JP3082096B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP3082096B2
JP3082096B2 JP03037745A JP3774591A JP3082096B2 JP 3082096 B2 JP3082096 B2 JP 3082096B2 JP 03037745 A JP03037745 A JP 03037745A JP 3774591 A JP3774591 A JP 3774591A JP 3082096 B2 JP3082096 B2 JP 3082096B2
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【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、例えば血管や心臓等の運動部位について
その動きの成分を抽出し差分画像として表示し得る超音
波診断装置に関し、特に表示画像内の任意の範囲で差分
画像信号の輝度の度数分布(いわゆるヒストグラム)を
求めると共にこれをグラフ化して差分画像と同時に表示
することができる超音波診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus capable of extracting a moving component of a diagnostic part of a subject, for example, a moving part such as a blood vessel or a heart using an ultrasonic wave and displaying the extracted component as a differential image. More particularly, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that can obtain a frequency distribution (so-called histogram) of the luminance of a difference image signal in an arbitrary range in a display image, graph the result, and simultaneously display the difference image.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の差分画像を描出する機能を有する
超音波診断装置は、特開昭62-189054号公報に記載され
たものがある。この公報に記載された超音波診断装置
は、被検体に超音波を送信及び受信する超音波送受信手
段(探触子及び超音波送受信部)と、この超音波送受信
手段からの反射エコー信号を用いて運動部位を含む被検
体内の断層像データを所定周期で繰り返して得る断層走
査手段(ディジタルスキャンコンバータ)と、この断層
走査手段によって得た時系列の画像間で計算を行ってそ
れらの差分画像データを生成する手段(差分処理器)
と、この差分画像データ生成手段からの差分画像データ
を表示する画像表示手段(テレビモニタ)とを有して成
っていた。この場合、上記断層走査手段によって得た時
系列の画像において前回走査時の画像と今回走査時の画
像とを取り込んだ時間経過の間に、被検体内の運動部位
が動くと、その動いた部分については前回画像と今回画
像との間で画像データに差が生じ、静止部分については
両画像間で画像データは同一であり差分データは零とな
り、運動部位のみが画像表示される。
2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic diagnostic apparatus having a function of rendering a difference image is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189054. The ultrasonic diagnostic apparatus described in this publication uses ultrasonic transmitting / receiving means (probe and ultrasonic transmitting / receiving unit) for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject, and uses a reflected echo signal from the ultrasonic transmitting / receiving means. Scanning means (digital scan converter) which repeatedly obtains tomographic image data in a subject including a moving part at a predetermined period, and calculates a difference between time-series images obtained by the tomographic scanning means and obtains a difference image between them. Means for generating data (difference processor)
And image display means (television monitor) for displaying the difference image data from the difference image data generation means. In this case, if the moving part in the subject moves during the time lapse of capturing the image of the previous scan and the image of the current scan in the time-series images obtained by the tomographic scanning means, the moving part For, there is a difference in the image data between the previous image and the current image, and for the still part, the image data is the same between the two images, the difference data becomes zero, and only the moving part is displayed as an image.

【0003】また、超音波診断装置において、得られた
断層像の画像信号の輝度についてヒストグラムを求め、
これをグラフ化して表示し、診断に利用する試みが、例
えば「超音波医学」第13巻第6号(1986年発行)第19〜
27頁及び同第15巻第2号(1988年発行)第42〜46頁、第
47〜53頁等に記載されている。これらの論文では、乳
腺、甲状腺、肝臓、腎臓等を対象に断層像上で関心領域
を設定し、その範囲内で画像信号の輝度の度数分布を求
め、正規化した後グラフ化して表示し、次いでこのグラ
フから分布の形状、平均階調値、標準偏差値及び最頻値
等のパラメータを求め、これらのパラメータと疾病との
関係について論じている。
In the ultrasonic diagnostic apparatus, a histogram is obtained for the luminance of the image signal of the obtained tomographic image,
Attempts to graphically display this and use it for diagnosis have been made, for example, in "Ultrasonics Medicine," Vol. 13, No. 6, Issued in 1986, 19-
Pages 27 and 15 (2) (1988), pp. 42-46,
It is described on pages 47-53 and the like. In these papers, a region of interest is set on a tomogram for the mammary gland, thyroid, liver, kidney, etc., the frequency distribution of the luminance of the image signal is obtained within that range, normalized and graphed, Next, parameters such as the shape of the distribution, the average tone value, the standard deviation value, and the mode value are obtained from this graph, and the relationship between these parameters and the disease is discussed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭62-189
054号公報に記載の超音波診断装置においては、断層走
査手段から出力された画像データについて二つの断層像
を抽出し、これらの断層像間で引き算を1回行って差分
画像データを生成し、その差分画像を表示するだけであ
った。従って、画像表示手段の画面には、現時点での差
分画像がリアルタイムで1画像だけ表示されるのみであ
り、生成された差分画像信号について輝度の度数分布
求めることはできず、これをグラフ化して表示すること
もできないものであった。また、上記刊行物「超音波医
学」の論文に記載された超音波診断装置においては、断
層像上で関心領域を設定し、その範囲内で画像信号の輝
度の度数分布を求めるものであり、差分画像信号につい
て輝度の度数分布を求めるものではなかった。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-189
In the ultrasonic diagnostic apparatus described in Japanese Patent No. 054, two tomographic images are extracted from the image data output from the tomographic scanning means, and subtraction is performed once between these tomographic images to generate difference image data. Only the difference image was displayed. Therefore, only one difference image at the present time is displayed on the screen of the image display means in real time, and the frequency distribution of the luminance cannot be obtained for the generated difference image signal. And could not be displayed. Further, in the ultrasonic diagnostic apparatus described in the article of the above-mentioned publication "ultrasonic medicine", a region of interest is set on a tomographic image, and a frequency distribution of luminance of an image signal is obtained within the range, It does not calculate the frequency distribution of luminance for the difference image signal.

【0005】従って、上記いずれの従来例においても、
診断部位について得た差分画像について画像信号の輝度
度数分布を求めこれをグラフ化して表示することはで
きず、いわゆる画像信号のヒストグラムを利用して運動
部位の動きによる変位量を把握することはできないもの
であった。このことから、従来の特開昭62-189054号公
報に記載された超音波診断装置においては、医師等の観
察者が表示された診断部位の差分画像を見て、運動部位
の動きによる変位量の大小を主観的に判断し評価してい
た。従って、医師等により個人差が生じ、正確な判断が
できないことがあった。
Accordingly, in any of the above conventional examples,
It is not possible to obtain the frequency distribution of the luminance of the image signal with respect to the difference image obtained for the diagnostic site and display it in a graph, and to grasp the displacement amount due to the movement of the moving region using a so-called image signal histogram. It was impossible. From this, in the conventional ultrasonic diagnostic apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189054, an observer such as a doctor looks at a displayed differential image of a diagnostic region and obtains a displacement amount due to the movement of the moving region. Was subjectively judged and evaluated. Therefore, there is a case where a doctor or the like has an individual difference and cannot make an accurate judgment.

【0006】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、表示画像内の任意の範囲で差分画像信号の輝度の
度数分布を求めると共にこれをグラフ化し差分画像と同
時に表示する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。
Accordingly, the present invention addresses such a problem, and the luminance of the difference image signal is arbitrarily determined within a display image.
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of obtaining a frequency distribution , graphing the frequency distribution , and simultaneously displaying the difference image.

