JP2933395B2 - 超音波断層装置 - Google Patents

超音波断層装置

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JP2933395B2
JP2933395B2 JP40810290A JP40810290A JP2933395B2 JP 2933395 B2 JP2933395 B2 JP 2933395B2 JP 40810290 A JP40810290 A JP 40810290A JP 40810290 A JP40810290 A JP 40810290A JP 2933395 B2 JP2933395 B2 JP 2933395B2
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一孝 岡田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波断層装置に係
り、特に、循環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像に
おいて最適な画質を極めて容易に表示することのできる
超音波断層装置に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波断層装置は、一般的には、次のよ
うに構成されている。
【0003】被検体に当接された超音波探触子からの超
音波反射エコーを超音波送受信部で受信し、この超音波
送受信部からの出力をディジタル化した後、記憶装置に
書き込みさらに読み出すディジタルスキャンコンバータ
部に入力され、このディジタルスキャンコンバータ部か
らの出力をTVモニタに入力させることにより、該TV
モニタに超音波画像を表示させるようにしている。
【0004】そして、従来の超音波断層装置は、超音波
画像の画質を切り替える手段が備わっており、次の3種
類を切り替えるようになっていた。というのは、心臓等
の循環器においては、その構造、動きに対して追従性等
のよい画質が好まれ、肝臓、膵臓等の腹部においては、
その動きに対する追従性はあまり厳しくなく、内部組織
の微妙な変化等が良く見えるように要望されるからであ
る。
【0005】切り替えの要素としては、 (1)ダイナミックレンジの切り替え 図5に示すように、縦軸は、超音波探触子が受信した超
音波信号の強さを示しており、その最大値を0dBとし
ている。縦軸は、テレビモニタに表示する時の超音波画
像の階調を示しており、たとえば0から63の64階調
となっている。ここで、−60dBから0dBの超音波
信号を、64階調で、TVモニタに表示する場合をダイ
ナミックレンジ60dBと称している。同様に、−50
dBから0dBの超音波信号を、64階調で、TVモニ
タに表示する場合をダイナミックレンジ50dBと称し
ている。図では、ダイナミックレンジ40dB、30d
Bの場合をも示している。
【0006】このダイナミックレンジを切り替えること
により、画質を切り替えることができ、一般に、腹部、
末消血管の画質表示の際は、ダイナミックレンジを広く
して、微妙な組織の変化を見易くしている。また、心臓
の画質表示の際は、ダイナミックレンジを狭くして、構
造の輪郭あるいは心腔内を見易くしている。
【0007】なお、図5では、超音波受信信号の強さに
対するテレビモニタ表示階調はリニアな関係となってい
るものであるが、曲線的な関係になっているものもあ
る。
【0008】(2)エッジエンハンスの切り替え 構造の輪郭強調(エッジエンハンス)の強さを切り替え
ることにより、画質を変える。
【0009】(3)フレーム相関の切り替え 超音波のフレーム間でディジタル演算を行ない、その結
果を超音波画像として表示するものであり、フレーム相
関が強い場合、ちらついたノイズが減少してS/N比が
向上するが、臓器の動きに対する追随性が悪くなる。通
常、腹部、末梢血管の画質表示の際は、フレーム相関を
強くし、また、心臓の画質表示の際は、フレーム相関を
弱くしている。
【0010】このような要素を変更することにより、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた画質を得るようにしているものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような超音波断層装置においては、上述した3つの
要素しか変更できないものであった。
【0012】実際には、たとえば心臓のような循環器に
おける画像処理、あるいは肝臓、膵臓等の腹部における
画像処理にあっては、上述した3つの要素のみでは充分
ではなく、他に、リジェクション、エッジエンハンスの
かかるレベル、エンベロープを取る強さ、入出力カーブ
等を変更させる必要のあるものである。
【0013】しかし、それら全ての要素を変更させる手
段を備えることは、いたずらにその操作を複雑化させる
ことになり、診断効率上好ましくないものとなる。
【0014】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、極めて簡単な操作により、循環器、腹部、あるいは
末梢血管等の画像において、それぞれに応じた最適な画
質を得るようにできる超音波断層装置を提供するもので
ある。
【0015】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、超音波探触子からの
反射エコー信号を画像処理回路を介してモニタに出力さ
せるとともに、装置自体をコントロールするための操作
パネルを備える超音波断層装置において、前記操作パネ
ルに備えられ、循環器、腹部等の検査対象に応じて切り
替えがなされる切り替えキーと、前記画像処理回路に備
