JP2805367B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を利用して被検体の診断部位につい
て断層像を得ると共にこの断層像の上にカラーの血流情
報を重ねて表示し更にシネ再生時に断層像の時相を生体
信号上にマーク表示しうる超音波診断装置に関し、特に
生体信号の録画ピツチを断層像の繰り返しレートと同期
させて行うと共に上記のマーク表示を迅速に行うことが
できる超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の超音波診断装置は、被検体に超音波を
送受信する探触子と、この探触子で受信した反射波の信
号からエコー信号を検波しデイジタル化して断層像デー
タを出力する手段と、上記受信した反射波の信号からド
プラ信号を検波すると共にデイジタル化しこのデイジタ
ル信号からカラードプラ量を演算して血流情報データを
出力する手段と、上記断層像データと血流情報データと
を混合してシネメモリに記憶すると共にこれを読み出し
て表示する手段と、被検体の生体信号を検出しこれをデ
イジタル化して生体信号メモリに取り込むと共に読み出
して上記表示手段に送出する手段とを有して成つてい
た。

そして、上記探触子からの超音波の打ち出しによる断
層像（Ｂモード像）の表示の繰り返しレートと、生体信
号検出部で検出した被検体の生体信号（例えば心電波
形）の録画ピツチとは非同期に行われていた。また、シ
ネメモリに録画された断層像が上記生体信号のどの時相
に対応するのかは、ハードウエアではなくソフトウエア
の処理手順により計算して求め、上記生体信号上にマー
ク表示していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の超音波診断装置において
は、シネメモリに録画された断層像が被検体の生体信号
のどの時相に対応するのかを求めるのに、ソフトウエア
の処理手順によつて計算していたので、その処理スピー
ドをあまり速くすることはできず、生体信号上へのマー
ク表示が遅くなるものであつた。従つて、医師等の操作
者がトラツクボール等を操作して生体信号（心電波形）
上のある時相を指定し、コマ戻しあるいはコマ送りする
のがスムーズにできないことがあつた。このことから、
所望の時相の画像を呼び出して観察するのに時間がかか
り、診断効率が低下するものであつた。

そこで、本発明は、このような問題点を解決し、被検
体の生体信号の録画ピツチを断層像の繰り返しレートと
同期させて行うと共にシネ再生時の生体信号上へのマー
ク表示を迅速に行うことができる超音波診断装置を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明による超音波診断
装置は、被検体に超音波を送受信する探触子と、この探
触子で受信した反射波の信号からエコー信号を検波しデ
イジタル化して断層像データを出力する手段と、上記受
信した反射波の信号からドプラ信号を検波すると共にデ
イジタル化しこのデイジタル信号からカラードプラ量を
演算して血流情報データを出力する手段と、上記断層像
データと血流情報データとを混合してシネメモリに記憶
すると共にこれを読み出して表示する手段と、被検体の
生体信号を検出しこれをデイジタル化して生体信号メモ
リに取り込むと共に読み出して上記表示手段に送出する
手段とを有する超音波診断装置において、上記生体信号
メモリを複数チヤンネル分設けると共に、これらの生体
信号メモリに対して上記シネメモリの録画ピツチと同一
またはそのｎ倍のピツチで生体信号を取り込む制御手段
を設け、且つ各チヤンネルの生体信号メモリを順次切り
換えて生体信号を最適ピツチで数回に分けて読み出し表
示手段に送出する切換手段を設け、さらに上記表示手段
で断層像を再生するときに生体信号上に表示する断層像
の時相を示すマークを発生する手段を設けたものであ
る。