【0007】[0007]

【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、被検体内に超音波
を送受波する探触子と、この探触子を駆動して超音波
発生させると共に該探触子で受波した反射エコー信号を
処理する送受波手段と、この受波し処理された反射エコ
ー信号を用いて運動部位を含む被検体内の断層像データ
を得ると共にこの得られた画像データを1画面分ずつ時
系列に格納する記憶手段を有するディジタルスキャンコ
ンバータと、この格納された時系列の画像データを読み
出しその画像間で差分演算を行ってそれらの差分画像デ
ータを生成する手段と、この生成された差分画像データ
を表示する画像表示手段とを有する超音波診断装置にお
いて、上記画像表示手段に表示された差分画像上で任意
の画像範囲を指定する領域指定手段と、この指定された
画像範囲内差分画像信号について求めた輝度の度数分
布をグラフ化する手段と、このグラフ化された輝度の度
数分布にその形状により上記被検体内の運動部位の運動
速度又は厚さの情報を付与する手段と、この付与された
情報を有する輝度の度数分布のグラフと差分画像を同時
に表示する手段とを備えたものである。
To achieve the above object, according to the Invention The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, by driving the ultrasonic probe for transmitting and receiving ultrasonic waves into a subject, the probe ultrasonic tomographic image data in the object including a transducing means for processing the reflected echo signals received at the said probe with generating sound waves, the motion region using the reception was processed echo signals
And a digital scan converter having storage means for storing the obtained image data in a time-series manner for each screen, and reading the stored time-series image data.
In the ultrasonic diagnostic apparatus having a means for performing a difference operation between the images and generating the difference image data and an image display means for displaying the generated difference image data, Area designating means for designating an arbitrary image range on the difference image, and a luminance frequency obtained for the difference image signal within the designated image range.
Means for graphing the cloth, and the degree of the luminance graphed
Movement of the moving part in the subject by the number distribution and its shape
Means for providing speed or thickness information; and
Means for simultaneously displaying a graph of frequency distribution of luminance having information and a difference image .

【0008】また、上記ディジタルスキャンコンバータ
内の記憶手段は1心拍分以上の断層像データを時系列に
格納する記憶容量を有するものとすると共に、差分画像
データ生成手段の後段には1心拍分以上の差分画像デー
タを時系列に格納する記憶容量を有する記憶手段を設け
てもよい。
The storage means in the digital scan converter has a storage capacity for storing tomographic image data of one or more heartbeats in time series, and the storage means for one or more heartbeats is provided at the subsequent stage of the difference image data generating means. Storage means having a storage capacity for storing the difference image data in time series.

【0009】[0009]

【作用】このように構成された超音波診断装置は、領域
指定手段により画像表示手段に表示された差分画像上で
任意の画像範囲を指定し、グラフ化手段により上記領域
指定手段で指定された画像範囲内差分画像信号につい
て求めた輝度の度数分布をグラフ化し、情報付与手段に
より上記グラフ化手段でグラフ化された輝度の度数分布
にその形状により被検体内の運動部位の運動速度又は厚
さの情報を付与し、同時表示の手段により上記情報付与
手段で付与された情報を有する輝度の度数分布のグラフ
と差分画像とを同時に画像表示手段に表示するように動
作する。
In the ultrasonic diagnostic apparatus constructed as described above, an arbitrary image range is designated on the difference image displayed on the image display means by the area designation means, and designated by the area designation means by the graphing means . with the differential image signal in the image range
Graphs the frequency distribution of the luminance obtained by
Frequency distribution of luminance graphed by the above graphing means
The velocity or thickness of the moving part in the subject depending on its shape
Information and the above information by means of simultaneous display
Of frequency distribution of luminance having information given by means
And the difference image are simultaneously displayed on the image display means .

【0010】[0010]

【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。図1は本発明による超音波診断装置の
第一の実施例を示すブロック図である。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、特に血管
や心臓等の運動部位についてその動きの成分を抽出して
表示し得るもので、図に示すように、探触子1と、送波
信号発生器2と、受波信号処理器3と、ディジタルスキ
ャンコンバータ(以下「DSC」と略称する)4と、差
分処理器5と、第二の画像メモリ6と、ラインメモリ7
と、D/A変換器8と、画像表示器9と、コントローラ
10と、アドレス発生回路11と、読出し書込み制御回
路12とを有し、さらに領域指定回路13と、キャラク
タ発生回路14と、グラフィックメモリ15と、加算器
16とを備えて成る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. This ultrasonic diagnostic apparatus is capable of extracting and displaying a component of the movement of a diagnostic part of a subject, particularly a moving part such as a blood vessel or a heart using an ultrasonic wave. As shown in FIG. 1, a transmission signal generator 2, a reception signal processor 3, a digital scan converter (hereinafter abbreviated as "DSC") 4, a difference processor 5, a second image memory 6, a line Memory 7
, A D / A converter 8, an image display 9, a controller 10, an address generation circuit 11, a read / write control circuit 12, an area designation circuit 13, a character generation circuit 14, a graphic It comprises a memory 15 and an adder 16.

【0011】上記探触子1は、機械的又は電子的にビー
ム走査を行って被検体に超音波を送信及び受信するもの
で、図示省略したがその中には超音波の発生源であると
共に反射エコーを受信する振動子が内蔵されている。
The probe 1 transmits and receives an ultrasonic wave to and from a subject by mechanically or electronically scanning a beam. Although not shown, the probe 1 is a source of ultrasonic waves and includes An oscillator for receiving the reflected echo is built in.

【0012】送波信号発生器2は、上記探触子1を駆動
して所定周波数の超音波を発生させる手段となるもの
で、その超音波の発生のための送波信号を作成して探触
子1に送出するようになっている。また、受波信号処理
器3は、上記探触子1で受波した被検体からの反射エコ
ー信号を処理する手段となるもので、この受波した反射
エコー信号を増幅し、整相、加算、圧縮、検波等するよ
うになっている。そして、上記送波信号発生器2及び受
波信号処理器3で上記探触子1を駆動して超音波を発生
させると共に該探触子1で受波した反射エコー信号を処
理する送受波手段を構成しており、切換器17を介して
探触子1へ接続され、超音波送信時には送波信号発生器
2が、反射エコー受信時には受波信号処理器3がそれぞ
れ切り換えて探触子1へ接続されるようになっている。
The transmission signal generator 2 serves as a means for driving the probe 1 to generate an ultrasonic wave of a predetermined frequency. The transmission signal generator 2 generates a transmission signal for generating the ultrasonic wave and searches for it. It is sent to the tentacle 1. The received signal processor 3 serves as a means for processing a reflected echo signal from the subject received by the probe 1, amplifies the received reflected echo signal, and performs phasing and addition. , Compression, detection, etc. Then, the probe 1 is driven by the transmission signal generator 2 and the reception signal processor 3 to generate ultrasonic waves.
And processes the reflected echo signal received by the probe 1.
The transmitting and receiving means is connected to the probe 1 via a switch 17, and the transmitting signal generator 2 switches when transmitting ultrasonic waves and the receiving signal processor 3 when receiving reflected echo. Connected to the probe 1.

【0013】DSC4は、上記受波信号処理器3から出
力される反射エコー信号を用いて運動部位を含む被検体
内の断層像データを超音波送波周期で得てこのデータを
表示するためテレビ同期で読み出し、コントローラ10
とで断層走査手段をなすもので、上記受波信号処理器3
からの反射エコー信号をディジタル信号に変換するA/
D変換器18と、このA/D変換器18から出力される
ディジタル信号を超音波ビームの1走査線または複数の
走査線ごとにラインメモリに書込み及び読出しを繰り返
して後述の画像メモリ20へ送出する前置画像メモリ1
9と、この前置画像メモリ19から出力される画像デー
タを1画面分ずつ時系列に格納する記憶手段となり複数
フレーム(例えば3フレーム)の記憶容量を有した画像
メモリ20とから成る。なお、この画像メモリ20は、
例えば半導体メモリから成り、後述の第二の画像メモリ
6に対して第一の画像メモリとなる。
The DSC 4 uses the reflected echo signal output from the received signal processor 3 to obtain tomographic image data of the inside of the subject including the moving part at an ultrasonic transmission cycle and display the data. Read out synchronously, controller 10
And the tomographic scanning means, and the received signal processor 3
A / which converts the reflected echo signal from the
A D converter 18 and a digital signal output from the A / D converter 18 are repeatedly written and read to and from a line memory for each scanning line or a plurality of scanning lines of the ultrasonic beam, and transmitted to an image memory 20 described later. Prefix image memory 1
9 and an image memory 20 serving as storage means for storing image data output from the pre-image memory 19 in a time-series manner for each screen, and having a storage capacity of a plurality of frames (for example, three frames). Note that this image memory 20
For example, it is composed of a semiconductor memory and serves as a first image memory with respect to a second image memory 6 described later.

