JP2581075B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP2581075B2
JP2581075B2 JP62124413A JP12441387A JP2581075B2 JP 2581075 B2 JP2581075 B2 JP 2581075B2 JP 62124413 A JP62124413 A JP 62124413A JP 12441387 A JP12441387 A JP 12441387A JP 2581075 B2 JP2581075 B2 JP 2581075B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波診断装置に関し、特に、生体組織にお
ける超音波減衰を反映した映像および評価値を与えるの
に好適な超音波診断装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus suitable for giving an image reflecting an ultrasonic attenuation in a living tissue and an evaluation value.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

超音波診断装置は、生体内に放射した超音波パルスの
体内から反射エコーの強度を輝度に対応させて、二次元
(Bモード)表示するものである。
The ultrasonic diagnostic apparatus displays the two-dimensional (B mode) display by making the intensity of the echo reflected from the inside of the ultrasonic pulse emitted into the living body correspond to the luminance.

Bモード像上での減衰特性の影響は、局所病変の場
合、音響陰影や音響エンハンスメントの病変より深部で
の出現として観察される。例えば、第3図(a)のA部
に示した肝臓内の嚢胞の内部が流体である場合、胞内で
の減衰は周囲の健常組織より少ないため、胞の背後では
他より輝度の明るくなる音響エンハンスメントの領域が
現われる。逆に第3図(a)のB部のように、胞の背後
の輝度が周囲より暗くなる音響陰影の出現は、胞内の減
衰が周囲の健常部より大きいためと考えられる。
In the case of a local lesion, the effect of the attenuation characteristic on the B-mode image is observed as an appearance at a location deeper than the lesion due to acoustic shading or acoustic enhancement. For example, when the inside of the cyst in the liver shown in part A of FIG. 3 (a) is a fluid, the attenuation in the vesicle is smaller than that of the surrounding healthy tissue, and the brightness behind the vesicle becomes brighter than the others. A region of acoustic enhancement appears. Conversely, the appearance of an acoustic shadow in which the brightness behind the vesicle is darker than that of the surroundings, as in part B of FIG.

従来は、このように、Bモード像上で、局所病変の背
後の輝度の明暗から、病変の減衰の大小を弁別し、病変
の性状を論じているのが一般的であった。しかし、近
年、超音波診断においては、生体の各組織固有の減衰特
性を弁別することにより、組織の病態と減衰特性との間
の相関関係を求め、これにより、超音波診断装置の診断
能を高めようという試みが盛んに行われている。
Conventionally, on the B-mode image, the magnitude of the attenuation of the lesion is discriminated from the brightness of the brightness behind the local lesion, and the nature of the lesion is generally discussed. However, in recent years, in ultrasonic diagnosis, a correlation between a disease state of a tissue and an attenuation characteristic is obtained by discriminating an attenuation characteristic peculiar to each tissue of a living body. Many attempts are being made to increase it.

なお、この種の装置として関連するものに、例えば、
特開昭59−218144号公報に開示された装置を挙げること
ができる。
In addition, related to this type of device, for example,
An apparatus disclosed in JP-A-59-218144 can be mentioned.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、輝度の明暗からの弁別はかなりの熟練を要す
る上に、TGC(Time Gain Control)等装置の設定条件や
微妙な輝度の差では、操作者に依存するという難点があ
る。その上、同じ音響陰影を生じても、減衰の影響でな
い場合もある。第3図(b)のC部はその一例を示した
ものであるが、強い反射体による散乱により、その背後
の輝度が暗くなるもので、単なる陰影の有無では、減衰
による陰影と区別がつかない。これが第一の問題点であ
る。
However, discrimination of brightness from light and dark requires considerable skill, and the setting conditions of a device such as TGC (Time Gain Control) and a slight difference in brightness depend on the operator. Moreover, the same acoustic shading may not be affected by attenuation. Part C of FIG. 3 (b) shows an example of this, but the brightness behind it becomes dark due to the scattering by the strong reflector. Absent. This is the first problem.

また、組織の減衰特性を計測する方法の中に、ハード
ウェア的に簡単で、しかも、実時間計測に適した方法と
して、実交叉法による超音波パワスペクトラムの中心周
波数の推定がある。これに関しては、S.W.フラックス等
による「超音波におけるスペクトラム特性と減衰特性」
(Ultrasonic Imaging,vol.5,95−116(1983)に詳細に
記載されている。この方法は、生体組織中の超音波パル
スのパワスペクトラムをガウス分布と近似し、伝播に伴
う超音波の減衰が周波数に比例するとした場合、単位時
間当りの零交叉数λが上記スペクトラムの中心周波数に
大略比例することを利用するものである。すなわち、入
射超音波のパワスペクトラムS0(f)を、 ここで、f0は探触子の中心周波数、σはパルスの帯域
幅、cは比例定数である。
Among the methods for measuring the attenuation characteristic of a tissue, as a method simple in hardware and suitable for real-time measurement, there is an estimation of the center frequency of an ultrasonic power spectrum by a real crossover method. Regarding this, "Spectrum characteristics and attenuation characteristics in ultrasonic waves" by SW flux etc.
(Ultrasonic Imaging, vol. 5, 95-116 (1983). This method approximates the power spectrum of an ultrasonic pulse in a living tissue to a Gaussian distribution, and attenuates the ultrasonic wave accompanying propagation. Is assumed to be proportional to the frequency, the fact that the number of zero crossings λ per unit time is approximately proportional to the center frequency of the spectrum is used, that is, the power spectrum S 0 (f) of the incident ultrasonic wave is Here, f 0 is the center frequency of the probe, σ is the bandwidth of the pulse, and c is the proportionality constant.

とおくと、生体内を距離lだけ伝播した後のパワスペク
トラムS(f)は、αを組織の減衰定数として、 と変化する。上記式(2)は、 と書換えられ、 fC=f0−αlσ となる。
In other words, the power spectrum S (f) after propagating in the living body by the distance l is represented by α as a tissue attenuation constant. And change. The above equation (2) is So that f C = f 0 −αlσ 2 .

つまり、減衰により、超音波パルスのパワスペクトラ
ムの中心周波数は、αlσだけ,低周波数側に偏移す
るのである。他方、零交叉の単位時間当りの頻度λは、 λ=2[fC 2+σ1/2 ・・・・(3) で与えられるが、通常、fC≫σであるから、 λ≒2fC=2(f0−αlσ) ・・・・(4) と表わされる。
That is, by attenuation, the center frequency of the power spectrum of the ultrasound pulse, only Arufaerushiguma 2, is to shift to the low frequency side. On the other hand, the frequency λ of the zero-crossings per unit time is given by λ = 2 [f C 2 + σ 2 ] 1/2 (3). Usually, since f C通常 σ, λ ≒ 2f C = 2 (f 0 −αlσ 2 ) (4)

従って、従来は、零交叉法による生体組織の減衰特性
の推定には、受信RF信号の零交叉頻度λの深度依存性を
求め、その勾配から減衰定数αを求めていた。すなわ
ち、第5図に示す如く、受信PF波形から、一定の時間幅
(第5図中aで示す)の波形を切出し、その零交叉数を
周波数解析結果とし、この手順を時間幅を少しずつずら
しながら(第5図中b,cで示す)繰り返すものである。
Therefore, conventionally, in estimating the attenuation characteristic of the living tissue by the zero-crossing method, the depth dependence of the zero-crossing frequency λ of the received RF signal is obtained, and the attenuation constant α is obtained from the gradient. That is, as shown in FIG. 5, a waveform of a fixed time width (indicated by “a” in FIG. 5) is cut out from the received PF waveform, and the number of zero crossings is used as a frequency analysis result. This is repeated while being shifted (indicated by b and c in FIG. 5).

