.
Now, it is assumed that, for example, ultrasonic diagnosis in the B mode is performed using the ultrasonic diagnostic apparatus 1 shown in FIG. In this case, the control unit 12 reads the program shown in FIG. 8 from a memory (not shown) and activates it.

そして、術者は、Bモード実行時に、モニタ4に映し出される超音波画像を見ながら、例えば、さらに、生体組織30の性状を確認したい場合には、前記操作部5を操作することにより、複数の駆動周波数を用いたカラー断層像表示モードに移行し、STC補正モードを実行させる。   Then, when the operator wants to further confirm the properties of the living tissue 30 while viewing the ultrasonic image displayed on the monitor 4 when the B mode is executed, the operator operates the operation unit 5 to perform a plurality of operations. The mode is shifted to the color tomographic image display mode using the above driving frequency, and the STC correction mode is executed.

すると、前記制御部12は、ステップS1の判断処理にて、STC補正モードの実行の操作指示の有無を判断し、あった場合には、ステップS2に処理を移行し、ない場合に操作指示があるまでこの判断処理を繰り返す。   Then, the control unit 12 determines whether or not there is an operation instruction for executing the STC correction mode in the determination process of step S1, and if there is, the process proceeds to step S2, and if not, the operation instruction is issued. This determination process is repeated until there is.

ステップS2の処理では、前記制御部12は、それぞれの駆動周波数に応じた超音波画像データの各色の平均値を、例えば演算部20によって算出する。   In the process of step S2, the control unit 12 calculates the average value of each color of the ultrasonic image data corresponding to each drive frequency, for example, by the calculation unit 20.

そして、前記制御部12は、続くステップS3の処理にて、この算出したR、G、Bの比がメモリ21から読み出した閾値内に収まっているか否かを判別する。   Then, the control unit 12 determines whether or not the calculated ratio of R, G, and B is within the threshold value read from the memory 21 in the subsequent step S3.

例えば、Gの閾値を1:2とした場合、算出したR、G、Bの比が1:1.1:1となった場合には、前記制御部12は、正常であるものと判断して、このSTC補正モードのプログラムを終了させる。一方、前記制御部12は、算出したR、G、Bの比が1:1.2:1となった場合には、正常な組織40が正しくSTC補正されていないものとして処理をステップS4に移行する。   For example, when the threshold value of G is 1: 2, and the calculated ratio of R, G, and B is 1: 1.1: 1, the control unit 12 determines that it is normal. Then, the STC correction mode program is terminated. On the other hand, when the calculated ratio of R, G, B is 1: 1.2: 1, the control unit 12 determines that the normal tissue 40 is not correctly STC corrected and proceeds to step S4. Transition.

ステップS4の処理では、前記制御部12は、比率が高い又は低い色に割り当てた駆動周波数に対応するSTC補正データをメモリ21から読み出し、このST補正データの傾きを、例えば図10に示すように、下げたり、又は下げたりするようにしてSTC補正処理の微調整を行い、処理をステップS2に戻す。   In the process of step S4, the control unit 12 reads out STC correction data corresponding to the drive frequency assigned to a color with a high or low ratio from the memory 21, and the slope of this ST correction data is, for example, as shown in FIG. The STC correction process is finely adjusted so as to lower or lower, and the process returns to step S2.

すなわち、このようにSTC補正処理及びこのSTC補正処理の微調整を行うことにより、例えば減衰率の均一な組織に対しては各色の超音波画像データのレベルがほぼ一致する。減衰率が小さい組織部分では、図5(a)、図5(b)のように一定の振幅レベルS0(H0)と、この振幅レベルS0よりも振幅レベルS1分大きな振幅レベルH1と、前記振幅レベルS0よりも振幅レベルS2分大きな振幅レベルH2とを有する超音波合成画像データが生成される。また、減衰率が大きい組織部分では、図5(c)、図5(d)のように一定の振幅レベルS0(H0)と、この振幅レベルS0よりも振幅レベルS3分小さな振幅レベルH3と、前記振幅レベルS0よりも振幅レベルS4分小さな振幅レベルH4とを有する超音波合成画像データが生成される。   That is, by performing the STC correction process and the fine adjustment of the STC correction process in this way, for example, the level of the ultrasonic image data of each color substantially coincides with a tissue having a uniform attenuation rate. In the tissue portion where the attenuation rate is small, as shown in FIGS. 5A and 5B, a constant amplitude level S0 (H0), an amplitude level H1 larger than the amplitude level S0 by the amplitude level S1, and the amplitude Ultrasound composite image data having an amplitude level H2 larger than the level S0 by the amplitude level S2 is generated. Further, in the tissue portion having a large attenuation rate, as shown in FIGS. 5C and 5D, a constant amplitude level S0 (H0), and an amplitude level H3 that is smaller than the amplitude level S0 by an amplitude level S3, Ultrasound synthesized image data having an amplitude level H4 that is smaller than the amplitude level S0 by an amplitude level S4 is generated.