【0014】差分処理器5は、上記DSC4から出力さ
れる画像データについて二つの断層像間で引き算を行っ
てそれらの差分画像データを生成する手段となるもの
で、上記第一の画像メモリ20から順次出力される2フ
レームの画像データについて、例えば時系列的に隣接す
る断層像同士を画素アドレスを対応させて引き算し、差
分データを出力するようになっており、例えば上記入力
した2フレームの断層像の位置情報をアドレスとしその
位置での輝度の差を差分データとして出力するように書
き込まれた演算RAMから成る。
The difference processor 5 serves as means for subtracting the image data output from the DSC 4 between two tomographic images to generate difference image data therebetween. With respect to the sequentially output two-frame image data, for example, time-series adjacent tomographic images are subtracted by associating pixel addresses, and difference data is output. An arithmetic RAM is written in such a manner that the position information of the image is used as an address and the difference in luminance at that position is output as difference data.

【0015】第二の画像メモリ6は、上記差分処理器5
で生成された差分画像データを記憶するもので、例えば
半導体メモリから成る。また、ラインメモリ7は、上記
第二の画像メモリ6から表示のために送られてくる画像
データを順次書き込むと共に、テレビ走査線ごとにテレ
ビ同期信号に同期して読み出すもので、複数のラインメ
モリから成る。
The second image memory 6 includes the difference processor 5
And stores the difference image data generated in step (1), for example, a semiconductor memory. The line memory 7 sequentially writes image data sent for display from the second image memory 6 and reads out the image data in synchronization with a television synchronization signal for each television scanning line. Consists of

【0016】D/A変換器8は、上記ラインメモリ7か
ら出力される画像データを入力してアナログ信号に変換
するものである。また、画像表示器9は、上記D/A変
換器8から出力されるビデオ信号を入力して差分画像を
表示するもので、例えばテレビモニタから成る。そし
て、これらD/A変換器8と画像表示器9とで、画像表
示手段を構成している。
The D / A converter 8 receives the image data output from the line memory 7 and converts it into an analog signal. The image display 9 receives the video signal output from the D / A converter 8 and displays a difference image, and is composed of, for example, a television monitor. The D / A converter 8 and the image display 9 constitute an image display means.

【0017】さらに、コントローラ10は、上記各構成
要素の全体の動作を制御するもので、例えばCPUから
成る。そして、アドレス発生回路11は、上記前置画像
メモリ19、第一の画像メモリ20及び第二の画像メモ
リ6並びにラインメモリ7、さらに後述のグラフィック
メモリ15に対するデータの書込み、読出しアドレスを
発生するもので、上記コントローラ10の制御により動
作するようになっている。また、読出し書込み制御回路
12は、上記各メモリ19,20,6,7,15のいず
れにアクセスするかを選択すると共に、そのメモリに書
込みを行うのか或いは読出しを行うのかを制御するもの
で、同じくコントローラ10の制御により動作するよう
になっている。
Further, the controller 10 controls the entire operation of each of the above-mentioned components, and comprises, for example, a CPU. The address generating circuit 11 generates addresses for writing and reading data to and from the preceding image memory 19, the first image memory 20, the second image memory 6, the line memory 7, and the graphic memory 15 described later. , And operates under the control of the controller 10. The read / write control circuit 12 selects which of the memories 19, 20, 6, 7, and 15 is to be accessed, and controls whether the memory is to be written or read. Similarly, it operates under the control of the controller 10.

【0018】ここで、本発明においては、上記コントロ
ーラ10に領域指定回路13及びキャラクタ発生回路1
4が接続されると共に、このキャラクタ発生回路14の
後段にはグラフィックメモリ15が接続され、さらにこ
のグラフィックメモリ15と前記第二の画像メモリ6の
出力側には加算器16が設けられており、かつこの加算
器16の出力側には切換器21が設けられている。な
お、図1において、符号22は公知の画像停止回路を示
している。
Here, in the present invention, the controller 10 is provided with an area designating circuit 13 and a character generating circuit 1.
4 is connected, a graphic memory 15 is connected to a stage subsequent to the character generation circuit 14, and an adder 16 is provided on the output side of the graphic memory 15 and the second image memory 6. A switch 21 is provided on the output side of the adder 16. In FIG. 1, reference numeral 22 denotes a known image stop circuit.

【0019】上記領域指定回路13は、画像表示器9に
表示された差分画像を見て操作者がその差分画像上で任
意の画像範囲を関心領域として指定する手段となるもの
で、例えばトラックボール又はジョイスティック等から
成る。この領域指定回路13は、コントローラ10に接
続されており、該コントローラ10内の演算手段により
上記領域指定回路13で指定された画像範囲内において
差分画像信号の輝度の度数分布(ヒストグラム)を求め
るようになっている。また、キャラクタ発生回路14
は、上記指定された画像範囲内の差分画像信号について
求めた輝度の度数分布をグラフ化すると共に、このグラ
フ化された輝度の度数分布にその形状により被検体内の
運動部位の運動速度又は厚さの情報を付与する手段とな
るもので、上記コントローラ10で求めたヒストグラム
のデータを入力しグラフ化するためのキャラクタを発生
するようになっており、そのグラフ化のために必要な
線、目盛等の図形や数字等のキャラクタデータを記憶し
たROM(読出し専用メモリ)から成り、コントローラ
10からの指示に従って所要のキャラクタデータを出力
するようになっている。さらに、グラフィックメモリ1
5は、上記キャラクタ発生回路14から出力されたヒス
トグラムをグラフ化するためのキャラクタデータを記憶
すると共に必要に応じて書き換えるもので、画像表示器
9としてのテレビ画面に相当する記憶容量を有してい
る。
The area designating circuit 13 serves as a means for the operator to look at the difference image displayed on the image display 9 and to designate an arbitrary image range on the difference image as a region of interest. Or a joystick or the like. The area designating circuit 13 is connected to the controller 10 and calculates a frequency distribution (histogram) of the luminance of the difference image signal within the image range designated by the area designating circuit 13 by the arithmetic means in the controller 10. It has become. The character generation circuit 14
Is the difference image signal within the specified image range
The obtained frequency distribution of luminance is graphed, and
In the subject, the frequency distribution of the
It is a means to add information on the movement speed or thickness of the movement part.
Shall in being adapted to generate a character for graphing enter the data of the histogram obtained by the controller 10, a character such as a graphic or numeric lines, scale, etc. required for its graphing It is composed of a ROM (read only memory) storing data, and outputs required character data in accordance with an instruction from the controller 10. In addition, graphic memory 1
Numeral 5 stores character data for graphing the histogram output from the character generation circuit 14 and rewrites as necessary, and has a storage capacity equivalent to a television screen as the image display 9. I have.

【0020】加算器16は、上記グラフィックメモリ1
5から出力されたヒストグラムをグラフ化するキャラク
タデータと、前記第二の画像メモリ6から出力された差
分画像データとを合成するもので、これにより画像表示
器9の画面には診断部位の差分画像とヒストグラムのグ
ラフとが同時に表示されることとなる。なお、切換器2
1は、コントローラ10の制御により、加算器16から
出力された合成画像のデータと、前記第一の画像メモリ
20から出力された断層像のデータとを切り換えるもの
で、これにより画像表示器9に表示する画像を診断部位
の断層像と差分画像との間で切り換えることができる。
The adder 16 is provided in the graphic memory 1.
The character data for graphing the histogram output from the image data 5 and the differential image data output from the second image memory 6 are combined, so that the image of the diagnostic image is displayed on the screen of the image display 9. And the histogram graph are displayed at the same time. The switch 2
1 switches between the data of the combined image output from the adder 16 and the data of the tomographic image output from the first image memory 20 under the control of the controller 10, whereby the image display 9 is displayed. The displayed image can be switched between the tomographic image of the diagnostic site and the difference image.