しかし、ここに第二の問題がある。すなわち、波形を
切出す一定の時間幅内は、超音波RFパルスで満たされて
いなければならないという大きな誤差を生ずるというこ
とである。第6図はこの事情を説明するもので、波形
(a)は受信RF信号の解析時間幅(第6図(c)参照)
内の波形を拡大表示したもの、波形(b)はこのRF信号
を入力とする零交叉検出器の出力波形を示している。
But here is the second problem. In other words, there is a large error that a certain time width for cutting out the waveform must be filled with the ultrasonic RF pulse. FIG. 6 explains this situation. The waveform (a) shows the analysis time width of the received RF signal (see FIG. 6 (c)).
Waveform (b) shows an output waveform of the zero-crossing detector which receives this RF signal as an input.

超音波パルス信号の存在しないA部では、零交叉検出
器の出力はないので、解析時間幅で計数すると、その計
数値はすべてRF波形で満たされている場合より低い値を
与える。これは、反射RF信号の中心周波数が低周波側に
偏移しなくても、反射RF信号の欠落によって見掛け上低
い中心周波数と推移してしまうことを示している。しか
も、このような反射RF信号の欠落は、生体からのエコー
波形に多く認められるものである。
In section A where no ultrasonic pulse signal exists, there is no output of the zero-crossing detector, so when counting by the analysis time width, the counted value gives a lower value than when all are filled with the RF waveform. This indicates that even if the center frequency of the reflected RF signal does not shift to the lower frequency side, the center frequency of the reflected RF signal shifts to an apparently lower center frequency due to lack of the reflected RF signal. Moreover, such a loss of the reflected RF signal is often found in the echo waveform from the living body.

例えば、肝臓の減衰特性を弁別する場合、臓器内の血
管やリンパ管等の脈管は、その内部にエコー源を有しな
いため、上述の如き欠落を生み易いものである。従来
は、このような理由から、超音波ビームを脈管の存在し
ない方向に放射することによりこの問題を避けていた。
このため、対象部位の大幅な限定をもたらすことになっ
ていた。
For example, when discriminating the attenuation characteristics of the liver, blood vessels such as blood vessels and lymph vessels in an organ do not have an echo source therein, and thus are likely to produce the above-described loss. Conventionally, for this reason, this problem has been avoided by emitting an ultrasonic beam in a direction in which no vessel exists.
For this reason, the target region was to be greatly limited.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その第一
の目的は、先に第一の問題点として示した輝度の問題に
対して、局部病変の背後の輝度の明暗という曖昧さによ
らず、局部病変の減衰特性を明示する手段を提供すると
ともに、病変による超音波信号の減弱が反射によるもの
か、減衰によるものかをも弁別する手段を提供すること
にある。また、本発明の第二の目的は、上述の第二の問
題に対して、零交叉による超音波パルスのパワスペクト
ルの中心周波数の弁別において、超音波反射信号の欠落
の影響を受け難い弁別手段を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to solve the brightness problem described above as the first problem by the ambiguity of brightness behind a local lesion. Another object of the present invention is to provide a means for specifying attenuation characteristics of a local lesion and a means for discriminating whether attenuation of an ultrasonic signal due to a lesion is caused by reflection or attenuation. Further, a second object of the present invention is to provide a discriminating means which is less susceptible to the lack of an ultrasonic reflected signal in discriminating a center frequency of a power spectrum of an ultrasonic pulse by zero crossing with respect to the second problem described above. Is to provide.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明の超音波診断装置
は、(イ)超音波パルスを生体内に送信し、この生体内
からの反射波に基づきBモード像を生成して表示する超
音波診断装置において、反射波の零交叉を検出する検出
手段(アナログコンパレータ20)と、この検出手段によ
る零交叉の検出回数を、予め設定された閾値に達するま
で、繰返し計数する計数手段(イベントカウンタ21)
と、零交叉の検出回数が閾値に達する毎に、この閾値に
達した時刻に対応するBモード像上の位置に明示する明
示手段(信号選択回路7)とを少なくとも有し、Bモー
ド像上に、超音波パルスの掃引に伴い明示手段で明示し
た位置に形成される等零交叉数線を表示することを特徴
とする。
In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention comprises: (a) an ultrasonic diagnostic apparatus which transmits an ultrasonic pulse into a living body, and generates and displays a B-mode image based on a reflected wave from the living body. In the apparatus, detecting means (analog comparator 20) for detecting the zero-crossing of the reflected wave, and counting means (event counter 21) for repeatedly counting the number of times the zero-crossing is detected by the detecting means until a predetermined threshold is reached.
Each time the number of zero-crossing detections reaches a threshold value, at least a specifying means (signal selection circuit 7) for specifying a position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached. In addition, an iso-zero crossing number line formed at the position specified by the specifying means with the sweep of the ultrasonic pulse is displayed.

また、(ロ)上記(イ)に記載の超音波診断装置にお
いて、検出手段は、参照値を接地電位とするアナログコ
ンパレータ20からなり、計数手段は、イベントカウンタ
21からなることを特徴とする。
(B) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to (a), the detecting means comprises an analog comparator 20 having a reference value as a ground potential, and the counting means comprises an event counter.
21.

また、(ハ)上記(イ)もしくは(ロ)のいずれかに
記載の超音波診断装置において、検出手段と計数手段及
び明示手段のそれぞれの動作を、超音波パルスの掃引の
予め定められた期間内に行なうよう制御する手段(制御
部10)を設けることを特徴とする。
(C) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of (a) and (b) above, the operations of the detecting means, the counting means, and the specifying means are performed during a predetermined period of the ultrasonic pulse sweep. A means (control unit 10) for performing control within the apparatus is provided.

また、(ニ)上記(イ)〜(ハ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、検出手段と計数手段及び明示
手段のそれぞれの動作を、予め定められた生体の深度の
範囲内で行なうよう制御する制御手段(制御10)を設け
ることを特徴とする。
(D) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above (a) to (c), the operations of the detecting means, the counting means, and the specifying means are performed within a predetermined range of the depth of the living body. A control means (control 10) for performing the control is provided.

また、(ホ)上記(イ)〜(ニ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、計数手段は、検出手段の零交
叉の検出回数が閾値に達する毎にパルスを出力し、明示
手段は、計数手段からのパルスの出力に対応して、Bモ
ード像上の信号を、このBモード像本来の信号と異なる
信号に切り換え、閾値に達した時刻に対応するBモード
像上の位置を明示することを特徴とする。
(E) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above (A) to (D), the counting means outputs a pulse each time the number of times of detection of the zero-crossing by the detecting means reaches a threshold, and Switches the signal on the B-mode image to a signal different from the original signal of the B-mode image in response to the pulse output from the counting means, and sets the position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold is reached. It is characterized by being specified.

また、(ヘ)上記(ホ)に記載の超音波診断装置にお
いて、明示手段は、計数手段の検出手段から出力された
パルスの幅を拡大し、このパルスの幅を拡大したパルス
信号にBモード像本来の信号を切り換えることを特徴と
する。
(F) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (e), the specifying means expands the width of the pulse output from the detecting means of the counting means, and applies the B mode to the pulse signal having the expanded width of the pulse. It is characterized in that the image original signal is switched.