そのため、この超音波合成画像データをモニタ4に表示すれば、例えば図9に示すモニタ画面4Aに示すように、一定の振幅レベルS0(H0)に対応する正常な組織40が白黒表示され、減衰率の小さい組織41は、R色よりもG色、B色の大きなシアン系の色で表示され、減衰率の大きな組織42は、G色、B色よりもR色の大きいR系の色で表示される。   Therefore, when this ultrasonic synthesized image data is displayed on the monitor 4, for example, as shown in the monitor screen 4A shown in FIG. 9, the normal tissue 40 corresponding to a certain amplitude level S0 (H0) is displayed in black and white, and attenuated. The tissue 41 with a small rate is displayed in a cyan color having a larger G and B color than the R color, and the tissue 42 having a large attenuation rate is an R color having a larger R color than the G and B colors. Is displayed.

尚、第1及び第2の駆動周波数のみを用いた構成であっても、少なくともR色の比率の増減で生体組織の異質部分が表示されることになる。また、第1から第3の駆動周波数を用いた場合は、R色、G色、B色それぞれの比率の違いによって、生体組織の異質部分が表示されることになる。   Even in the configuration using only the first and second drive frequencies, a heterogeneous portion of the living tissue is displayed at least by increasing or decreasing the ratio of the R color. In addition, when the first to third driving frequencies are used, a heterogeneous portion of the living tissue is displayed due to a difference in the ratio of each of the R color, the G color, and the B color.

従って、第1の実施の形態によれば、生体組織の性状を精度良く表示でき、且つ生体組織の異質な組織部分を表示して発見することが可能となる。   Therefore, according to the first embodiment, the properties of the living tissue can be displayed with high accuracy, and it is possible to display and discover a foreign tissue portion of the living tissue.

尚、第1及び第2の駆動周波数の内、一方の駆動周波数に対応するSTC補正データのみを前記メモリ21に保持し、もう一方のSTC補正データについては、演算部20により算出するように制御しても良い。   Note that only the STC correction data corresponding to one of the first and second driving frequencies is held in the memory 21, and the other STC correction data is controlled to be calculated by the arithmetic unit 20. You may do it.

この場合、前記制御部12は、前記もう一方のSTC補正データの算出を、術者により操作部5によってSTC補正モードの実行指示があったときに行うようになっている。この場合、前記制御部12は、超音波画像の色の平均が無色に最も近づくSTC補正データを算出することになる。   In this case, the control unit 12 calculates the other STC correction data when the operator instructs the operation unit 5 to execute the STC correction mode. In this case, the control unit 12 calculates STC correction data in which the average color of the ultrasonic image is closest to colorless.

もちろん、STC補正データは、第1及び第2の駆動周波数、又は第1から第3の駆動周波数に対応するSTC補正データを前記メモリ21に記憶し、読み出して用いるようにしても良く、又は前記したように少なくとも1つの駆動周波数に対応したSTC補正データのみを前記メモリ21に格納し、それ以外の駆動周波数に対応したSTC補正データについては、演算部20によって算出しても良い。   Of course, as the STC correction data, the STC correction data corresponding to the first and second drive frequencies or the first to third drive frequencies may be stored in the memory 21 and read out for use. As described above, only the STC correction data corresponding to at least one driving frequency may be stored in the memory 21, and the STC correction data corresponding to other driving frequencies may be calculated by the calculation unit 20.