えられ、前記切り替えキーの切り替えに応じた信号に基
づいてダイナミックレンジ、エッジエンハンス、リジェ
クション、エッジエンハンスのかかるレベル、エンベロ
ープを取る強さ、入力カーブが特定されて画像処理が行
なわれる画質切り替え手段とが備えられていることを特
徴とするものである。
【0016】
【作用】このように構成した超音波断層装置は、まず、
操作パネルに備えられた切り替えキーを、被検体におけ
る検査対象に応じて切り替えるようにできる。そして、
画質切り替え手段は、該切り替えキーの切り替え内容に
よってその内容に最適なダイナミックレンジ、エッジエ
ンハンス、リジェクション、エッジエンハンスのかかる
レベル、エンベロープを取る強さ、入力カーブが特定さ
れ、これらの情報により画質切り替えが画像処理回路内
で行なわれるようになる。
【0017】このことから、オペレータは切り替えキー
の切り替えによる操作のみでよく、ダイナミックレン
ジ、エッジエンハンス等の切り替えを行なわなくても最
適な画像を得ることができるようになる。
【0018】したがって、極めて簡単な操作により、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた最適な画質を得るようにすることができる
ようになる。
【0019】
【実施例】図1は、本発明による超音波断層装置の一実
施例を示すブロック図である。
【0020】同図において、被検体に当接される超音波
探触子2がある。この超音波探触子2は、短冊状に形成
された超音波振動子が多数並設されて構成されたものと
なっている。
【0021】超音波探触子2は、超音波送波回路1によ
り駆動されるようになっており、前記各超音波振動子か
らは順次被検体側に超音波ビームが照射されるようにな
っている。
【0022】被検体からの超音波反射エコーは、超音波
探触子2が受信し、その出力は超音波受波整相回路3に
入力されるようになっている。この超音波受波整相回路
3は、各超音波振動子からの超音波反射エコーをそれぞ
れ遅延し合成するようになっている。
【0023】そして、超音波受波整相回路3からの出力
は、画像処理回路4に入力され、ここで信号処理される
ようになっている。この画像処理回路4についての説明
は後に詳述する。
【0024】画像処理回路4からの出力は、A/D変換
器5に入力され、ディジタル化されるようになってい
る。
【0025】A/D変換器5からの出力は、フレームメ
モリ6に入力されるようになっており、反射エコー信号
からなる超音波情報はこのフレームメモリ6に記憶され
るとともに、超音波画像を構成するようになっている。
このフレームメモリ6にはマイクロコンピュータ9から
の切り換え信号SCCが入力されるようになっており、
この切り換え信号SCCにより、フレーム相関がなされ
るようになっている。
【0026】フレームメモリ6からの出力は、D/A変
換器7によってアナログ化され、TVモニタ8に出力さ
れるようになっている。このTVモニタ8には、たとえ
ば被検体の断層像が映像されるようになっているもので
ある。
【0027】そして、前記マイクロコンピュータ9に
は、操作パネル10からの出力が入力されるようになっ
ている。
【0028】この操作パネル10には、装置全般を駆動
するに必要な操作キーを備えることはいうまでもない
が、特に、本実施例ではたとえば心臓用の画質と腹部用
の画質を切り替えるための切り替えキー101を備えた
ものとなっている。
【0029】この切り替えキー101の切り替え信号
は、マイクロコンピュータ9、ROM11を介して、画
像処理回路4内の対数圧縮回路41、検波回路42、エ
ッジエンハンス回路43、およびレベル調整回路44を
それぞれ適当にコントロールするようになっている。な
お、対数圧縮回路41、検波回路42、エッジエンハン
ス回路43、およびレベル調整回路44は、画像処理回
路4内において直列に接続されたものとなっており、超
音波受波整相回路3からの出力は対数圧縮回路41に入
力され、また、A/D変換器5への入力はレベル調整回
路44から出力されるようになっている。
【0030】また、前記ROM11は、マイクロコンピ
ュータ6からの出力に基づいて、画像処理装置4の対数
圧縮回路41等に入力させる信号を形成するための画質
切り替え手段であり、たとえばマップデータが組み込ま
れたものとなっている。
【0031】対数圧縮回路41は、ダイナミックレンジ
の切り替え回路となっており、超音波受波整相回路3か
らの超音波反射エコー信号を対数圧縮することによりT
Vモニタ8の表示階調に変換するようになっている。
【0032】検波回路42は、対数圧縮回路41からの
超音波反射エコー信号を検波するようになっている。こ
こで、図2の(a)に示すように、検波回路42の入力
信号は、交流信号からなり、被検体からの反射が強い場
合には、振幅は大きくなり、逆に、被検体からの反射が
弱い場合には、振幅は小さくなっている。検波回路42
では、図2の(b)に示すように、エンベロープ処理を
して振幅の大きさを検出するようにしている。ここで、
エンベロープ処理後の信号は、完全に滑らかな波形では
なく、微妙な変化を残したものとなつている。この理由
は、完全に滑らかにすると、距離分解能が低下し、組織
の微妙な変化をつぶしてしまうおそれがあるからであ
る。
【0033】また、この検波回路42では、ノイズを除
去するために、小さいレベルの信号を切るようにしてい
る(リジェクション)。図中符号αは、リジェクション
のレベルを示している。心臓検査時には、このリジェク
ションを強くして心腔内を見易くし、また、腹部検査時
には、弱くして小さな信号レベルの変化を検出できるよ
うにしている。
【0034】この場合、図1に示すように、マイクロコ