また、(ト)上記(イ)〜(ニ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、計数手段は、検出手段の零交
叉の検出回数が閾値に達する毎にパルスを出力し、明示
手段は、計数手段からのパルスの出力に対応して、Bモ
ード像上の信号に、このBモード像本来の信号と異なる
信号を加算し、閾値に達した時刻に対応するBモード像
上の位置を明示することを特徴とする。
(G) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of (a) to (d), the counting means outputs a pulse each time the number of times of detection of the zero crossing by the detecting means reaches a threshold value, and Corresponds to the pulse output from the counting means, adds a signal different from the original signal of the B-mode image to the signal on the B-mode image, and calculates the position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached. Is characterized.

また、(チ)上記(ト)に記載の超音波診断装置にお
いて、明示手段は、計数手段の検出手段から出力された
パルスの幅を拡大し、このパルスの幅を拡大したパルス
信号にBモード像本来の信号に加算することを特徴とす
る。
(H) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (g), the specifying means expands the width of the pulse output from the detection means of the counting means, and applies the B-mode to the pulse signal having the expanded width of the pulse. It is characterized in that it is added to an image original signal.

また、(リ)上記(イ)〜(チ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、明示手段は、閾値に達した時
刻に対応するBモード像上の位置を、白もしくは黒レベ
ルの信号で明示することを特徴とする。
(I) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of (a) to (h), the specifying means sets the position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached to the white or black level. It is characterized by a signal.

また(ヌ)上記(イ)〜(リ)のいずれかに記載の超
音波診断装置において、明示手段は、閾値に達した時刻
に対応するBモード像上の位置を、カラーで明示するこ
とを特徴とする。
(Nu) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above (a) to (li), the specifying means specifies, in color, a position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached. Features.

また、(ル)超音波パルスを生体内に送信し、この生
体内からの反射波の零交叉頻度を検出する超音波診断装
置であって、反射波の零交叉を検出する検出手段(アナ
ログコンパレータ20)と、この検出手段による零交叉の
検出回数を、予め定められた期間毎に、計数する計数手
段(イベントカウンタ21)と、予め定められた期間毎
に、反射波の振幅(強度)が所定の閾値を超えた期間を
検出して積算する手段(コンパレータ24、積分器25、)
と、この積算した値で、計数した零交叉の検出回数を除
算した値を求める手段(割算器27)とを少なくとも有
し、除して求めた値を、零交叉頻度とすることを特徴と
する。
Further, (l) an ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting an ultrasonic pulse into a living body and detecting the zero-crossing frequency of a reflected wave from the living body, wherein the detecting means (analog comparator) detects the zero-crossing of the reflected wave 20), a counting means (event counter 21) for counting the number of times of zero-crossing detection by the detecting means for each predetermined period, and an amplitude (intensity) of the reflected wave for each predetermined period. Means for detecting and integrating a period exceeding a predetermined threshold (comparator 24, integrator 25,)
And a means (divider 27) for obtaining a value obtained by dividing the counted number of detected zero-crossings by the integrated value, wherein the value obtained by the division is defined as a zero-crossing frequency. And

また、(ヲ)上記(ル)に記載の超音波診断装置にお
いて、反射波を検波する手段(検波回路5)を設け、反
射波を検波した信号の振幅(強度)が所定の閾値を超え
た期間を検出して積算することを特徴とする。
(ヲ) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to the above (1), a means (detection circuit 5) for detecting the reflected wave is provided, and the amplitude (intensity) of the signal obtained by detecting the reflected wave exceeds a predetermined threshold. It is characterized in that a period is detected and integrated.

また、(ワ)上記(ル)もしくは(ヲ)のいずれかに
記載の超音波診断装置において、予め定められた期間
は、超音波パルスの送信の繰返し時間幅を任意の数に等
分してなることを特徴とする。
(W) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of the above (1) and (2), the predetermined period of time is such that the repetition time width of the transmission of the ultrasonic pulse is equally divided into an arbitrary number. It is characterized by becoming.

また、(カ)上記(ル)〜(ワ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、零交叉頻度としての除算して
求めた値を、生体の深さに対応付けたグラフを表示する
ことを特徴とする。
(F) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of (l) to (w) above, a graph is displayed in which the value obtained by dividing as the zero-crossing frequency is associated with the depth of the living body. It is characterized by the following.

また、(ヨ)上記(ル)〜(カ)のいずれかに記載の
超音波診断装置において、反射波をデジタル化する手段
と、この反射波をデジタル化したデータを記憶する記憶
手段と、予め作成されたプログラムに基づき、記憶手段
に記憶したデータを処理し、反射波の零交叉の検出、零
交叉の検出回数の計数、反射波の振幅が所定の閾値を超
えた期間の検出と積算、積算した値による計数した零交
叉の検出回数の除算を少なくとも行なう処理手段とを設
けることを特徴とする。
(Y) In the ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of (1) to (4), means for digitizing the reflected wave, storage means for storing data obtained by digitizing the reflected wave, Based on the created program, processing the data stored in the storage means, detection of the zero-crossing of the reflected wave, counting of the number of times the zero-crossing is detected, detection and integration of a period in which the amplitude of the reflected wave exceeds a predetermined threshold, Processing means for at least dividing the counted number of detected zero-crossings by the integrated value.

〔作用〕[Action]

上記第一の発明においては、減衰によって超音波エコ
ースペクトラムの中心周波数が低周波側に偏移する現象
を利用して、後述の「等零交叉数線」をBモード画像に
重畳・表示するようにしたものであり、上記等零交叉数
線の間隔の変化や出現位置のずれを以って前述の局所病
変の減衰特性を決定している。すなわち、受信RF信号の
零叉を検出し、その出現回数が一定回数になる毎にBモ
ード像上に白または黒レベルを用いてその出現位置を重
畳・表示するものである。上記手順を超音波のビームの
掃引に対応して二次元に行うと、等零交叉数線群が得ら
れる。
In the first aspect of the invention, the "equal-zero crossing line" described later is superimposed and displayed on the B-mode image by utilizing the phenomenon that the center frequency of the ultrasonic echo spectrum shifts to the lower frequency side due to attenuation. The attenuation characteristic of the local lesion is determined based on the change in the interval between the iso-zero crossing lines and the deviation of the appearance position. That is, the zero crossing of the received RF signal is detected, and the appearance position is superimposed and displayed on the B-mode image using the white or black level every time the appearance frequency reaches a certain number. When the above procedure is performed two-dimensionally in response to the sweep of the ultrasonic beam, a group of equal zero crossing lines is obtained.

この等零交叉数線間の間隔は、その前の領域の減衰特
性を反映するのであるが、以下、分解結果について簡単
に述べる。
The interval between the iso-zero crossing lines reflects the attenuation characteristic of the preceding region, but the decomposition result will be briefly described below.