尚、超音波画像データをカラー信号に割り当てる際は、R、G、Bの原色に限定する必要はなく、イエロー、シアン、マゼンタなどの補色系のカラー信号に割り当てても良い。   Note that when assigning ultrasonic image data to a color signal, it is not necessary to limit to the primary colors of R, G, and B, and it may be assigned to a complementary color system color signal such as yellow, cyan, and magenta.

(第2の実施の形態)
図11は本発明の超音波観測装置に係る第2の実施の形態を示し、輝度値に応じた、R、G、Bの超音波画像の画素数の特性を示す特性図である。
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a second embodiment of the ultrasonic observation apparatus of the present invention, and is a characteristic diagram showing characteristics of the number of pixels of R, G, and B ultrasonic images according to luminance values.

第2の実施の形態の超音波観測装置3は、第1の実施の形態の構成と略同様であるが、前記制御部12による制御内容が異なっている。   The ultrasonic observation apparatus 3 of the second embodiment is substantially the same as the configuration of the first embodiment, but the control content by the control unit 12 is different.

具体的には、第2の実施の形態では、前記制御部12は、第1及び第2の駆動周波数に応じた超音波画像の各色の平均値に替わりに、図11に示すように、R、G、B成分毎のヒストグラム40から42を求め、各成分のヒストグラム40から42のピークa、b、cを用いてR、G、Bの各成分の比を求める。尚、図11中において実線のヒストグラム40はR成分を示し、破線のヒストグラム41はG成分を示し、一点破線のヒストグラム家42はB成分をそれぞれ示している。   Specifically, in the second embodiment, instead of the average value of each color of the ultrasonic image corresponding to the first and second drive frequencies, the control unit 12 performs R as shown in FIG. , G and B components are obtained from the histograms 40 to 42, and the ratios of the R, G and B components are obtained using the peaks a, b and c of the histograms 40 to 42 of the respective components. In FIG. 11, the solid line histogram 40 indicates the R component, the broken line histogram 41 indicates the G component, and the one-dot broken line histogram family 42 indicates the B component.

この場合、前記制御部12は、演算部20を用いて、各色の超音波画像データから全体画素数と輝度値とに基づいて、前記R、G、Bの各成分のヒストグラム40から42の各ピークa、b、cを算出してR、G、Bの各成分の比を求める。   In this case, the control unit 12 uses the calculation unit 20 to calculate each of the histograms 40 to 42 of the R, G, and B components based on the total number of pixels and the luminance value from the ultrasonic image data of each color. Peaks a, b, and c are calculated to determine the ratio of each component of R, G, and B.

そして、前記制御部12は、前記第1の実施の形態と同様に図8に示すプログラム中のステップS3の処理を実行する。以降の処理については、前記第1の実施の形態と同様である。   And the said control part 12 performs the process of step S3 in the program shown in FIG. 8 similarly to the said 1st Embodiment. The subsequent processing is the same as that in the first embodiment.

従って、第2の実施の形態によれば、複数の駆動周波数に応じた超音波画像の各色の平均値を算出せずとも、R、G、Bの各成分毎のヒストグラム40〜42を求め、各成分のヒストグラム40〜42のピークa〜cを用いてR、G、Bの比を求めることによって、前記第1の実施の形態と同様に作用して同様の効果が得られる。   Therefore, according to the second embodiment, the histograms 40 to 42 for each of the R, G, and B components are obtained without calculating the average value of each color of the ultrasonic image corresponding to a plurality of drive frequencies, By obtaining the ratios of R, G, and B using the peaks a to c of the histograms 40 to 42 of each component, the same effect is obtained by acting in the same manner as in the first embodiment.