〔作用〕

このように構成された超音波診断装置は、取り込み制
御手段により複数チヤンネル分設けられた生体信号メモ
リに対してシネメモリの録画ピツチと同一またはそのｎ
倍のピツチで生体信号を取り込み、切換手段で上記各チ
ヤンネルの生体信号メモリを順次切り換え生体信号を最
適ピツチで数回に分けて読み出すと共に表示手段に送出
し、マーク発生手段により上記表示手段で断層像を再生
するときに生体信号上に表示する断層像の時相を示すマ
ークを発生するように動作する。これにより、ハードウ
エアの処理によつて生体信号上に時相を示すマークを迅
速に表示することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明による超音波診断装置の実施例を示す
ブロツク図である。この超音波診断装置は、超音波を利
用して被検体の診断部位について断層像を得ると共にこ
の断層像の上にカラーの血流情報を重ねて表示し更にシ
ネ再生時に断層像の時相を生体信号上にマーク表示しう
るもので、図に示すように、探触子１と、反射エコー検
波部２と、ドプラ検波部３と、カラー演算部４と、シネ
メモリ５と、フレームメモリ６と、表示回路７と、テレ
ビモニタ８と、生体信号検出部９と、A/D変換器10とを
有し、さらに複数チヤンネル分の生体信号メモリ11a,11
bと、生体信号メモリ制御回路12と、混合切換器13と、
マーク発生回路14とを備えて成る。

上記探触子１は、機械的または電子的に走査を行つて
被検体に超音波を送受信するもので、図示省略したがそ
の中には超音波の発生源であると共に反射波を受信する
振動子が内蔵されている。反射エコー検波部２は、上記
探触子１を制御して超音波を発生させると共に受信した
反射波の電気信号を増幅しデイジタル信号に変換するも
ので、図示省略したが、その内部にはパルス発生器及び
受信増幅器並びにA/D変換器さらにそれらの制御回路を
有している。ドプラ検波部３は、上記探触子１で受信し
た反射波の信号からドプラ効果を利用してドプラ信号を
検波すると共にこのドプラ信号をデイジタル信号に変換
するもので、その出力部にはA/D変換器を有している。
そして、カラー演算部４は、上記ドプラ検波部３から出
力されるデイジタルのドプラ信号を入力して血流速度，
速度分散，反射強度等の血流諸元のカラードプラ量を演
算するもので、図示省略したがその内部には血流速度を
演算する速度演算部と、速度分散を演算する分散演算部
と、反射強度を演算する反射強度演算部とを有してい
る。

シネメモリ５は、上記反射エコー検波部２から出力さ
れる断層像データとカラー演算部４から出力される血流
情報データとを混合して入力し複数ライン分記憶するも
ので、シネメモリ制御回路15からの制御信号▲▼,A
D₁によりデータの書き込み及び読み出しの制御が行われ
るようになつている。フレームメモリ６は、上記シネメ
モリ５から読み出したデータを画像表示するために一旦
書き込むもので、上記断層像データ及び血流情報データ
はテレビ表示されるのと同様の形に変換されて書き込ま
れ、同時にテレビ変換されて読み出されるようになつて
いる。なお、上記シネメモリ５とフレームメモリ６と
で、画像データを処理するデイジタルスキヤンコンバー
タを構成している。また、表示回路７は、上記フレーム
メモリ６から読み出した画像データを入力してテレビ信
号に変換するもので、その内部にはD/A変換器及びテレ
ビ用信号変換部等を有している。さらに、テレビモニタ
８を、上記表示回路７から出力されたテレビ信号を入力
して断面像I₁及びカラーの血流像として表示するもので
ある。

生体信号検出部９は、被検体から例えば心拍などの生
体波を検出して電気信号に変換しさらに増幅して心電波
形を作成するもので、上記被検体の手足に心電計を取り
付けて心拍を検出するようになつている。A/D変換器10
は、上記生体信号検出部９から出力された生体信号を入
力してデイジタル信号に変換するものである。生体信号
メモリ11aは、上記A/D変換器10から出力されるデイジタ
ルの生体信号を入力して書き込むと共に、これを読み出
すものである。そして、この生体信号メモリ11aから読
み出されたデイジタルの生体信号は、前記表示回路７へ
送出され、テレビモニタ８に断層像I₁と併用した表示を
するように混合される。なお、生体信号の画像は符号I₂
で示している。