前記S.W.フラックス等の報文から引用した式(3)に
おいて、通常はfC≫σであるから、深度lからl+Δl
の間にN回、零交叉するとして、上記Δlを求めると、
伝播速度をcとして、 を解けば良い。本発明者等は、これから、 の結果を得た。これより、等零交叉数線の間隔はその領
域のパラスペクトラムの中心周波数に反比例することが
わかる。
In the equation (3) quoted from the report of the SW flux and the like, since f C ≫σ is usually satisfied, the depth l is equal to l + Δl
Assuming that there are zero crossings N times during
Assuming that the propagation speed is c, You just need to solve The present inventors, from now on, Was obtained. From this, it can be seen that the interval between the isozero crossing lines is inversely proportional to the center frequency of the paraspectrum in that region.

先に示した肝臓の例で、本発明の具体例を説明する
と、以下のようになる。第4図(a)は第3図(a)に
対応するものである。A部の流体性嚢胞では胞内の減衰
は他の健常部より少ないので、胞の背面ではその中心周
波数は隣りの健常部より高くなる。従って、一定回数の
零交叉の出現は、他の健常部と比べてより短距離で実現
する。これにより、前記A部では上に凸の等零交叉数線
群が重畳・表示される。また、第3図(a)B部では、
胞内の減衰は他の健常部より大きいので、胞の背後では
そのパワスペクトラムの中心周波数は逆に低くなる。こ
のため、一定回数の零交叉の出現は他の健常部と比べて
より長距離で現われる。これにより、前記B部では下に
凸の等零交叉数線群が重畳・表示される。
A specific example of the present invention will be described below with reference to the example of the liver described above. FIG. 4 (a) corresponds to FIG. 3 (a). In the fluid cyst of part A, the attenuation in the vesicle is smaller than that of other healthy parts, so that the center frequency of the back of the vesicle is higher than that of the adjacent healthy part. Therefore, the appearance of a certain number of zero-crossings is realized at a shorter distance as compared with other healthy parts. As a result, in the part A, a group of equal zero-crossing lines projecting upward is superimposed and displayed. Also, in part B of FIG.
Since the intracellular attenuation is greater than in other healthy areas, the center frequency of its power spectrum is conversely lower behind the cell. For this reason, a certain number of occurrences of zero crossings appear at longer distances than in other healthy parts. As a result, in the part B, a group of equal zero-crossing lines projecting downward is superimposed and displayed.

このように、局部病変たる嚢胞内の減衰特性は第一
に、等零交叉数線群の上,下へのずれ量として明示され
ること、第二に、減衰量の大小は、他の健常部との相対
値として、ずれ量の大きさ、すなわち、線群の間隔の大
小で明確に評価できる。
As described above, the attenuation characteristics in the cyst, which is a local lesion, are firstly specified as the amount of shift up and down of the group of iso-zero crossing lines, and secondly, the magnitude of the attenuation is determined by other healthy individuals. As a relative value with respect to the part, the magnitude of the shift amount, that is, the size of the line group interval can be clearly evaluated.

最後に、第3図(b)に対応する第4図(b)を用い
て、本発明によれば、反射信号の減弱による陰影が、反
射によるものか、高減衰によるものかが判別できること
を示す。
Finally, referring to FIG. 4 (b) corresponding to FIG. 3 (b), according to the present invention, it can be determined whether the shadow due to the attenuation of the reflected signal is due to reflection or high attenuation. Show.

第3図(b)のC部では、例えば、胆石の如く、強い
反射源により超音波が減弱し、それにより背後に音響陰
影が生じたものである。ところで、減衰による減弱と異
なり、反射による減弱では中心周波数の偏移は生じな
い。反射現象の周波数依存性は殆んど無視し得る位、弱
いからである。従って、反射源の背後でも、パワスペク
トラムの中心周波数は、他の健常部と変わらず、このた
め、第4図(b)に示す如く、等零交叉数線のずれはわ
ずかである。
In part C of FIG. 3 (b), for example, the ultrasonic wave is attenuated by a strong reflection source such as a gallstone, thereby causing an acoustic shadow behind. However, unlike attenuation due to attenuation, there is no shift of the center frequency in attenuation due to reflection. The frequency dependence of the reflection phenomenon is almost negligible and weak. Therefore, even after the reflection source, the center frequency of the power spectrum is not different from that of the other healthy parts, and therefore, as shown in FIG. 4 (b), the deviation of the iso-zero crossing line is slight.

以上は、局所病変への本発明の適用例について述べた
ものであるが、本発明は、より広い臓器においても有用
である。例えば、第4図(c)に模式的に示す如く、減
衰の二次元分布に応じて、等零交叉数線は折れ線状に、
また、その間隔を変えながら出現し、その形状から、臓
器内の減衰特性の分布を推定することも可能である。
The above describes the application example of the present invention to a local lesion, but the present invention is also useful for a wider organ. For example, as schematically shown in FIG. 4 (c), according to the two-dimensional distribution of attenuation, the iso-zero crossing line is a polygonal line,
It is also possible to estimate the distribution of the attenuation characteristics in the organ from the shape, which appears while changing the interval.

なお、上記第二の発明においては、零交叉数の検出に
際して、従来用いられていなかった超音波パルスの振幅
情報を利用している。第6図において、超音波信号の欠
落が、中心周波数の弁別に影響するのは一定時間幅で規
格化する点にあったので、本発明では、信号の有無によ
って等価的に時間幅を短縮し、零交叉計数値とこの実効
時間幅との比を以って中心周波数とするものである。
In the second invention, the amplitude information of the ultrasonic pulse, which has not been used conventionally, is used for detecting the number of zero crossings. In FIG. 6, since the lack of the ultrasonic signal affects the discrimination of the center frequency in that it is normalized in a certain time width, in the present invention, the time width is equivalently reduced by the presence or absence of the signal. , The center frequency is determined by the ratio of the zero-crossing count value to the effective time width.

すなわち、第7図において、受信RF信号(a)に対し
てその検波出力(破線で示されている)を求め、その大
きさと所定の閾値との出力比較を行い零交叉出力の計数
値とこの比較出力のHignレベルの時間との比を以って、
真の零交叉出力頻度λとするのである。
That is, in FIG. 7, the detected output (shown by a broken line) is obtained for the received RF signal (a), the magnitude is compared with a predetermined threshold, and the count value of the zero-crossing output is calculated. With the ratio of the Hign level of the comparison output to the time,
This is the true zero-crossing output frequency λ.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は前記第一の発明の一実施例を示す超音波診断
装置のブロック図である。図において、1は複数の超音
波振動子を並設して構成される超音波送受信用の配列探
触子、2は送受信口径の選択および送受信に伴う信号の
流れを変える送受信切換器、3は送信口径の各振動子を
励振駆動する送信駆動回路、4は受信口径として選択さ
れた各振動子の受信信号の位相を合せた加算や、加算信
号の対数圧縮を行う受信整相回路、5は検波回路、6は
FTC(Fast Time Constant)等の信号処理回路を示して
いる。7はアナログマルチプレクサから構成される信号
選択回路、8はAD変換器、9はBモード像や下記の等高
線等を格納記憶する画像メモリ、11は画像表示装置、10
は上記各回路を制御する処理制御部、20はアナログコン
パレータ、21はイベントカウンタを示している。本実施
例の特徴は、上記信号選択回路7,アナログコンパレータ
20,イベントカウンタ21を設けた点にある。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus showing one embodiment of the first invention. In the figure, reference numeral 1 denotes an array probe for transmitting and receiving ultrasonic waves constituted by arranging a plurality of ultrasonic transducers in parallel. A transmission drive circuit for exciting and driving each transducer of the transmission aperture, 4 is a reception phasing circuit that performs addition in which the phases of the reception signals of each transducer selected as the reception aperture are matched, and performs logarithmic compression of the addition signal. Detection circuit, 6
1 shows a signal processing circuit such as FTC (Fast Time Constant). 7 is a signal selection circuit composed of an analog multiplexer, 8 is an AD converter, 9 is an image memory for storing and storing a B-mode image and the following contour lines, 11 is an image display device, 10
Denotes a processing control unit for controlling the above circuits, 20 denotes an analog comparator, and 21 denotes an event counter. The feature of this embodiment is that the signal selection circuit 7, the analog comparator
20, in that an event counter 21 is provided.