本発明は、以上述べた実施の形態及び変形例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明の第1の実施の形態に係る超音波観測装置を有する超音波診断装置の全体構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus having an ultrasonic observation apparatus according to a first embodiment of the present invention. 超音波振動子から送波される超音波パルスと生体組織の深度との関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the ultrasonic pulse transmitted from an ultrasonic transducer | vibrator, and the depth of a biological tissue. 図2に示す生体組織の深度に対応して得られるエコー信号の振幅レベルを示す波形図。The wave form diagram which shows the amplitude level of the echo signal obtained corresponding to the depth of the biological tissue shown in FIG. 図3に示すエコー信号の振幅レベルを均一化するためのエコー信号の振動に応じた増幅率を示す波形図。FIG. 4 is a waveform diagram showing an amplification factor according to the vibration of the echo signal for making the amplitude level of the echo signal shown in FIG. 3 uniform. 図1のSTC補正部により補正処理した後の超音波画像データの振幅レベルの波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the waveform of the amplitude level of the ultrasonic image data after carrying out the correction process by the STC correction | amendment part of FIG. 図1のSTC補正部により2つの駆動周波数に基づく増幅率の波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the waveform of the gain based on two drive frequencies by the STC correction | amendment part of FIG. 図6に示す増幅率とは異なる曲線特性を有する増幅率の波形を示す波形図。The wave form diagram which shows the waveform of the amplification factor which has a different curve characteristic from the amplification factor shown in FIG. 第1の実施の形態の制御部による制御例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of control by the control part of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の超音波観測装置による表示画面例を示す図。The figure which shows the example of a display screen by the ultrasonic observation apparatus of 1st Embodiment. STC補正データの他の変形例を示す波形図。The wave form diagram which shows the other modification of STC correction data. 本発明の第2の実施の形態に係る超音波観測装置を示し、輝度値に応じた、R、G、Bの超音波画像の画素数の特性を示す特性図。The characteristic view which shows the ultrasonic observation apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, and shows the characteristic of the pixel number of the ultrasonic image of R, G, B according to a luminance value.

符号の説明Explanation of symbols

1…超音波診断装置、
2a…信号線、
2…電子走査式超音波プローブ、
3…超音波観測装置、
4…モニタ、
5…操作部、
7…挿入部、
8…操作部、
9…超音波振動子、
9a…振動素子、
11…送受信部、
12…制御部、
13…信号処理・画像処理部、
14…STC補正部、
15…メモリ部、
19…合成部、
20…演算部、
21…メモリ。
1 ... ultrasonic diagnostic equipment,
2a ... signal line,
2 ... Electronic scanning ultrasonic probe,
3 ... Ultrasonic observation device,
4 ... Monitor,
5 ... operation part,
7 ... Insertion part,
8 ... operation part,
9 ... ultrasonic transducer,
9a ... vibration element,
11: Transmitter / receiver,
12 ... control unit,
13: Signal processing / image processing unit,
14 ... STC correction unit,
15 ... Memory part,
19 ... synthesis unit,
20 ... arithmetic unit,
21 ... Memory.

Claims (4)