【0021】次に、このように構成された超音波診断装
置の動作について説明する。まず、送波信号発生器2
は、被検体内の指定された部位に超音波ビームを収束さ
せるように、探触子1内の複数の振動子素子に時間差を
設けて送波信号を発生させる。次に、切換器17は、コ
ントローラ10から送られてくる送波状態か、受波状態
かの判別信号に従って信号路を切り換える。送波状態の
ときは、上記送波信号が探触子1へ送出され、該探触子
1から超音波が発生され被検体の診断部位へ向けて送波
される。受波状態のときは、上記診断部位から反射され
たエコーが探触子1で受波され、電気信号に変換された
反射エコー信号が受波信号処理器3へ送られる。する
と、この受波信号処理器3では、上記反射エコー信号を
増幅すると共に、整相、加算、圧縮、検波等を行い、複
数であった受波信号を一つの信号にまとめる。
Next, the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus thus configured will be described. First, the transmission signal generator 2
Generates a transmission signal by providing a time difference between a plurality of transducer elements in the probe 1 so as to converge an ultrasonic beam to a designated portion in a subject. Next, the switch 17 switches the signal path according to the signal indicating whether the signal is transmitted or received from the controller 10. In the transmission state, the transmission signal is transmitted to the probe 1, the probe 1 generates an ultrasonic wave, and transmits the ultrasonic wave toward the diagnostic part of the subject. In the receiving state, the echo reflected from the diagnostic site is received by the probe 1, and the reflected echo signal converted into an electric signal is sent to the receiving signal processor 3. Then, the received signal processor 3 amplifies the reflected echo signal, performs phasing, addition, compression, detection, and the like, and combines a plurality of received signals into one signal.

【0022】次に、上記受波信号処理器3から出力され
た反射エコー信号は、DSC4内のA/D変換器18へ
入力し、アナログ信号からディジタル信号に変換され
る。そして、このA/D変換器18から出力されたディ
ジタル信号は、前置画像メモリ19内の例えば第一のラ
インメモリに書き込まれる。これにより、第1の超音波
走査線の画像データが構成される。次に、走査方向をず
らして上記と同様に超音波の送波及び受波を行い、第2
の超音波走査線の画像データが構成され、上記前置画像
メモリ19内の第二のラインメモリに書き込まれる。こ
の間に、前記第1の超音波走査線の画像データは、前置
画像メモリ19内の第一のラインメモリから読み出さ
れ、第一の画像メモリ20に書き込まれる。次に、さら
に走査方向をずらして超音波の送波及び受波を行い、第
3の超音波走査線の画像データが構成され、上記前置画
像メモリ19内の第一のラインメモリに書き込まれる。
そして、この間に、前記第2の超音波走査線の画像デー
タは、前置画像メモリ内の第二のラインメモリから読み
出され、第一の画像メモリ20に書き込まれる。以上の
動作を順次繰り返すことによって、第一の画像メモリ2
0内に1枚の超音波断層像が形成され、第1画像とな
る。
Next, the reflected echo signal output from the reception signal processor 3 is input to an A / D converter 18 in the DSC 4, and is converted from an analog signal to a digital signal. Then, the digital signal output from the A / D converter 18 is written into, for example, a first line memory in the pre-image memory 19. Thereby, image data of the first ultrasonic scanning line is configured. Next, the scanning direction is shifted and the transmission and reception of ultrasonic waves are performed in the same manner as described above, and the second
The image data of the ultrasonic scanning line is constructed and written in the second line memory in the pre-image memory 19. During this time, the image data of the first ultrasonic scanning line is read from the first line memory in the pre-image memory 19 and written to the first image memory 20. Next, transmission and reception of ultrasonic waves are further performed while shifting the scanning direction to form image data of a third ultrasonic scanning line, which is written in the first line memory in the pre-image memory 19. .
During this time, the image data of the second ultrasonic scanning line is read from the second line memory in the pre-image memory and written to the first image memory 20. By repeating the above operation sequentially, the first image memory 2
One ultrasonic tomographic image is formed in 0 and becomes the first image.

【0023】このようにして第1画像が形成されると、
次に、コントローラ10は、超音波走査線方向を初期化
し、上述と同様の手順で送波及び受波を繰り返し、2枚
目の超音波断層像を形成する。これが第2画像となる。
この間において、読出し書込み制御回路12は、上記の
各メモリ19,20の選択及び当該メモリが読出し状態
か或いは書込み状態かを制御する。また、アドレス発生
回路11は、上記読出し書込み制御回路12の制御状態
に合わせて、各メモリ19,20の読出し又は書込みア
ドレスを発生する。このような動作を繰り返すことによ
り、順次超音波断層像を得て、最低でも第3画像まで形
成し、これら3枚の画像データを第一の画像メモリ20
に記憶する。
When the first image is formed in this way,
Next, the controller 10 initializes the ultrasonic scanning line direction, repeats transmission and reception in the same procedure as described above, and forms a second ultrasonic tomographic image. This is the second image.
During this time, the read / write control circuit 12 controls the selection of each of the memories 19 and 20 and whether the memory is in the read state or the write state. The address generation circuit 11 generates a read or write address for each of the memories 19 and 20 in accordance with the control state of the read / write control circuit 12. By repeating such an operation, an ultrasonic tomographic image is sequentially obtained and at least a third image is formed, and these three image data are stored in the first image memory 20.
To memorize.

【0024】次に、コントローラ10の指示により、上
記第一の画像メモリ20から例えば第1画像と第2画像
とを指定し、両画像の画素を対応させて双方の画像デー
タを読み出させ、差分処理器5へ出力させる。この差分
処理器5は、それぞれ対応して入力されたデータ(画像
データ)毎に引き算を行って、順次第1画像と第2画像
との差分画像データを出力する。そして、差分処理器5
から出力された第1画像と第2画像との差分画像データ
は、コントローラ10によって制御された第二の画像メ
モリ6の第1の差分画像記憶エリアへ書き込まれる。こ
れが第1差分画像となる。ここで、画像表示器9の輝度
範囲が0からnまでのn階調とすると、上記差分画像に
おける差分計算結果は、−nからnまでの値となる。画
像表示において負の輝度は存在しないので、上記差分計
算結果は、1/2されると共にn/2のオフセットが加
えられ、表示輝度範囲の0からnに対応する値に変換さ
れる。この変換は、以後の差分画像の総てに適用され
る。
Next, in accordance with an instruction from the controller 10, for example, a first image and a second image are designated from the first image memory 20, and both image data are read by associating the pixels of both images with each other. Output to the difference processor 5. The difference processor 5 performs subtraction for each of the corresponding input data (image data), and sequentially outputs difference image data between the first image and the second image. And the difference processor 5
The difference image data between the first image and the second image output from is written into the first difference image storage area of the second image memory 6 controlled by the controller 10. This is the first difference image. Here, assuming that the luminance range of the image display 9 is n gradations from 0 to n, the difference calculation result in the above difference image is a value from −n to n. Since there is no negative luminance in the image display, the result of the difference calculation is halved and an offset of n / 2 is added, and the result is converted into a value corresponding to 0 to n in the display luminance range. This conversion is applied to all subsequent difference images.

【0025】上記の第1差分画像の生成及び第二の画像
メモリ6への転送の間に、前記DSC4においては次な
る断層像が得られるが、それは例えば第4画像として第
一の画像メモリ20の他の記憶エリアを更新することに
より記憶される。そして、今度は、上記第一の画像メモ
リ20から例えば第3画像と第4画像とを指定して読み
出し、差分処理器5で引き算することにより第2差分画
像が形成され、第二の画像メモリ6に書き込まれる。以
下、上記の動作を繰り返すことにより、断層像が時系列
に形成されると共に、リアルタイムで差分画像が順次構
成され、画像表示される。
During the generation of the first difference image and the transfer to the second image memory 6, the DSC 4 obtains the next tomographic image, for example, as a fourth image. Is updated by updating another storage area. Then, this time, for example, the third image and the fourth image are designated and read out from the first image memory 20 and subtracted by the difference processor 5 to form a second difference image. 6 is written. Hereinafter, by repeating the above operation, tomographic images are formed in time series, and difference images are sequentially formed in real time and displayed.