上述の如く構成された本実施例の超音波診断装置にお
いて、信号選択回路7が信号処理回路6の出力ビデオ信
号を選択する場合には、通常の診断装置と同様に、生体
内の反射超音波の強度に係わるBモード像が画像表示装
置11に表示される。
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment configured as described above, when the signal selection circuit 7 selects the output video signal of the signal processing circuit 6, the reflected ultrasonic waves in the living body are used in the same manner as in a normal diagnostic apparatus. Is displayed on the image display device 11.

信号選択回路7が上記イベントカウンタ21の出力を選
択する場合の動作を、以下、第2図の信号図に基づいて
説明する。処理制御部10および送信駆動回路3により励
振されることにより、配列探触子1の振動子は、生体内
に超音波ビームを放射し、体内からの超音波反射信号は
該振動子により受信され、受信整相回路4で加算・圧縮
される(第2図(b):受信RF信号)。
The operation when the signal selection circuit 7 selects the output of the event counter 21 will be described below with reference to the signal diagram of FIG. When excited by the processing control unit 10 and the transmission drive circuit 3, the transducer of the array probe 1 emits an ultrasonic beam into a living body, and an ultrasonic reflected signal from the body is received by the transducer. Are added and compressed by the reception phasing circuit 4 (FIG. 2 (b): reception RF signal).

受信RF信号は、適宣帯域制限された後、アナログコン
パレータ20により、パルス列に変換される。コンパレー
タの参照値を接地電位とすると、本コンパレータは零交
叉検出器として動作する。
After the reception RF signal is appropriately band-limited, the analog RF signal is converted into a pulse train by the analog comparator 20. Assuming that the reference value of the comparator is the ground potential, the comparator operates as a zero-crossing detector.

パルス列は、イベントカウンタ21により計数され、計
数値がカウンタの最大計数値を越える毎にキャリ信号値
(第2図(d):カウンタcarry信号)が出力される。
上記キャリ信号は、図示されていないパルス幅拡大手段
により、表示の際に見易いように一定幅まで拡大され、
信号選択回路7の選択制御端子に印加される(第2図
(e):選択信号)。
The pulse train is counted by the event counter 21, and every time the count value exceeds the maximum count value of the counter, a carry signal value (FIG. 2 (d): counter carry signal) is output.
The carry signal is expanded by a pulse width expanding means (not shown) to a certain width so that it is easy to see at the time of display.
The signal is applied to the selection control terminal of the signal selection circuit 7 (FIG. 2 (e): selection signal).

信号選択回路7は、選択信号がHignレベルのときには
白または黒レベルを、Lowレベルのときには信号処理回
路6の出力を選択し、AD変換器8に供給する。このよう
な手順は、一定の繰り返し周期で行われ、超音波ビーム
の掃引に従って二次元超音波像が得られる(第2図
(a):送信制御信号)。
The signal selection circuit 7 selects the white or black level when the selection signal is at the Hign level, and selects the output of the signal processing circuit 6 when the selection signal is at the Low level, and supplies the output to the AD converter 8. Such a procedure is performed at a constant repetition cycle, and a two-dimensional ultrasonic image is obtained according to the sweep of the ultrasonic beam (FIG. 2 (a): transmission control signal).

上記実施例によれば、画像表示装置11には、通常のB
モード像に加えて、白または黒レベルの線群が重畳・表
示される。これらの線群の出現位置は、カウンタ21のキ
ャリ信号発生時刻に対応しているので、その間隔は、受
信RF信号の零交叉の頻度、換言すれば、見掛けの周波数
に反比例するわけで、前述の本発明の趣旨を具現できる
ものである。
According to the above-described embodiment, the image display device 11
In addition to the mode image, a white or black level line group is superimposed and displayed. Since the appearance positions of these line groups correspond to the carry signal generation times of the counter 21, the intervals are inversely proportional to the frequency of the zero crossings of the received RF signal, in other words, the apparent frequency. Of the present invention can be embodied.

なお、カウンタ2は、いわゆるイベントカウンタであ
ることが望ましい。すなわち、特定の深度から所定時間
間隔だけ計数動作が可能となるように、カウンタのイネ
ーブル端子を制御するのである。本実施例では、送信制
御信号の立上がりを基点として出現位置Δτの可変なイ
ネーブル信号を用いている(第2図(c):enable信
号)。これにより、Bモード像の任意の深度を基線とし
て、しかも、任意の関心領域内においてのみ、等零交叉
数線のずれを計測することもできる。
Note that the counter 2 is preferably a so-called event counter. That is, the enable terminal of the counter is controlled so that the counting operation can be performed for a predetermined time interval from a specific depth. In this embodiment, a variable enable signal of the appearance position Δτ is used based on the rise of the transmission control signal (FIG. 2 (c): enable signal). This makes it possible to measure the deviation of the iso-zero crossing line only at an arbitrary region of interest using an arbitrary depth of the B-mode image as a base line.

上記実施例においては、中心周波数の検出およびそれ
に逆比例する間隔の等零交叉数線の発生手段として、コ
ンパレータとイベントカウンタを用いたが、他のディジ
タル回路手段、例えば、AD変換器とディジタルコンパレ
ータ等を用いるようにしても良い。また、上記実施例に
おいては、等零交叉数線の出現パルス列により信号選択
回路を切換えるようにしたが、単に信号処理回路の出力
とこのパルス列とを加算しても良い。更に、画像表示装
置として、カラーCRTを用いる場合は、Bモード像は白
黒の高階調濃淡像として表示し、上記等零交叉数線はカ
ラー表示して両者を重畳・表示しても良い。
In the above embodiment, the comparator and the event counter are used as the means for detecting the center frequency and generating the iso-zero crossing line with an interval inversely proportional thereto, but other digital circuit means, for example, an AD converter and a digital comparator Etc. may be used. Further, in the above embodiment, the signal selection circuit is switched according to the appearance pulse train of the equal zero crossing number line, but the output of the signal processing circuit and this pulse train may be simply added. Further, when a color CRT is used as the image display device, the B-mode image may be displayed as a black-and-white high-gradation gray-scale image, and the equal zero-crossing number line may be displayed in color to superimpose and display both.

次に、第二の発明の実施例を示す。 Next, an embodiment of the second invention will be described.