広帯域の超音波を送受波する超音波振動子を有する超音波プローブの前記超音波振動子に与える駆動周波数を変化させて供給するとともに、この超音波振動子から発せされた超音波のエコー信号を受信してエコーデータを得る送受信部と、
前記送受信部からのエコーデータに処理を施して超音波画像データを生成する処理部と、
前記処理部からの超音波画像データからカラー信号を生成するもので、前記駆動周波数が予め設定された複数の異なる駆動周波数である場合には、前記超音波画像データから前記予め設定された複数の異なる駆動周波数毎のカラー信号を得て、これら複数のカラー信号の表示輝度に応じた振幅レベルがそれぞれ均一となるように前記駆動周波数に応じて前記処理部からの前記超音波画像データに補正処理を施して出力する補正部と、
前記補正部から出力される前記複数のカラー信号を記憶する記憶部と、
前記記憶部から読み出された前記複数のカラー信号を合成し、この合成信号を超音波断層画像として表示するための表示部に出力する合成部と、
予め設定された複数の異なる駆動周波数を音線又はフレーム単位で切り換えて送波するように前記送受信部を制御するとともに、前記記憶部から読み出した前記複数のカラー信号の振幅レベルと、予め設定された閾値とで比較を行い、比較結果に基づいて、前記補正部を制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする超音波観測装置。
The ultrasonic probe having an ultrasonic transducer for transmitting and receiving broadband ultrasonic waves is supplied by changing the drive frequency applied to the ultrasonic transducer, and an ultrasonic echo signal emitted from the ultrasonic transducer is supplied. A transmitting / receiving unit that receives and obtains echo data;
A processing unit for processing the echo data from the transmission / reception unit to generate ultrasonic image data;
A color signal is generated from ultrasonic image data from the processing unit, and when the driving frequency is a plurality of different driving frequencies set in advance, a plurality of preset values are set from the ultrasonic image data. Color signals for different driving frequencies are obtained, and the ultrasonic image data from the processing unit is corrected according to the driving frequency so that the amplitude levels according to the display luminance of the plurality of color signals are uniform. And a correction unit that outputs
A storage unit for storing the plurality of color signals output from the correction unit;
Combining the plurality of color signals read from the storage unit, and outputting the combined signal to a display unit for displaying the combined signal as an ultrasonic tomographic image;
The transmission / reception unit is controlled to switch and transmit a plurality of preset different driving frequencies in units of sound rays or frames, and amplitude levels of the plurality of color signals read from the storage unit are set in advance. A control unit that controls the correction unit based on a comparison result,
An ultrasonic observation apparatus comprising:
前記複数の異なる駆動周波数は、生体組織の深度に応じて予め設定された第1及び第2の駆動周波数、又は第1から第3の駆動周波数であることを特徴とする請求項1に記載の超音波観測装置。   The plurality of different drive frequencies are first and second drive frequencies set in advance according to a depth of a living tissue, or first to third drive frequencies. Ultrasound observation device. 前記補正部は、前記駆動周波数に応じて前記補正処理を行うSTC補正回路で構成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波観測装置。   The ultrasonic observation apparatus according to claim 1, wherein the correction unit includes an STC correction circuit that performs the correction process according to the drive frequency. 広帯域の超音波を送受波する超音波振動子を有する着脱自在な超音波プローブと、
前記超音波振動子に与える駆動周波数を変化させて供給するとともに、この超音波振動子から発せされた超音波のエコー信号を受信してエコーデータを得る送受信部と、前記送受信部からのエコーデータに処理を施して超音波画像データを生成する処理部と、前記処理部からの超音波画像データからカラー信号を生成するもので、前記駆動周波数が予め設定された複数の異なる駆動周波数である場合には、前記超音波画像データから前記予め設定された複数の異なる駆動周波数毎のカラー信号を得て、これら複数のカラー信号の表示輝度に応じた振幅レベルがそれぞれ均一となるように前記駆動周波数に応じて前記処理部からの前記超音波画像データに補正処理を施して出力する補正部と、前記補正部から出力される前記複数のカラー信号を記憶する記憶部と、前記記憶部から読み出された前記複数のカラー信号を合成し、この合成信号を超音波断層画像として表示するための表示装置に出力する合成部と、予め設定された複数の異なる駆動周波数を音線又はフレーム単位で切り換えて送波するように前記送受信部を制御するとともに、前記記憶部から読み出した前記複数のカラー信号の振幅レベルと、予め設定された閾値とで比較を行い、比較結果に基づいて、前記補正部を制御する制御部とを有する超音波観測装置と、
前記超音波観測装置により生成された超音波断層画像を表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
A detachable ultrasonic probe having an ultrasonic transducer for transmitting and receiving broadband ultrasonic waves;
A transmission / reception unit for changing the drive frequency applied to the ultrasonic transducer and receiving the echo signal of the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer to obtain echo data, and the echo data from the transmission / reception unit A processing unit that generates ultrasonic image data by performing processing, and a color signal generated from the ultrasonic image data from the processing unit, wherein the driving frequency is a plurality of different driving frequencies set in advance. Obtaining the color signals for the plurality of different preset driving frequencies from the ultrasonic image data, and the driving frequencies so that the amplitude levels according to the display luminances of the plurality of color signals are uniform. In accordance with the correction unit, the ultrasonic image data from the processing unit is corrected and output, and the plurality of color signals output from the correction unit are output. A storage unit that stores the plurality of color signals read from the storage unit, and outputs the combined signal to a display device for displaying the combined signal as an ultrasonic tomographic image; The transmission / reception unit is controlled to switch and transmit different driving frequencies in units of sound rays or frames, and the amplitude levels of the plurality of color signals read from the storage unit are compared with a preset threshold value. And an ultrasonic observation apparatus having a control unit that controls the correction unit based on the comparison result;
A display device for displaying an ultrasonic tomographic image generated by the ultrasonic observation device;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
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