【0026】このような断層像及び差分画像の形成にお
いて、画像の輝度の度数分布(ヒストグラム)を求めて
グラフ化し、このグラフ化された輝度の度数分布にその
形状により被検体内の運動部位の運動速度又は厚さの情
報を付与する。すなわち、操作者は、画像表示器9の画
面上でリアルタイムに抽出される断層像を観察し、診断
に必要な画像のときに画像停止回路22を用いて、図2
(a)に示すようにその画像を停止する。図2(a)に
おいては、例えば心臓の断層像を表示した例を示す。す
ると、この停止画面上には、図2(b)に示すようにマ
ーカ23が表示され、このマーカ23を図1に示す領域
指定回路13を用いて画面上を移動させ、図2(b)の
ように断層像上の必要範囲を囲む。説明をわかり易くす
るため、上記画像表示器9の画面を図2(c)に示すよ
うに、横方向をx軸とすると共に縦方向をy軸とし、x
軸の右端を(X,0)、y軸の上端を(0,Y)とし、
テレビ走査線の下端を0とする。また、上記マーカ23
で囲んだ指定領域は任意の形状となるが、ここでは説明
の簡単化のため(Xmin,Ymin)の点Aと、(Xmax,Y
max)の点Bの2点を対角とする長方形領域とする。
In forming such a tomographic image and a difference image, a frequency distribution (histogram) of the luminance of the image is obtained.
Graph and display the frequency distribution of luminance
Depending on the shape, information on the movement speed or thickness of the movement part in the subject
Information. That is, the operator observes a tomographic image extracted in real time on the screen of the image display 9, and uses the image stop circuit 22 when an image necessary for diagnosis is obtained.
The image is stopped as shown in FIG. FIG. 2A shows an example in which a tomographic image of a heart is displayed, for example. Then, a marker 23 is displayed on the stop screen as shown in FIG. 2B, and the marker 23 is moved on the screen by using the area specifying circuit 13 shown in FIG. Enclose the necessary range on the tomographic image as shown in FIG. In order to make the explanation easy to understand, the screen of the image display 9 is set to have the horizontal direction as the x-axis and the vertical direction as the y-axis, as shown in FIG.
The right end of the axis is (X, 0), the upper end of the y axis is (0, Y),
The lower end of the TV scanning line is set to 0. In addition, the marker 23
The designated area surrounded by the circles has an arbitrary shape. Here, for simplification of description, the point A of (Xmin, Ymin) and the point A of (Xmax, Y
max) point B as a diagonal rectangular area.

【0027】図3はヒストグラムを求める差分画像デー
タを記憶した第二の画像メモリ6の1画面分の記憶領域
を示す。画像データは、アドレスmin側から走査線Y,
Y−1,Y−2,…,0という順番で記憶されている。
そして、各走査線の記憶領域をさらに詳しく見ると、x
軸方向にアドレスが小さい側から画素0,1,2,…,
Xの順番で記憶されている。この状態で、テレビ走査
は、図2(c)において、点(0,Y)から開始されx
方向に走査される。そして、順次、Y,Y−1,Y−
2,…,0という順番で繰り返し走査される。このと
き、図1に示すコントローラ10は、第二の画像メモリ
6内の差分画像データを走査線Yから順番に読み出すよ
うにアドレス発生回路11及び読出し書込み制御回路1
2を制御し、その読み出した画像データを該コントロー
ラ10に転送させる。このコントローラ10の内部で
は、図2(c)に示す領域指定時の位置情報からその領
域内のメモリアドレスを算出しておき、この数値とアド
レス発生回路11の数値とが一致したときに、該コント
ローラ10内の演算用メモリに上記読み出した差分画像
データを記憶する。このようにして、コントローラ10
内に読み込まれた差分画像データは、図4に示す計算手
順により輝度の頻度計算が行われる。
FIG. 3 shows a storage area for one screen in the second image memory 6 which stores difference image data for obtaining a histogram. The image data is read from the scanning lines Y,
.., 0 in the order of Y-1, Y-2,.
Then, when the storage area of each scanning line is looked at in more detail, x
Pixels 0, 1, 2,...
They are stored in the order of X. In this state, the television scanning starts from the point (0, Y) in FIG.
Scan in the direction. Then, sequentially, Y, Y-1, Y-
Scanning is repeatedly performed in the order of 2,..., 0. At this time, the controller 10 shown in FIG. 1 causes the address generation circuit 11 and the read / write control circuit 1 to sequentially read the differential image data in the second image memory 6 from the scanning line Y.
2 to transfer the read image data to the controller 10. Inside the controller 10, a memory address in the area is calculated from the position information at the time of specifying the area shown in FIG. 2C, and when this numerical value matches the numerical value of the address generation circuit 11, The read difference image data is stored in an arithmetic memory in the controller 10. In this way, the controller 10
In the difference image data read into the image, the luminance frequency is calculated by the calculation procedure shown in FIG.

【0028】図4は上記コントローラ10における輝度
の頻度計算の手順を示すフローチャートである。まず、
上述のようにして、コントローラ10内に差分画像デー
タS1〜Smを読み込む(ステップ)。次に、輝度の
度数分布を求めるために、輝度を表す階級Jを設定する
(ステップ)。この実施例では、輝度は1からnまで
のn階調とし、階級数はnとして説明する。そして、階
級Jは、まず1として初期設定される。次に、第1差分
画像のデータS1を上記コントローラ10内の演算用メ
モリから読み出し、上記設定した階級JとS1とが等し
いか否か判別する(ステップ)。JとS1とが等しく
ないときは、ステップへ進み、階級Jを1カウントア
ップする。そして、再びステップに戻り、次の階級J
とS1とが等しいか否か判別する。これを繰り返し、階
級JとS1とが等しくなると、ステップは“YES”側に
進み、ステップに入る。このステップでは、階級J
の度数K(J)を1カウントアップし、コントローラ1
0内の演算用メモリに書き込む。次に、総ての差分画像
について計算を終了したか否か判別する(ステップ
)。終了していないときは、“NO”側に進み、ステッ
プで差分画像の番号iを1カウントアップする。そし
て、ステップの前に戻り、次の第2差分画像のデータ
2をコントローラ10から読み出す。以後、上記と同
様にして、ステップ〜を繰り返す。そして、総ての
差分画像について計算を終了したら、ステップは“YE
S”側に進み、処理を終了する。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of calculating the luminance frequency in the controller 10. First,
As described above, the difference image data S 1 to Sm are read into the controller 10 (step). Next, a class J representing the luminance is set to obtain the frequency distribution of the luminance (step). In this embodiment, the description will be made on the assumption that the luminance is n gradations from 1 to n and the number of classes is n. Then, the class J is initially initialized as 1. Next, the data S 1 of the first difference image is read from the operation memory in the controller 10 and it is determined whether or not the set class J is equal to S 1 (step). When J and the S 1 is not equal, the process proceeds to step, to one count up class J. Then, return to the step again, and the next class J
And the S 1 determines whether or not equal to. Repeat this, if the class J and S 1 is equal, the step proceeds to the "YES" side and enters step. In this step, class J
Count K (J) is incremented by 1 and the controller 1
Write to the arithmetic memory in 0. Next, it is determined whether the calculation has been completed for all the difference images (step). If not, the process proceeds to the “NO” side, and the number i of the differential image is incremented by one in a step. Then, the process returns to the step before reading the data S 2 of the next second difference image from the controller 10. Thereafter, steps 1 to 5 are repeated in the same manner as described above. When the calculation is completed for all the difference images, the step is “YE
Proceed to the S "side to end the processing.

【0029】次に、このようにしてヒストグラムが求め
られたら、コントローラ10は、定められたグラフ表示
位置にヒストグラムのグラフを表示するため、まず、縦
軸、横軸、目盛、数字等の必要なデータをキャラクタ発
生回路14から読み出すようにアドレスを作り出し、そ
の図形データをグラフィックメモリ15に転送する。こ
のとき、上記グラフィックメモリ15は、テレビ画面イ
メージで記憶領域を持っているため、画像表示器9への
表示位置に相当するグラフィックメモリアドレスを発生
するように、アドレス発生回路11により制御される。
そして、コントローラ10は、グラフ表示位置と各階級
Jの度数K(J)からグラフ表示のための表示座標の計
算を行い、上記したグラフ軸の表示と同様な手法で、グ
ラフィックメモリ15に図形データを書き込む。ただ
し、初期状態では、グラフィックメモリ15の内容はク
リアされている。
Next, when the histogram is obtained in this manner, the controller 10 first displays necessary graphs such as a vertical axis, a horizontal axis, a scale, a number, etc., in order to display a graph of the histogram at a predetermined graph display position. An address is created so that data is read from the character generation circuit 14, and the graphic data is transferred to the graphic memory 15. At this time, since the graphic memory 15 has a storage area for a television screen image, the graphic memory 15 is controlled by the address generation circuit 11 so as to generate a graphic memory address corresponding to a display position on the image display 9.
Then, the controller 10 calculates the display coordinates for displaying the graph from the graph display position and the frequency K (J) of each class J, and stores the graphic data in the graphic memory 15 in the same manner as the graph axis display described above. Write. However, in the initial state, the contents of the graphic memory 15 are cleared.