第8図は前記第二の発明の一実施例を示す超音波診断
装置のブロック図である。図において、記号1〜6,8〜1
1,20および21は、先に第1図に示した実施例の構成要素
と同じ要素を示している。また、22はDA変換器、23,26
はサンプルホールド回路、24はビデオ検波信号を入力す
るコンパレータ、25は積分器、27は割算器、28は該割算
器27の出力をλ(零交叉頻度)−深度の二次元表示する
X−Yディスプレイを示している。なお、12は上記表示
制御を行うタイム制御部である。
FIG. 8 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus showing one embodiment of the second invention. In the figure, symbols 1 to 6, 8 to 1
1, 20 and 21 indicate the same elements as those of the embodiment shown in FIG. 22 is a DA converter, 23, 26
Is a sample-and-hold circuit, 24 is a comparator for inputting a video detection signal, 25 is an integrator, 27 is a divider, and 28 is an X which displays the output of the divider 27 in two dimensions of λ (zero crossing frequency) -depth. -Y display is shown. Reference numeral 12 denotes a time control unit that performs the display control.

上述の如く構成された本実施例の超音波診断装置にお
いて、受信整相回路4の受信RF信号出力(第9図(b)
参照)は、まず、RFコンパレータ20(零交叉検出器とし
て動作)に印加され、零交叉出力パルス列を発生する。
このパルス値は、イベントカウンタ21で計数され、その
計数出力はDA変換器22により漸増する折れ線形(第9図
(f)参照)に変換される。
In the ultrasonic diagnostic apparatus of the present embodiment configured as described above, the reception RF signal output of the reception phasing circuit 4 (FIG. 9B)
) Is first applied to an RF comparator 20 (operating as a zero-crossing detector) to generate a zero-crossing output pulse train.
The pulse value is counted by the event counter 21 and the count output is converted by the DA converter 22 into a gradually increasing linear shape (see FIG. 9 (f)).

本実施例では、超音波の送信の繰り返し期間を三等分
し、各々の時間幅を零交叉頻度の計測期間としており
(第9図(a)および(e)参照)、イベントカウンタ
21は、各々の始めの時刻にリセットされている。
In the present embodiment, the repetition period of the transmission of the ultrasonic wave is divided into three equal parts, and each time width is defined as a zero-crossing frequency measurement period (see FIGS. 9A and 9E).
21 are reset at the beginning of each.

上述の如く構成することにより、DA変換器22の出力
は、この時間幅の終了点(第9図t1,t2およびt3)にお
いて、それまでの零交叉頻度に比例していることにな
る。この時刻において、サンプルホールド回路23によ
り、この値は次の終了点までホールドされる。
By configuring as described above, the output of the DA converter 22, that is at the end point of the time width (FIG. 9 t 1, t 2 and t 3), in proportion to the zero crossing frequency of far Become. At this time, this value is held by the sample and hold circuit 23 until the next end point.

他方、検波器5の出力(第9図(c)参照)は、ビデ
オコンパレータ24に印加され、所定の閾値と比較され、
比較出力(第9図(d)参照)を発生する。この信号が
Highレベルの間は、受信RF信号が存在し、Lowレベルの
間は受信RF信号が欠落していることを示している。この
比較出力は、積分器25により漸増する折れ線波形(第9
図(g)参照)に変換される。
On the other hand, the output of the detector 5 (see FIG. 9 (c)) is applied to a video comparator 24 and compared with a predetermined threshold value.
A comparison output (see FIG. 9 (d)) is generated. This signal
A high level indicates that a received RF signal is present, and a low level indicates that the received RF signal is missing. This comparison output is a polygonal waveform (the ninth
(See FIG. 7G).

この積分出力も、計数幅信号(第9図(e)参照)の
立上り,立下り時にリセットされており、この時間幅の
終了点においては、それぞれ、計数期間内に受信RF信号
が存在した時間の合計に比例する出力となる。この終了
時刻において、サンプルホールド回路26により、この出
力は次の終了時刻までその値がホールドされる。従っ
て、サンプルホールド回路23および同26の出力を入力と
する割算器27の出力(第9図(h)参照)は、零交叉回
数と実効的な計数時間幅との比を与え、先に述べたよう
に、受信RF信号の欠落にかかわらず、真の零交叉頻度に
比例する出力が得られる。
This integrated output is also reset at the rise and fall of the count width signal (see FIG. 9 (e)). At the end of this time width, the time during which the received RF signal was present in the count period was calculated. The output is proportional to the sum of At this end time, the value of this output is held by the sample and hold circuit 26 until the next end time. Therefore, the output of the divider 27 (see FIG. 9 (h)) to which the outputs of the sample and hold circuits 23 and 26 are input gives the ratio between the number of zero crossings and the effective counting time width. As described above, an output proportional to the true zero-crossing frequency is obtained regardless of the loss of the received RF signal.

この出力をX−Yディスプレイ28のY入力に、前記タ
イム制御部12からの超音波の繰り返し送信に対応するの
こぎり波をX入力に入力すれば、X−Yディスプレイ28
上には、縦軸が零交叉頻度を横軸が生体内の深度を表わ
す曲線が得られる。
If this output is input to the Y input of the XY display 28 and a sawtooth wave corresponding to the repeated transmission of ultrasonic waves from the time control unit 12 is input to the X input, the XY display 28
Above, a curve is obtained in which the vertical axis represents the zero-crossing frequency and the horizontal axis represents the depth in the living body.

ここで、第6図に示した受信RF信号についての実測値
を示すと次のようになる。
Here, the measured values of the received RF signal shown in FIG. 6 are as follows.

すなわち、RF信号の中心周波数は3.5MHzであるが、3.
6μmの解析時間幅に対し、零交叉出力は17回であり、
従って、従来法によれば、 となり、真の値7.0MHzとは大きく異なる。これに対して
本実施例の装置によれば、検波比較出力がHighレベルの
時間は2.39μsであり、零交叉頻度は、 となり、真の値に良く一致する。
That is, although the center frequency of the RF signal is 3.5 MHz, 3.
For the analysis time width of 6 μm, the zero-crossing output is 17 times,
Therefore, according to the conventional method, Which is significantly different from the true value of 7.0 MHz. On the other hand, according to the apparatus of the present embodiment, the time when the detection comparison output is at the High level is 2.39 μs, and the zero-crossing frequency is Which matches well with the true value.

本発明者等の実験によれば、従来法では、欠落の影響
で真の値の半分の値しか示されない場合があるのに対し
て、本実施例によれば、真の値の±5%以内に納まるこ
とが確認されている。
According to experiments performed by the present inventors, in the conventional method, only half of the true value may be shown due to the effect of missing data, whereas according to the present embodiment, ± 5% of the true value It is confirmed to fit within.

上記実施例においては、説明の都合上、計数幅信号を
送信の繰り返し時間幅の1/3としているが、もちろん、
他の幅にしても良い。この場合には、X−Yディスプレ
イ28には、第5図下段に示す如き周波数分析波形が得ら
れ、その勾配から生体組織の減衰定数(前記α)が求め
られる。
In the above embodiment, for convenience of explanation, the count width signal is set to 1/3 of the transmission repetition time width.
Other widths may be used. In this case, a frequency analysis waveform as shown in the lower part of FIG. 5 is obtained on the XY display 28, and the attenuation constant (α) of the living tissue is obtained from the gradient.

上記実施例においては、ビデオ領域,RF領域でのコン
パレータ出力を利用し、アナログ演算に存在したが、本
発明はこれに限定されるべきものではない。実際、受信
整相回路のRF受信出力を高速AD変換して1ラインメモリ
に格納し、これをパーソナルコンピュータ内のメモリに
転送し、上記検波および検波出力に対する比較動作,RF
信号に対する零交叉計数おおび零交叉計数値と実効計数
時間幅との比の計算等を、ソフトウェア的に処理しても
良好な結果が得られている。
In the above embodiment, the comparator output in the video domain and the RF domain is used for the analog operation, but the present invention is not limited to this. Actually, the RF reception output of the reception phasing circuit is subjected to high-speed AD conversion and stored in a one-line memory, which is transferred to a memory in a personal computer.
Good results have been obtained even if the zero-crossing count for the signal and the calculation of the ratio of the zero-crossing count value to the effective counting time width are processed by software.