ンピュータ9からのコントロール信号Dによりエンベロ
ープを取る強さを換えることができ、コントロール信号
Eによりリジェクションレベルαを換えることができる
ようにしている。
【0035】エッジエンハンス回路43は、入力信号の
変化を強調することで、臓器の輪郭を強調するようにな
っている。図1に示すように、マイクロコンピュータ9
からのコントロール信号Fによりエッジエンハンスの強
さを換えることができ、コントロール信号Gによりエッ
ジエンハンスのかかるレベルを換えることができるよう
にしている。
【0036】レベル調整回路44は、エッジエンハンス
回路43からの信号をA/D変換器5の入力レベルに合
わせるようになっている。そして、さらに、図1に示す
ように、マイクロコンピュータ9からのコントロール信
号Hにより入出力カーブを切り換えることができるよう
になっている。たとえば、図3では、−60dBから−
50dBの信号を強調し、−30dBから0dBの信号
を弱くするようになっている。
【0037】以上説明した実施例によれば、まず、操作
パネル10に備えられた切り替えキー101を、被検体
における検査対象に応じて切り替えるようにできる。そ
して、ROM11からなる画質切り替え手段は、該切り
替えキー101の切り替え内容によってその内容に最適
なダイナミックレンジ、エッジエンハンス、リジェクシ
ョン、エッジエンハンスのかかるレベル、エンベロープ
を取る強さ、入力カーブが特定され、これらの情報によ
り画質切り替えが画像処理回路4内で行なわれるように
なる。
【0038】このことから、オペレータは切り替えキー
の切り替えによる操作のみでよく、ダイナミックレン
ジ、エッジエンハンス等の切り替えを行なわなくても最
適な画像を得ることができるようになる。
【0039】したがって、極めて簡単な操作により、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた最適な画質を得るようにすることができる
ようになる。
【0040】上述した実施例では、画質切り替え手段と
してのROM11を説明の便宜上マイクロコンピュータ
9に対して独立した回路として説明したものであるが、
図4に示すように、前記マイクロコンピュータ9内で同
様の操作がなされるようにしてもよいことはいうまでも
ない。
【0041】また、上述した実施例では、操作パネル1
0には装置自体をコントロールするための操作キーを含
んだものであるが、特に、本発明の適用によって不必要
となったダイナミックレンジ、エッジエンハンス等の切
り替えキーをなくすように構成してもよいことはいうま
でもない。
【0042】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による超音波断層装置によれば、極めて簡単な操
作により、循環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像に
おいて、それぞれに応じた最適な画質を得ることができ
るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による超音波断層像装置の一実施例を示
すブロック図である。
【図2】(a),(b)は、本発明が適用される検波回
路における切り替えの一実施例を説明するための説明図
である。
【図3】本発明が適用されるレベル調整回路における切
り替えの一実施例を説明するための説明図である。
【図4】本発明による超音波断層像装置における他の実
施例を示すブロック図である。
【図5】ダイナミックレンジの切り替えの一般的な説明
をするための説明図である。
【符号の説明】
4 画像処理回路 9 マイクロコンピュータ 10 操作パネル 11 ROM 41 対数圧縮回路 42 検波回路 43 エッジエンハンス回路 44 レベル調整回路 101 切り替えキー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A61B 8/00 - 8/15

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超音波探触子からの反射エコー信号を画
    像処理回路を介してモニタに出力させるとともに、装置
    自体をコントロールするための操作パネルを備える超音
    波断層装置において、前記操作パネルに備えられ、循環
    器、腹部等の検査対象に応じて切り替えがなされる切り
    替えキーと、前記画像処理回路に備えられ、前記切り替
    えキーの切り替えに応じた信号に基づいてダイナミック
    レンジ、エッジエンハンス、リジェクション、エッジエ
    ンハンスのかかるレベル、エンベロープを取る強さ、入
    力カーブが特定されて画像処理が行なわれる画質切り替
    え手段とが備えられていることを特徴とする超音波断層
    装置。
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KR100914572B1 (ko) * 2001-05-30 2009-08-31 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 초음파 촬영 장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3482576B2 (ja) * 1994-12-22 2003-12-22 株式会社日立メディコ 超音波ドプラ診断装置
JP4253070B2 (ja) * 1999-05-06 2009-04-08 アロカ株式会社 超音波診断装置

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