【0030】次に、上記グラフィックメモリ15から読
み出された図形データと、第二の画像メモリ6から読み
出された差分画像データとは、加算器16へ入力して合
成される。次に、この加算器16で合成された画像デー
タと、第一の画像メモリ20から読み出された断層像デ
ータとは、切換器21へ入力し、コントローラ10から
の指示により両画像のどちらかを出力するように切り換
えられる。その後、差分画像データとヒストグラムをグ
ラフ化したデータとの加算データ、又は断層像データ
は、図1に示すラインメモリ7に書き込まれた後、テレ
ビ走査線単位でテレビ同期信号に同期して読み出され
る。そして、D/A変換器8でアナログビデオ信号に変
換された後、画像表示器9に入力して画像表示される。
このとき、ヒストグラムのグラフが差分画像と同時に同
一画面に表示される。以上の手順による表示例を図5に
示す。
Next, the graphic data read from the graphic memory 15 and the differential image data read from the second image memory 6 are input to an adder 16 and synthesized. Next, the image data synthesized by the adder 16 and the tomographic image data read from the first image memory 20 are input to the switch 21, and either of the two images is instructed by the controller 10. Is output. Thereafter, addition data of the difference image data and the data obtained by graphing the histogram or tomographic image data is written into the line memory 7 shown in FIG. 1 and then read out in synchronization with the television synchronization signal in units of television scanning lines. . Then, after being converted into an analog video signal by the D / A converter 8, it is input to the image display 9 and displayed as an image.
At this time, the histogram graph is displayed on the same screen simultaneously with the difference image. FIG. 5 shows a display example according to the above procedure.

【0031】次に、運動部位の運動状態がヒストグラム
形状に与える影響について説明する。図6,図7,図8
は、心室壁又は血管壁のような壁状の運動体を例とし、
その運動速度がそれぞれ零、低速、高速の場合について
輝度分布を示している。まず、図6は運動速度が零の場
合を示している。そして、同図(a)は時刻t1におけ
る断層像(前述の第1画像に相当する)の輝度を示し、
同図(b)は時刻t2における断層像(前述の第2画像
に相当する)の輝度を示し、同図(c)は上記二つの画
像間で引き算を行った差分画像(前述の第1差分画像に
相当する)の輝度を示し、さらに同図(d)は上記差分
画像の輝度の度数分布(ヒストグラム)を示している。
ここでは、説明を簡単とするために、運動部位としての
壁の輝度を最高輝度であるnとし、それ以外の部分を最
低輝度である0としている。運動速度が零の場合は、図
6(a),(b)において壁の位置は変らず、従って輝
度分布も変らず、両画像の差分計算結果は零となる。前
述したように、差分計算結果は1/2された後、さらに
n/2が加えられるので、この場合の差分画像の輝度
は、図6(c)に示すように、n/2のみとなる。従っ
て、この差分画像のヒストグラム形状は、図6(d)に
示すように、中心の輝度n/2の頻度のみが高くなる。
Next, the effect of the exercise state of the exercise part on the histogram shape will be described. 6, 7, and 8
Is an example of a wall-like moving body such as a ventricular wall or a blood vessel wall,
The luminance distribution is shown when the movement speed is zero, low speed, and high speed, respectively. First, FIG. 6 shows a case where the movement speed is zero. FIG. 7A shows the luminance of the tomographic image (corresponding to the above-described first image) at time t 1 ,
FIG. 6B shows the luminance of the tomographic image (corresponding to the above-described second image) at time t 2 , and FIG. (Corresponding to a difference image), and FIG. 4D shows a frequency distribution (histogram) of the luminance of the difference image.
Here, for the sake of simplicity, the brightness of the wall as the moving part is set to n which is the highest brightness, and the other portions are set to 0 which is the lowest brightness. When the movement speed is zero, the position of the wall does not change in FIGS. 6A and 6B, and therefore the luminance distribution does not change, and the difference calculation result between the two images becomes zero. As described above, after the difference calculation result is halved, n / 2 is further added, so that the luminance of the difference image in this case is only n / 2 as shown in FIG. 6C. . Accordingly, in the histogram shape of the difference image, only the frequency of the center luminance n / 2 increases as shown in FIG.

【0032】次に、図7は運動速度が低速の場合を示し
ている。そして、同図(a)〜(d)は、図6の場合と
同様に、それぞれ時刻t1,t2の断層像及び差分画像の
輝度、並びに差分画像のヒストグラムを示している。こ
の運動速度が低速の場合は、図7(a),(b)におい
て壁の位置は少し変っており、従って輝度分布も少し変
っており、両画像の差分計算結果は運動部位においてn
と−nとになる。この場合も、差分計算結果は1/2さ
れた後、さらにn/2が加えられるので、この場合の差
分画像の輝度は、図7(c)に示すように、0とnの成
分が出現する。従って、この差分画像のヒストグラム
は、図7(d)に示すように、中心の輝度n/2の頻
度がやや低くなり、その両側に輝度0とnの頻度が現わ
れる。
Next, FIG. 7 shows a case where the movement speed is low. 6A to 6D show the brightness of the tomographic image and the difference image at times t 1 and t 2 , and the histogram of the difference image, respectively, as in the case of FIG. When the movement speed is low, the position of the wall is slightly changed in FIGS. 7A and 7B, and thus the luminance distribution is also slightly changed.
And -n. Also in this case, since the difference calculation result is halved, n / 2 is further added. Therefore, in this case, as shown in FIG. 7C, the components of 0 and n appear as the luminance of the difference image. I do. Therefore, the histogram form of this difference image
As shown in FIG. 7D, the frequency of the luminance n / 2 at the center is slightly lower, and the frequencies of the luminances 0 and n appear on both sides.

【0033】次に、図8は運動速度が高速の場合を示し
ている。そして、同図(a)〜(d)は、図6の場合と
同様に、それぞれ時刻t1,t2の断層像及び差分画像の
輝度、並びに差分画像のヒストグラムを示している。こ
の運動速度が高速の場合は、図8(a),(b)におい
て壁の位置は大きく変っており、従って輝度分布も大き
く変っているが、両画像の差分計算結果はやはり運動部
位においてnと−nとになる。この場合も、上記図7の
場合と同様に処理して、差分画像の輝度は、図8(c)
に示すように、0とnの成分が出現する。ただし、図7
と異なり、上記0とnの成分が増加している。従って、
この差分画像のヒストグラム形状は、図8(d)に示す
ように、中心の輝度n/2の頻度がさらに低くなり、そ
の両側に輝度0とnの頻度がやや高くなる。
Next, FIG. 8 shows a case where the movement speed is high. 6A to 6D show the brightness of the tomographic image and the difference image at times t 1 and t 2 , and the histogram of the difference image, respectively, as in the case of FIG. When the movement speed is high, the position of the wall is greatly changed in FIGS. 8A and 8B, and thus the luminance distribution is also greatly changed. And -n. In this case as well, the same processing as in the case of FIG. 7 is performed, and the luminance of the difference image is calculated as shown in FIG.
As shown in the figure, components of 0 and n appear. However, FIG.
Unlike the above, the components of 0 and n increase. Therefore,
In the histogram shape of the difference image, as shown in FIG. 8D, the frequency of the center luminance n / 2 is further reduced, and the frequencies of the luminances 0 and n are slightly higher on both sides thereof.