また、本実施例では、Bモード像と周波数分析波形と
を別々のディスプレイに表示する例を示したが、これ
は、一つのディスプレイに重畳・表示しても良い。
Further, in this embodiment, an example has been described in which the B-mode image and the frequency analysis waveform are displayed on separate displays, but this may be superimposed and displayed on one display.

なお、上記中心周波数の算出において、その精度が実
効計数時間を定めるビデオ帯域のコンパレータの閾値に
依存するものである。通常、この閾値は、大略、受信RF
信号のノイズレベルにとるのが望ましいが、この閾値を
大きくとり、従って実効計数時間幅に誤差が出るような
場合には、算出周波数そのもので補正することも可能で
ある。例えば第9図において、時刻t2における中心周波
数の値が、上記閾値の設定によっては、t1およびt3のそ
れと大きくずれることがある。このような場合には、t1
およびt3の平均値を以ってt2の値とするのである。この
ような操作は、生体内の組織の減衰特性の分布が連続的
で、急峻な変化は考えにくいことからも妥当と思われ
る。
In the calculation of the center frequency, the accuracy depends on the threshold value of the video band comparator that determines the effective counting time. Usually, this threshold is roughly
It is desirable to take the noise level of the signal. However, when this threshold value is set to a large value and an error occurs in the effective counting time width, it is also possible to correct the error with the calculated frequency itself. In example FIG. 9, the value of the center frequency at time t 2 is, by setting the threshold may deviate significantly from that of t 1 and t 3. In such a case, t 1
And the average value of t 3 I than it is to the value of t 2. Such an operation is considered to be appropriate because the distribution of the attenuation characteristic of the tissue in the living body is continuous, and a sudden change is unlikely.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、局部病変の背後の輝度の明暗という
曖昧さによらず、局部病変の減衰特性を明示することが
できると共に、病変による超音波信号の減弱が、反射に
よるものか減衰によるものかをも弁別することができ
る。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attenuation characteristic of a local lesion can be specified regardless of the ambiguity of the brightness behind the local lesion, and the attenuation of the ultrasonic signal due to the lesion may be due to reflection or attenuation. Can also be distinguished.

また、零交叉法による超音波パルスのパワスペクトラ
ムの中心周波数の弁別において、超音波反射信号の欠落
の影響を受け難くすることができる。
Further, in discriminating the center frequency of the power spectrum of the ultrasonic pulse by the zero-crossing method, it is possible to reduce the influence of the lack of the ultrasonic reflected signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は前記第一の発明の一実施例を示す超音波診断装
置のブロック図、第2図は第1図に示す実施例における
信号のタイムチャート、第3図はBモード像での音響陰
影,音響エンハンスメントの説明図、第4図は実施例に
おける表示形態を示す図、第5図は零交叉法による減衰
測定の原理を示す図、第6図は従来の零交叉法の問題点
の説明図、第7図は前記第二の発明の原理を示す図、第
8図は第二の発明の一実施例を示す超音波診断装置のブ
ロック図、第9図は第8図に示す実施例における信号の
タイムチャートである。 1:配列探触子、2:送受信切換器、3:送信駆動回路、4:受
信整相回路、5:検波回路、6:信号処理回路、7:信号選択
回路、8:AD変換器、9:画像メモリ、10:処理制御部、11:
画像表示装置、12:タイム制御部、22,24:アナログコン
パレータ、21:イベントカウンタ、22:DA変換器、23,26:
サンプルホールド回路、25:積分器、27:割算器、28:X−
Yディスプレイ。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus showing one embodiment of the first invention, FIG. 2 is a time chart of signals in the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is sound in a B-mode image. FIG. 4 is a diagram showing a display form in the embodiment, FIG. 5 is a diagram showing the principle of attenuation measurement by the zero-crossing method, and FIG. 6 is a diagram showing the problems of the conventional zero-crossing method. FIG. 7 is a diagram showing the principle of the second invention, FIG. 8 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus showing one embodiment of the second invention, and FIG. 9 is an embodiment shown in FIG. It is a time chart of the signal in an example. 1: Array probe, 2: Transmission / reception switch, 3: Transmission drive circuit, 4: Reception phasing circuit, 5: Detection circuit, 6: Signal processing circuit, 7: Signal selection circuit, 8: AD converter, 9 : Image memory, 10: Processing control unit, 11:
Image display device, 12: Time control unit, 22, 24: Analog comparator, 21: Event counter, 22: DA converter, 23, 26:
Sample hold circuit, 25: integrator, 27: divider, 28: X-
Y display.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片倉 景義 国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 池田 宏 国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−122919(JP,A) 特開 昭62−109553(JP,A) 特開 昭60−173463(JP,A) 特開 昭59−218144(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Keiyoshi Katakura 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Hitachi, Ltd. Central Research Laboratory Co., Ltd. 56) References JP-A-59-122919 (JP, A) JP-A-62-109553 (JP, A) JP-A-60-173463 (JP, A) JP-A-59-218144 (JP, A)