ここで、本発明においては、上記生体信号メモリが複
数チヤンネル分（11a,11b）設けられると共に、これら
の生体信号メモリ11a,11bの制御部には生体信号メモリ
制御回路12が接続され、且つ上記生体信号メモリ11a,11
bの出力側には混合切換器13が接続され、さらにマーク
発生回路14が設けられている。

上記生体信号メモリ制御回路12は、生体信号メモリ11
a,11bに対して前記シネメモリ５の録画ピツチと同一ま
たはそのｎ倍のピツチでA/D変換器10からの生体信号を
取り込むように制御するもので、前記シネメモリ制御回
路15からシネメモリ５へ送出される書き込み制御信号▲
▼を入力してどのチヤンネルの生体信号メモリ11a,
11bに書き込むかを制御する書き込みチヤンネル制御信
号▲▼，▲▼を出力すると共に、同じくシ
ネメモリ５へ送出されるシネメモリ書き込みアドレスAD
₁を入力して各生体信号メモリ11a,11bへのデータの書き
込みと読み出しを制御する生体信号メモリ書き込みアド
レスAD₂を出力するようになつている。また、混合切換
器13は、上記各チヤンネルの生体信号メモリ11a,11bを
順次切り換えて生体信号を最適ピツチで数回に分けて読
み出し表示回路７へ送出するもので、各生体信号メモリ
11a,11bからの出力データと後述のマーク発生回路14か
らの出力データとを混合する混合器16a,16bと、二つの
生体信号メモリ11a,11bの接続を切り換える切換スイツ
チ17a,17bと、これら各スイツチ17a,17bからの出力を混
合する他の混合器18とから構成されている。さらに、マ
ーク発生回路14は、前記表示回路７及びテレビモニタ８
により断層像I₁を再生するときに生体信号上に表示する
断層像の時相を示すマークを発生するもので、上記生体
信号メモリ制御回路12から出力されるフレームマークア
ドレスAD₃を入力して各チヤンネルの生体信号メモリ11
a,11bの出力に対してそれぞれフレームマークM_a,W_bのデ
ータを送出するようになつている。

次に、このように構成された超音波診断装置における
断層像I₁の時相を示すマークの表示動作について、第２
図〜第５図を参照して説明する。まず、第１図におい
て、シネメモリ５への断層像データ及び血流情報データ
の書き込み及び読み出しは、シネメモリ制御回路15から
の書き込み制御信号▲▼がローレベルのときに、シ
ネメモリ書き込みアドレスAD₁が指定するアドレスに書
き込む。このとき、上記シネメモリ書き込みアドレスAD
₁は、シネメモリ５の容量Ｎだけのビツトを持ち、０〜
N,0〜Ｎと繰り返して動作する。上記データの書き込み
が終了すると、シネメモリ制御回路15からの書き込み制
御信号▲▼はハイレベルとなり、シネメモリ書き込
みアドレスAD₁が０〜N,0〜Ｎと繰り返し動作することに
より、その指定されたアドレスのデータが読み出され、
次のフレームメモリ６へ出力される。