【0034】次に、心室壁又は血管壁のような壁状の運
動体の厚さが変化した場合のヒストグラムの表示例につ
いて、図9及び図10を参照して説明する。図9は壁の
厚さdが変化しない場合を示している。図9において、
(a)〜(d)の図は、前記図6〜図8における(a)
〜(d)の図と同様のものを示している。この場合は、
図9(a),(b)において、壁の位置は変っているが
その厚さdは変らず、結局前記図7又は図8と同様の状
態となる。従って、この場合の差分画像の輝度は、図9
(c)に示すように、0とnの成分が出現する。このと
き、壁の両端の変位量は同じであり、輝度0とnの度数
は等しくなる。従って、この差分画像のヒストグラム
は、図9(d)に示すように、輝度n/2を中心とし
てその両側に輝度0とnの頻度が等しい高さで現われ
る。
Next, a display example of a histogram when the thickness of a wall-shaped moving body such as a ventricle wall or a blood vessel wall changes will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 shows a case where the thickness d of the wall does not change. In FIG.
FIGS. 6A to 6D are diagrams of FIG. 6A to FIG.
1 to (d). in this case,
9 (a) and 9 (b), the position of the wall is changed, but the thickness d is not changed, and eventually the state is the same as that of FIG. 7 or FIG. Accordingly, the luminance of the difference image in this case is as shown in FIG.
As shown in (c), components of 0 and n appear. At this time, the displacement amounts at both ends of the wall are the same, and the frequency of luminance 0 and n becomes equal. Therefore, the histogram form of this difference image
As shown in FIG. 9 (d), the shape appears on both sides of the center of the luminance n / 2 at a height at which the frequencies of the luminances 0 and n are equal.

【0035】次に、図10は壁の厚さがd1,d2のよう
に変化する場合を示している。図10においても、
(a)〜(d)の図は、前記図6〜図8における(a)
〜(d)の図と同様のものを示している。この場合は、
図10(a),(b)において、壁の位置が変化すると
共にその厚さがd1,d2のように変化している。従っ
て、この場合の差分画像の輝度は、図10(c)に示す
ように、0とnの成分が出現するが、壁の両端の変位量
は異なっており、輝度0とnの度数は等しくならない。
よって、この差分画像のヒストグラム形状は、図10
(d)に示すように、輝度n/2を中心としてその両側
に輝度0とnの頻度が異なった高さで現われる。
Next, FIG. 10 shows a case where the wall thickness changes like d 1 and d 2 . Also in FIG.
FIGS. 6A to 6D are diagrams of FIG. 6A to FIG.
1 to (d). in this case,
In FIGS. 10 (a) and 10 (b), as the position of the wall changes, its thickness changes like d 1 and d 2 . Accordingly, in the luminance of the difference image in this case, although the components of 0 and n appear as shown in FIG. 10C, the displacement amounts at both ends of the wall are different, and the frequencies of the luminance 0 and n are equal. No.
Therefore, the histogram shape of this difference image is shown in FIG.
As shown in (d), the frequencies of the luminance 0 and the luminance n appear at different heights on both sides of the luminance n / 2.

【0036】なお、以上の説明では、図1に示す領域指
定回路13による画像上の任意範囲の指定は、画像表示
器9に表示された断層像上で行うものとしたが、本発明
はこれに限らず、差分画像上で領域指定を行うようにし
てもよい。また、輝度の度数分布例では、正規化を行わ
ない例を示したが、正規化を行ってもよい。また、差分
画像は、二つの断層像間で1回差分を行ったものとした
が、本発明はこれに限らず、上記のようにして求めた二
つの差分画像間で2回目の差分を行った2階差分画像を
用いてもよい。この場合、2階差分画像は、運動部位の
変位量の時間変化率を近似的に表しており、輝度の度数
分布をグラフ化して表示することにより、上記変位量の
時間変化率を数値として比較することができる。
In the above description, the designation of an arbitrary range on the image by the area designating circuit 13 shown in FIG. 1 is performed on the tomographic image displayed on the image display 9. The present invention is not limited to this, and an area may be specified on the difference image. Further, in the example of the frequency distribution of luminance, an example in which normalization is not performed has been described, but normalization may be performed. Further, the difference image is obtained by performing the difference once between the two tomographic images. However, the present invention is not limited to this, and the second difference is performed between the two difference images obtained as described above. Alternatively, a second-order difference image may be used. In this case, the second-order difference image approximately represents the temporal change rate of the displacement amount of the moving part, and the frequency distribution of the luminance is graphed and displayed, thereby comparing the temporal change rate of the displacement amount as a numerical value. can do.

【0037】図11は本発明の第二の実施例の要部を示
すブロック図である。この実施例は、図1において、D
SC4内の第一の画像メモリ20を1心拍以上の断層像
データを時系列に格納する記憶容量を有するものとする
と共に、差分処理器5の後段の第二の画像メモリ6は1
心拍以上の差分画像データを時系列に格納する記憶容量
を有するものとし、1心拍以上の期間に及んで輝度の
数分布を観察可能としたものである。さらに、図11に
おいて、切換器24は、差分処理器5からの差分画像デ
ータと、後述の第三の画像メモリ27からの画像データ
とを切り換えて上記第二の画像メモリ6へ送出するもの
である。また、他の切換器25は、上記第二の画像メモ
リ6から出力される差分画像データを、図1に示す切換
器21又は後述の加算器26のいずれかに切り換えて送
るものである。加算器26は、上記切換器25を介して
出力される第二の画像メモリ6からの差分画像データ
と、図1に示すグラフィックメモリ15からのヒストグ
ラムのデータとを合成するものである。そして、第三の
画像メモリ27は、上記加算器26で二つの画像を合成
したデータを一時的に保存するものである。
FIG. 11 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the present invention. This embodiment is shown in FIG.
The first image memory 20 in the SC 4 has a storage capacity for storing time-series tomographic image data of one or more heartbeats.
It is necessary to have a storage capacity for storing difference image data of a heartbeat or more in a time-series manner, and to obtain a luminance level over a period of one heartbeat or more.
The number distribution can be observed. Further, in FIG. 11, the switching unit 24 switches between the difference image data from the difference processing unit 5 and the image data from a third image memory 27 to be described later and sends them to the second image memory 6. is there. The other switch 25 switches the differential image data output from the second image memory 6 to either the switch 21 shown in FIG. 1 or an adder 26 described later and sends it. The adder 26 combines the difference image data output from the second image memory 6 via the switch 25 and the histogram data from the graphic memory 15 shown in FIG. The third image memory 27 temporarily stores data obtained by combining the two images by the adder 26.

【0038】次に、このように構成された第二の実施例
の動作について説明する。まず、探触子1で超音波を送
受波し、DSC4で断層像データを繰り返して得るの
は、図1に示す第一の実施例と同様に行われる。このと
き、第一の画像メモリ20には、1心拍以上の期間に及
び断層像データが時系列に格納される。次に、差分処理
器5は、第一の実施例で示したと同様に差分処理を行
い、その結果を切換器24に送る。この状態では、コン
トローラ10は、上記切換器24の信号路を差分処理器
5の側に切り換えておく。すると、上記差分処理器5か
ら出力された差分画像データは、第二の画像メモリ6へ
入力する。このとき、第二の画像メモリ6には、1心拍
以上の期間に及び差分画像データが時系列に格納され
る。
Next, the operation of the second embodiment configured as described above will be described. First, the probe 1 transmits and receives ultrasonic waves and the DSC 4 repeatedly obtains tomographic image data in the same manner as in the first embodiment shown in FIG. At this time, the first image memory 20 stores the tomographic image data in a time series over a period of one or more heartbeats. Next, the difference processor 5 performs difference processing in the same manner as described in the first embodiment, and sends the result to the switch 24. In this state, the controller 10 switches the signal path of the switch 24 to the difference processor 5 side. Then, the difference image data output from the difference processor 5 is input to the second image memory 6. At this time, the difference image data is stored in the second image memory 6 in a time series over a period of one or more heartbeats.

