JP2893201B2

JP2893201B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JP2893201B2
Application number: JP2044708A
Authority: JP
Inventors: 慎一雨宮
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1990-02-26
Publication date: 1999-05-17
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JPH03247326A

Description

【発明の詳細な説明】［概要］血流領域における血流方向を色分けしてカラー表示
し、血液の逆流等の診断を助勢する超音波診断装置に関
し、乱流面積を自動的に求めて表示するようにして、診断
における作業を簡略化するとともに、新しい診断基準を
提供することを目的とし、１画素あたり複数ビットの表示情報を有するカラー画
像メモリへ、超音波の反射波から得られる断層画像デー
タをマッピングし、断層画像の血流領域内を血流方向お
よび速度に対応して色分けを行う断層画像を表示する超
音波診断装置において、カラー画像メモリから読み出し
た血流領域内の測定点近傍における一定範囲内の画像デ
ータの縦列および横列の色の変化点を検出し、その変化
点を合計して変化度数を算出するモザイク度検出手段
と、その変化度数と所定の値を比較し、その測定点が乱
流であるか否かを判定する乱流判定手段とを構成する。
さらに、乱流判定手段の判定により乱流とされた測定点
を計数して、その計数値を乱流面積として表示する乱流
点計数手段を構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、超音波信号を検体に発射し検体からの反射
波を受信して検体の断層像を得て表示する超音波診断装
置に係わり、特に、血流領域における血流方向を色分け
してカラー表示し、血液の逆流等の診断を助勢する超音
波診断装置に関する。

［従来の技術］血流方向を色分けしてカラー表示する超音波診断装置
では、超音波の反射波から血流領域を検出し、さらにそ
の領域内の血流方向が解析されて、例えば第５図に示す
ように、断層画像に対して表示画面手前方向への流れは
赤色、表示画面裏手方向への流れは青色、となるように
カラー表示されている。血流方向の解析は検体への走査
点、すなわち画素毎になされるため、血液の流れに逆流
がある場合には血液領域内の一部が乱流となり、第６図
に示すように、モザイク状に血流領域が表示される。

従来、血液の逆流状態の診断は、医師などの専門家が
表示された断層画像から血流領域のモザイク状態をみ
て、経験的に判断をするか、または、画像処理機能によ
り乱流点を画像上で指定して乱流面積を求め、診断にお
ける判断材料にして行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］このように、従来の血液の逆流状態の診断は、医師な
どが画像上のモザイク状態を目視で判断して、乱流点を
指定して乱流面積を求めるなど、かなり煩雑な作業とな
っていた。また、医師などの専門家の目視による経験的
な判断が必要なため、診断基準が必ずしも一定とはなら
ず、診断における課題となっていた。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもの
で、乱流面積を自動的に求めて表示するようにして、診
断における作業を簡略化するとともに、新しい診断基準
を提供できる超音波診断装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するための本発明における手段は、第
１図の本発明の原理ブロック図に示すように、１画素あ
たり複数ビットの表示情報を有するカラー画像メモリ１
へ、超音波の反射波から得られる断層画像データをマッ
ピングし、断層画像の血流領域内を血流方向および速度
に対応して色分けを行い断層画像を表示する超音波診断
装置において、カラー画像メモリ１から読み出した血流
領域内の測定点近傍における一定範囲内の画像データの
縦列および横列の色の変化点を検出し、前記変化点を合
計して変化度数を算出するモザイク度検出手段２と、前
記変化度数と所定の値を比較し、前記測定点が乱流であ
るか否かを判定する乱流判定手段３とを具備することを
特徴とする超音波診断装置による。

また、乱流判定手段３の利用方法として、その乱流判
定手段３の判定により乱流とされた測定点を計数して、
その計数値を乱流面積として表示する乱流点計数手段４
を備えれば、乱流面積が自動的に求められる。

［作用］本発明の超音波診断装置では、血流領域内の血流方向
の情報をカラー画像メモリ１にカラー表示情報として保
持している。そして、モザイク度検出手段２により、そ
のカラー画像メモリ１の情報から、例えば、測定点の画
素を中心とした一定範囲内の画素データが読み出され、
読み出された画素データの縦、横それぞれの列に対して
色の変化点（血流方向の反転）が検出され、その変化点
を合計して変化度数が求められる。そして、乱流判定手
段３により、その求められた変化度数を予め設定されて
いる所定の値と比較し、変化度数が大きければその測定
点が乱流であると判定され、例えば、乱流点計数手段４
により、乱流点が計数され、一定範囲内の測定が終了し
た時点で計数値が乱流面積として、自動的に表示され
る。

［実施例］以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明
する。

第２図は、本発明の一実施例である超音波診断装置の
ブロック図である。同図において、21は複数の超音波振
動子を並設し超音波を送受信する超音波プローブ、22は
超音波発信信号を超音波プローブ21に送る超音波送信回
路、23は超音波プローブ21で受信した反射波の信号から
合成信号を作成する受信ビーム合成回路、24は作成され
た合成信号から断層画像データを作成する振幅検出部、
25は合成信号から断層画像内の血流領域を判別するとと
もに血流方向を解析する血流解析部、26はビットマップ
メモリであり、１画素あたり複数ビットの表示情報を有
するカラー画像メモリ、27は振幅検出部24で作成された
断層画像データをカラー画像メモリ26上にマッピングし
て２次元画像とするとともに、血流解析部25の解析結果
により血流領域内を血流方向に対応して色分けするよう
にマッピングするデジタルスキャンコンバータ、28はカ
ラー画像メモリ26上のデータにより画像を表示するカラ
ーCRTからなる表示部、29は操作入力や画像上の測定領
域の指定等の入力がなされるキーボード等からなる入力
部、30は入力部29からの入力の管理，表示部28への表示
など装置全体を制御するプロセッサ、31はプロセッサ30
の制御プログラムおよび各種データを記憶するメインメ
モリである。