次に、このような状態で、生体信号検出部９及びA/D
変換器10から出力される生体信号のデータを例えば２チ
ヤンネル分の生体信号メモリ11a,11bに書き込みを行う
ときのシネメモリ書き込みアドレスAD₁と、生体信号メ
モリ書き込みアドレスAD₂と、書き込みチヤンネル制御
信号▲▼，▲▼との関係を示すと、第２図
及び第３図のようになる。第２図は、第１チヤンネルCh
₁の生体信号メモリ11aのみを使用する場合を示してお
り、同図（ａ）に示すようにシネメモリ書き込みアドレ
スAD₁が例えば０〜8191の間で０〜15,16〜31,…のよう
に16カウントアツプすることにより、同図（ｂ）に示す
ように生体信号メモリ書き込みアドレスAD₂が“1"ずつ
カウントアツプするようになつている。このときは、第
２図（ｃ），（ｄ）に示すように、一方の生体信号メモ
リ11aに入力する書き込みチヤンネル制御信号▲
▼がローレベル（“L"）で、他方の生体信号メモリ11b
に入力する書き込みチヤンネル制御信号▲▼がハ
イレベル（“H"）となり、上記第１チヤンネルCh₁の生
体信号メモリ11aのみに生体信号データの書き込みが行
われる。

第３図は、第１チヤンネルCh₁の生体信号メモリ11a及
び第２チヤンネルCh₂の生体信号メモリ11bを共に使用す
る場合を示しており、同図（ａ）に示すようにシネメモ
リ書き込みアドレスAD₁が例えば０〜7,8〜15,…のよう
に８カウントアツプすることにより、同図（ｂ）に示す
ように生体信号メモリ書き込みアドレスAD₂が“1"ずつ
カウントアツプするようになつている。このとき、シネ
メモリ書き込みアドレスAD₁が例えば０〜4095の間は、
第３図（ｃ），（ｄ）に示すように、書き込みチヤンネ
ル制御信号▲▼が“L"で、他の書き込みチヤンネ
ル制御信号▲▼が“H"となり、同図（ｂ）に示す
最初の512の生体信号データは第１チヤンネルCh₁の生体
信号メモリ11aのみに書き込まれる。そして、シネメモ
リ書き込みアドレスAD₁が次の4096〜8191の間は、第３
図（ｃ），（ｄ）に示すように▲▼が“H"で、▲
▼が“L"となり、同図（ｂ）に示す次の512の生
体信号データは第２チヤンネルCh₂の生体信号メモリ11b
のように書き込まれる。

第４図は上記のようにしてデータが書き込まれた生体
信号メモリ11a,11bからのデータ読み出しの動作を示す
タイミング線図である。まず、生体信号データの書き込
みは同図（ａ）に示す水平同期信号が“L"の期間に行わ
れ、その読み出しは水平同期信号が“H"の期間に行われ
る。このとき、同図（ｃ），（ｄ）に示すように▲
▼または▲▼が“H"となり、同図（ｂ）に示す
ように生体信号メモリ書き込みアドレスAD₂は、水平同
期信号が“H"の間で０〜511のデータを読み出すように
変化する。

このようにして各チヤンネルの生体信号メモリ11a,11
bから読み出された生体信号データは、混合切換器13に
入力する。そして、切換スイツチ17a,17bの動作によ
り、第１チヤンネルCh₁の生体信号メモリ11aのみか、ま
たは第２チヤンネルCh₂の生体信号メモリ11bのみか、あ
るいは各チヤンネルの生体信号メモリ11a,11bの両方を
表示回路７へ接続して、生体信号の画像I₂の表示をコン
トロールする。

このような生体信号の画像I₂の表示においては、断層
像I₁の時相を示すマークを表示するが、そのマークは第
１図に示すマーク発生回路14により作成される。このマ
ーク発生回路14は、第５図に示すように、同図（ｂ）の
生体信号メモリ書き込みアドレスAD₂（この場合は読み
出し時のアドレスとなる）の０〜511と、同図（ｃ）に
示すフレームマークアドレスAD₃の例えば“7"とを比較
して、同一の点“7"において第１チヤンネルCh₁の読み
出しについてマークM_aが“H"となる（同図（ｄ）参
照）。ここで、フレームマークアドレスAD₃は、画像を
フリーズ後、シネメモリ５のデータを読み出す（再生す
る）ときのアドレスであり、第２図（ａ）または第３図
（ａ）に示すシネメモリ書き込みアドレスAD₁の０〜819
1を間引いて０〜511と変化するもので、再生スピードに
よつて可変速とする。なお、第１図に示すマークM_bは、
第２チヤンネルCh₂の読み出しのときに使用される。