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】超音波パルスを生体内に送信し、該生体内
からの反射波に基づきBモード像を生成して表示する超
音波診断装置において、前記反射波の零交叉を検出する
検出手段と、該検出手段による前記零交叉の検出回数
を、予め設定された閾値に達するまで、繰返し計数する
計数手段と、前記零交叉の検出回数が前記閾値に達する
毎に、該閾値に達した時刻に対応する前記Bモード像上
の位置を明示する明示手段とを少なくとも有し、前記B
モード像上に、前記超音波パルスの掃引に伴い前記明示
手段で明示した位置に形成される等零交叉数線を表示す
ることを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting an ultrasonic pulse into a living body and generating and displaying a B-mode image based on a reflected wave from the living body, a detecting means for detecting a zero crossing of the reflected wave. Counting means for repeatedly counting the number of times the zero-crossing is detected by the detecting means until the number of times the zero-crossing is detected reaches the threshold. And a specifying means for specifying a position on the B-mode image corresponding to
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by displaying, on a mode image, an equal zero-crossing number line formed at a position specified by the specifying means with the sweep of the ultrasonic pulse.
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の超音波診断
装置において、前記検出手段は、参照値を接地電位とす
るアナログコンパレータからなり、前記計数手段は、イ
ベントカウンタからなることを特徴とする超音波診断装
置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said detecting means comprises an analog comparator having a reference value as a ground potential, and said counting means comprises an event counter. Ultrasound diagnostic device.
【請求項3】特許請求の範囲第1項、もしくは、第2項
のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記検出
手段と前記計数手段及び前記明示手段のそれぞれの動作
を、前記超音波パルスの掃引の予め定められた期間内に
行なうよう制御する手段を設けることを特徴とする超音
波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the operation of the detecting unit, the counting unit, and the specifying unit is performed by the ultrasonic diagnostic device. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for controlling pulse sweeping within a predetermined period.
【請求項4】特許請求の範囲第1項から第3項のいずれ
かに記載の超音波診断装置において、前記検出手段と前
記計数手段及び前記明示手段のそれぞれの動作を、予め
定められた前記生体の深度の範囲内で行なうよう制御す
る手段を設けることを特徴とする超音波診断装置。
4. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the operations of said detecting means, said counting means, and said specifying means are performed in a predetermined manner. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: means for performing control within a depth range of a living body.
【請求項5】特許請求の範囲第1項から第4項のいずれ
かに記載の超音波診断装置において、前記計数手段は、
前記検出手段の前記零交叉の検出回数が前記閾値に達す
る毎にパルスを出力し、前記明示手段は、前記計数手段
からのパルスの出力に対応して、前記Bモード像上の信
号を、該Bモード像本来の信号と異なる信号に切り換
え、前記閾値に達した時刻に対応する前記Bモード像上
の位置を明示することを特徴とする超音波診断装置。
5. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said counting means comprises:
Each time the number of times the zero-crossing is detected by the detecting means reaches the threshold value, a pulse is output, and the specifying means outputs a signal on the B-mode image in accordance with the pulse output from the counting means. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by switching to a signal different from the original signal of the B-mode image and specifying a position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached.
【請求項6】特許請求の範囲第5項に記載の超音波診断
装置において、前記明示手段は、前記計数手段の前記検
出手段から出力されたパルスの幅を拡大し、該パルスの
幅を拡大したパルス信号に前記Bモード像本来の信号を
切り換えることを特徴とする超音波診断装置。
6. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5, wherein said specifying means expands a width of a pulse output from said detection means of said counting means, and expands a width of said pulse. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the original signal of the B-mode image is switched to the pulse signal obtained.
【請求項7】特許請求の範囲第1項から第4項のいずれ
かに記載の超音波診断装置において、前記計数手段は、
前記検出手段の前記零交叉の検出回数が前記閾値に達す
る毎にパルスを出力し、前記明示手段は、前記計数手段
からのパルスの出力に対応して、前記Bモード像上の信
号に、該Bモード像本来の信号と異なる信号を加算し、
前記閾値に達した時刻に対応する前記Bモード像上の位
置を明示することを特徴とする超音波診断装置。
7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said counting means comprises:
Each time the number of times of detection of the zero-crossing by the detection means reaches the threshold value, a pulse is output, and the specifying means outputs a signal on the B-mode image corresponding to the output of the pulse from the counting means. A signal different from the original signal of the B-mode image is added,
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein a position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold value is reached is specified.
【請求項8】特許請求の範囲第7項に記載の超音波診断
装置において、前記明示手段は、前記計数手段の前記検
出手段から出力されたパルスの幅を拡大し、該パルスの
幅を拡大したパルス信号を前記Bモード像本来の信号に
加算することを特徴とする超音波診断装置。
8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7, wherein said specifying means expands a width of a pulse output from said detecting means of said counting means, and expands a width of said pulse. An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein the pulse signal obtained is added to the original signal of the B-mode image.
【請求項9】特許請求の範囲第1項から第8項のいずれ
かに記載の超音波診断装置において、前記明示手段は、
前記閾値に達した時刻に対応する前記Bモード像上の位
置も、白もしくは黒レベルの信号で明示することを特徴
とする超音波診断装置。
9. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said specifying means comprises:
An ultrasonic diagnostic apparatus, wherein a position on the B-mode image corresponding to the time when the threshold is reached is also specified by a signal of a white or black level.
【請求項10】特許請求の範囲第1項から第9項のいず
れかに記載の超音波診断装置において、前記明示手段
は、前記閾値に達した時刻に対応する前記Bモード像上
の位置を、カラーで明示することを特徴とする超音波診
断装置。
10. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein said specifying means sets a position on said B-mode image corresponding to a time when said threshold value is reached. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by being clearly indicated by a color.
【請求項11】超音波パルスを生体内に送信し、該生体
内からの反射波の零交叉頻度を検出する超音波診断装置
であって、前記反射波の零交叉を検出する検出手段と、
該検出手段による前記零交叉の検出回数を、予め定めら
れた期間毎に、計数する計数手段と、前記予め定められ
た期間毎に、前記反射波の振幅が所定の閾値を超えた期
間を検出して積算する手段と、該積算した値で前記計数
した零交叉の検出回数を除算した値を求める手段とを少
なくとも有し、前記除算して求めた値を、前記零交叉頻
度とすることを特徴とする超音波診断装置。
11. An ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting an ultrasonic pulse into a living body and detecting a zero-crossing frequency of a reflected wave from the living body, comprising: detecting means for detecting a zero-crossing of the reflected wave;
Counting means for counting the number of times the zero-crossing is detected by the detecting means at predetermined intervals, and detecting a time period at which the amplitude of the reflected wave exceeds a predetermined threshold value at each predetermined time period And a means for calculating a value obtained by dividing the counted number of zero-crossings detected by the integrated value, and setting the value obtained by the division as the zero-crossing frequency. Ultrasound diagnostic device characterized by the following.
【請求項12】特許請求の範囲第11項に記載の超音波診
断装置において、前記反射波を検波する手段を設け、前
記反射波を検波した信号の振幅が所定の閾値を超えた期
間を検出して積算することを特徴とする超音波診断装
置。
12. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 11, further comprising means for detecting said reflected wave, and detecting a period in which the amplitude of a signal obtained by detecting said reflected wave exceeds a predetermined threshold value. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized in that the sum is integrated.
【請求項13】特許請求の範囲第11項、もしくは、第12
項のいずれかに記載の超音波診断装置において、前記予
め定められた期間は、前記超音波パルスの送信の繰返し
時間幅を任意の数に等分してなることを特徴とする超音
波診断装置。
13. The twelfth or twelfth aspect of the present invention.
7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined time period is obtained by equally dividing a repetition time width of the transmission of the ultrasonic pulse into an arbitrary number. .
【請求項14】特許請求の範囲第11項から第13項のいず
れかに記載の超音波診断装置において、前記零交叉頻度
としての前記除算して求めた値を、前記生体の深さにを
対応付けたグラフを表示することを特徴とする超音波診
断装置。
14. The ultrasonic diagnostic apparatus according to any one of claims 11 to 13, wherein the value obtained by dividing the value as the zero-crossing frequency is added to the depth of the living body. An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by displaying an associated graph.
【請求項15】特許請求の範囲第11項から第14項のいず
れかに記載の超音波診断装置において、前記反射波をデ
ジタル化する手段と、該反射波をデジタル化したデータ
を記憶する記憶手段と、予め作成されたプログラムに基
づき、前記記憶手段に記憶したデータを処理し、前記反
射波の零交叉の検出、前記零交叉の検出回数の計数、前
記反射波の振幅が所定の閾値を超えた期間の検出と積
算、前記積算した値による前記計数した零交叉の検出回
数の除算を少なくとも行なう処理手段とを設けることを
特徴とする超音波診断装置。
15. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 11, wherein said reflected wave is digitized, and storage means for storing data obtained by digitizing said reflected wave. Means, processing the data stored in the storage means based on a program created in advance, detecting the zero-crossing of the reflected wave, counting the number of times the zero-crossing is detected, and setting the amplitude of the reflected wave to a predetermined threshold. An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: a processing unit that performs at least detection and integration of a time period that is exceeded and division of the counted number of times of zero-crossing detection by the integrated value.
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