上記構成からなる本実施例の超音波診断装置は、操作
者により超音波プローブ21が検体に当接され超音波の送
受信がなされると、受信ビーム合成回路23において反射
波の合成信号が作成され、さらに振幅検出部24により断
層画像データに変換される。そしてその断層画像データ
はデジタルスキャンコンバータ27によりカラー画像メモ
リ26へ２次元画像の画素データとしてマッピングされ
る。この時、血流解析部25により解析された血流領域の
画素は、同時に解析された血流方向に対応して、例えば
画面手前方向への流れは赤色で、画面裏手方向への流れ
は青色というように、カラー画素データに変換されてマ
ッピングされる。これにより、表示部28へ血流領域内が
血流方向に対応して色分けされた状態で断層画像が表示
される。

本実施例では、本発明のモザイク度検出手段，乱流判
定手段および乱流点計数手段として、プロセッサ30によ
り、表示された断層画像に含まれる血流領域に対して指
定した測定範囲内の乱流面積が求められ、その値の表示
が行なわれる。すなわち、第３図に処理フローチャー
ト，第４図に説明図を示すように、入力部29から測定範
囲の指定入力があると、カラー画像メモリ26上の測定範
囲内の画素それぞれを測定点として、測定範囲内の全て
の画素について、次の処理異が行なわれる。

（１）第４図に示すように、カラー画像メモリ26から、
測定点の画素を中心とした５×５の画素範囲のデータを
読み出す。

（２）読み出した画素データの縦，横それぞれの列につ
いて、色の変化点（血流方向の反転）を検出し、その数
を合計して変化度数とする。

（３）変化度数を基準値と比較し、基準値以上であれば
乱流点として計数する。

（４）測定範囲内の全画素について（１），（２），
（３）の処理が終了すると、乱流点の計数値を表示部８
に表示する。終了していなければ（１）に戻り次の測定
点の画素について同様に処理を繰り返す。

これにより、断層画像に表示された血流領域内の逆流
箇所に対して、測定範囲を指定するのみで、その測定範
囲内の逆流によって乱流となる面積が自動的に数値とし
て表示される。従って、指定する測定範囲を常に一定に
すれば、表示される乱流面積の数値は、逆流の多少の診
断における判断基準となるとともに、自動的に乱流面積
が求められるため、心臓等の各時相における逆流状態の
変化が容易に求められ、新しい診断基準となる。

なお、上記実施例では、乱流面積を自動的に求めてい
るが、乱流判定手段によって乱流と判定された測定点の
画素を他の色で画像出力し、従来のマニュアル・トレー
スの為の補助手段となるようにしてもよい。また、モザ
イク度検出手段，乱流判定手段および乱流点計数手段を
プロセッサ30の処理により行なっているが、それぞれを
専用のハードウェアにより構成してもよい。また、５×
５の画素範囲のデータから変化度数を求めたが、本発明
はその画素範囲に限定されるものではない。また、血流
方向の反転を直接求めるのではなく、画像工学的に画素
範囲のデータの２方向でフーリエ変換をしたのち、その
データから中心周波数を求め、中心周波数は２次元であ
り２種あるため、その平均である空間周波数を変化度数
としてもよい。

空間周波数は、原画像関数をｄ（x,y）としたとき、
次の式で示される。

そして、u,vそれぞれの中心周波数，は、となる。ここで±∞をある一定区間とし、の計算式により、空間周波数が求められる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の超音波診断装置は、血
流方向の情報を保持するカラー画像メモリから測定領域
の情報を読み出し、自動的に乱流点が検出され、例えば
乱流面積が求められその数値が表示されるようにできる
ため、血液の逆流状態の診断における作業が簡便化され
るとともに、心臓等の各時相における逆流状態の表示が
可能になり、時相変化による逆流状態の変化から新しい
診断基準が提供でき、医療診断の効率化に貢献できる。
しかも、乱流点は、一定範囲内の画像データの縦列およ
び横列の色の変化点を検出し、その変化点を合計した変
化度数を所定の値と比較するだけの簡単な処理によって
検出することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の原理ブロック図、第２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図は実施例の処理フローチャート、第４図は実施例の説明図、第５図は超音波診断装置の表示例、第６図はモザイク状態の表示例である。 1,26……カラー画像メモリ、２……モザイク度検出手段、３……乱流判定手段、４……乱流点計数手段、 21……超音波プローブ、22……超音波送信回路、 23……受信ビーム合成回路、 24……振幅検出部、25……血流解析部、 27……デジタルスキャンコンバータ、 28……表示部、29……入力部、 30……プロセッサ、31……メインメモリ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１画素あたり複数ビットの表示情報を有す
るカラー画像メモリ（１）へ、超音波の反射波から得ら
れる断層画像データをマッピングし、断層画像の血流領
域内を血流方向および速度に対応して色分けを行い断層
画像を表示する超音波診断装置において、カラー画像メモリ（１）から読み出した血流領域内の測
定点近傍における一定範囲内の画像データの縦列および
横列の色の変化点を検出し、前記変化点を合計して変化
度数を算出するモザイク度検出手段（２）と、前記変化度数と所定の値を比較し、前記測定点が乱流で
あるか否かを判定する乱流判定手段（３）とを具備する
ことを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】乱流判定手段（３）の判定により乱流とさ
れた測定点を計数して、その計数値を乱流面積として表
示する乱流点計数手段（４）を具備することを特徴とす
る請求項（１）記載の超音波診断装置。