このような動作をするマーク発生回路14から出力され
たマークM_a,M_bは、混合切換器13に入力してそれぞれ混
合器16a,16で各チヤンネルCh₁,Ch₂の生体信号データに
混合される。そして、上記混合切換器13から出力された
データは、表示回路７断層像I₁と併用した表示をするよ
うに混合される。その結果、第１図に示すように、テレ
ビモニタ８の同一画面に生体信号の画像I₂が表示される
と共に、この生体信号の画像I₂上に断層像の時相を示す
マークI₃が表示される。

なお、第１図においては、生体信号メモリ11a,11bは
２チヤンネル分を設けたものとして示したが、本発明は
これに限らず、３チヤンネル分以上を設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、生体信号の録
画ピツチを断層像の繰り返しレートと同期させて行うと
共に、表示手段（7,8）で断層像I₁を再生するときに生
体信号の画像I₂上に表示する断層像の時相を示すマーク
I₃をマーク発生手段（14）で発生することができる。こ
れにより、ハードウエアの処理によつて生体信号の画像
I₂上に時相を示すマークI₃を迅速に表示することができ
る。従つて、上記マークI₃を利用して、医師等の操作者
がトラツクボール等を操作して生体信号上のある時相を
指定し、コマ戻しあるいはコマ送りするのがスムーズに
できる。このことから、所望の時相の画像を呼び出して
観察するのが短時間に行え、診断効率を向上することが
できる。また、画像を連続的に再生するときに、時相を
示すマークI₃を再生速度に合わせてマーク発生手段（1
4）で作成することができるので、連続再生速度が速く
なつても上記マークI₃を容易に表示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波診断装置の実施例を示すブ
ロツク図、第２図及び第３図は生体信号メモリへのデー
タの書き込み動作を説明するためのタイミング線図、第
４図は生体信号メモリからのデータの読み出し動作を説
明するためのタイミング線図、第５図はマーク発生回路
におけるマーク発生の動作を説明するためのタイミング
線図である。 １……探触子、２……反射エコー検波部、３……ドプラ
検波部、４……カラー演算部、５……シネメモリ、６…
…フレームメモリ、７……表示回路、８……テレビモニ
タ、９……生体信号検出部、10……A/D変換器、11a,11b
……生体信号メモリ、12……生体信号メモリ制御回路、
13……混合切換器、14……マーク発生回路、15……シネ
メモリ制御回路、I₁……断層像、I₂……生体信号の画
像、I₃……時相を示すマーク。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体に超音波を送受信する探触子と、こ
   の探触子で受信した反射波の信号からエコー信号を検波
   しデイジタル化して断層像データを出力する手段と、上
   記受信した反射波の信号からドプラ信号を検波すると共
   にデイジタル化しこのデイジタル信号からカラードプラ
   量を演算して血流情報データを出力する手段と、上記断
   層像データと血流情報データとを混合してシネメモリに
   記憶すると共にこれを読み出して表示する手段と、被検
   体の生体信号を検出しこれをデイジタル化して生体信号
   メモリに取り込むと共に読み出して上記表示手段に送出
   する手段とを有する超音波診断装置において、上記生体
   信号メモリを複数チヤンネル分設けると共に、これらの
   生体信号メモリに対して上記シネメモリの録画ピツチと
   同一またはそのｎ倍のピツチで生体信号を取り込む制御
   手段を設け、且つ各チヤンネルの生体信号メモリを順次
   切り換えて生体信号を最適ピツチで数回に分けて読み出
   し表示手段に送出する切換手段を設け、さらに上記表示
   手段で断層像を再生するときに生体信号上に表示する断
   層像の時相を示すマークを発生する手段を設けたことを
   特徴とする超音波診断装置。