【0039】次に、操作者は、必要なときに図1に示す
画像停止回路22を用いて、画像表示器9に表示された
画像を停止する。そして、前述の第一の実施例に示した
と同様な手法で、画像について領域指定を行い、第1差
分画像について画像データの輝度の度数分布(ヒストグ
ラム)が求められ、それをグラフ化したデータが作成さ
れる。
Next, the operator stops the image displayed on the image display 9 by using the image stop circuit 22 shown in FIG. 1 when necessary. Then, in the same manner as described in the first embodiment, the region is designated for the image, and the frequency distribution (histogram) of the luminance of the image data is obtained for the first difference image. Created.

【0040】次に、上記第二の画像メモリ6から第1差
分画像のデータが読み出され、他の切換器25の信号路
の切り換えにより加算器26へ送られる。この加算器2
6では、上記入力した差分画像データと、グラフィック
メモリ15から読み出されたヒストグラムをグラフ化し
たデータとが合成される。この合成された画像データ
は、次の第三の画像メモリ27へ入力し、一時保存され
る。
Next, the data of the first difference image is read from the second image memory 6 and sent to the adder 26 by switching the signal path of another switch 25. This adder 2
In step 6, the input difference image data and data obtained by graphing the histogram read from the graphic memory 15 are combined. The synthesized image data is input to the next third image memory 27 and is temporarily stored.

【0041】次に、上記第三の画像メモリ27から上記
合成された画像データが読み出され、この第三の画像メ
モリ27側に切り換えられた切換器24を介して、前記
第二の画像メモリ6へ送られる。このとき、上記第二の
画像メモリ6は、第1差分画像の領域が更新され、上記
第1差分画像にヒストグラムのグラフが書き込まれたこ
とになる。以上の動作を、第二の画像メモリ6に書き込
まれている総ての画像について順次行っていくことによ
り、1心拍以上の期間の総ての差分画像でヒストグラム
のグラフが得られ、差分画像と同時に表示される。
Next, the combined image data is read out from the third image memory 27, and is switched to the second image memory via the switch 24 switched to the third image memory 27 side. Sent to 6. At this time, in the second image memory 6, the area of the first difference image is updated, and the histogram graph is written in the first difference image. By sequentially performing the above operation for all the images written in the second image memory 6, a histogram graph can be obtained for all the difference images in the period of one heartbeat or more, and the difference image and the histogram are obtained. Displayed at the same time.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されたの
で、請求項1に係る発明によれば、領域指定手段により
画像表示手段に表示された差分画像上で任意の画像範囲
を指定し、グラフ化手段により上記領域指定手段で指定
された画像範囲内差分画像信号について求めた輝度の
度数分布(ヒストグラム)をグラフ化し、情報付与手段
により上記グラフ化手段でグラフ化された輝度の度数分
布にその形状により被検体内の運動部位の運動速度又は
厚さの情報を付与し、同時表示の手段により上記情報付
与手段で付与された情報を有する輝度の度数分布のグラ
フと差分画像とを同時に画像表示手段に表示することが
できる。従って、この差分画像と共に表示された輝度の
度数分布の形状により、被検体の運動部位の動きによる
変位量を定量的、客観的に把握することができる。この
ことから、医師等の観察者は、差分画像を見ながら運動
部位の動きによる変位量の大小を客観的に判断、評価す
ることができ、個人差をなくして正確な診断を行うこと
ができる。
According to the first aspect of the present invention , an arbitrary image range is designated on the difference image displayed on the image display means by the area designating means. , The brightness of the difference image signal obtained within the image range specified by the area specifying means by the graphing means .
Graphing frequency distribution (histogram) and providing information
By the frequency of the luminance graphed by the graphing means
Depending on the shape of the cloth, the movement speed of the moving part in the subject or
Thickness information is added and the above information is added by means of simultaneous display.
Graph of the frequency distribution of the luminance having the information given by the giving means.
And the difference image can be simultaneously displayed on the image display means. Therefore, the brightness of the image displayed with this difference image
By the shape of the frequency distribution, the displacement amount due to the movement of the moving part of the subject can be quantitatively and objectively grasped. From this, an observer such as a doctor can objectively determine and evaluate the magnitude of the displacement due to the movement of the moving part while viewing the difference image, and can perform an accurate diagnosis without individual differences. .

【0043】また、請求項2に係る発明によれば、ディ
ジタルスキャンコンバータ4内の記憶手段(20)は1
心拍分以上の断層像データを時系列に格納する記憶容量
を有するものとし、差分画像データ生成手段(5)の後
段には1心拍分以上の差分画像データを時系列に格納す
る記憶容量を有する記憶手段(6)を設けたことによ
り、1心拍以上の期間の総ての差分画像で輝度の度数分
布のグラフが得られ、差分画像と同時に表示される。そ
して、この差分画像の輝度の度数分布を観察して診断に
利用することができる。
According to the second aspect of the present invention, the digital
The storage means (20) in the digital scan converter 4 is 1
Storage capacity to store tomographic data over the heartbeat in chronological order
After the differential image data generating means (5).
The stage stores difference image data for one or more heartbeats in time series.
Storage means (6) having a storage capacity of
In all difference images in the period of one or more heartbeats
A graph of the cloth is obtained and displayed simultaneously with the difference image. So
Then, observe the frequency distribution of the brightness of this difference image and make a diagnosis.
Can be used.

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

【図1】 本発明による超音波診断装置の第一の実施例
を示すブロック図、
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention;

【図2】 表示画像に対して任意の画像範囲を指定する
状態を示す説明図、
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which an arbitrary image range is specified for a display image;

【図3】 差分画像データを記憶した第二の画像メモリ
の1画面分の記憶領域を示す説明図、
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a storage area for one screen of a second image memory storing difference image data;

【図4】 差分画像の輝度の頻度計算の手順を示すフロ
ーチャート、
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for calculating a frequency of luminance of a difference image;

【図5】 ヒストグラムの表示手順を示す説明図、FIG. 5 is an explanatory diagram showing a procedure for displaying a histogram.

【図6】 運動速度が零の場合のヒストグラムの表示例
を示す説明図、
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a display example of a histogram when the exercise speed is zero,

【図7】 運動速度が低速の場合のヒストグラムの表示
例を示す説明図、
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a display example of a histogram when the exercise speed is low,

【図8】 運動速度が高速の場合のヒストグラムの表示
例を示す説明図、
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a display example of a histogram when the exercise speed is high;

【図9】 運動体の厚さが変化しない場合のヒストグラ
ムの表示例を示す説明図、
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a display example of a histogram when the thickness of the moving body does not change;

【図10】 運動体の厚さが変化した場合のヒストグラ
ムの表示例を示す説明図、
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a display example of a histogram when the thickness of a moving body changes,

【図11】 本発明の第二の実施例の要部を示すブロッ
ク図。
FIG. 11 is a block diagram showing a main part of a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…探触子、 2…送波信号発生器、 3…受波信号処
理器、 4…DSC、 5…差分処理器、 6…第二の
画像メモリ、 8…D/A変換器、 9…画像表示器、
10…コントローラ、 13…領域指定回路、 14
…キャラクタ発生回路、 15…グラフィックメモリ、
16,26…加算器、 18…A/D変換器、 20
…第一の画像メモリ、 23…マーカ、 27…第三の
画像メモリ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe, 2 ... Transmission signal generator, 3 ... Receiving signal processor, 4 ... DSC, 5 ... Difference processor, 6 ... Second image memory, 8 ... D / A converter, 9 ... Image display,
10 controller, 13 area designating circuit, 14
... Character generation circuit, 15 ... Graphic memory,
16, 26 ... adder, 18 ... A / D converter, 20
... first image memory, 23 ... marker, 27 ... third image memory.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体内に超音波を送受波する探触子
と、この探触子を駆動して超音波を発生させると共に該
探触子で受波した反射エコー信号を処理する送受波手段
と、この受波し処理された反射エコー信号を用いて運動
部位を含む被検体内の断層像データを得ると共にこの得
られた画像データを1画面分ずつ時系列に格納する記憶
手段を有するディジタルスキャンコンバータと、この
納された時系列の画像データを読み出しその画像間で差
分演算を行ってそれらの差分画像データを生成する手段
と、この生成された差分画像データを表示する画像表示
手段とを有する超音波診断装置において、上記画像表示
手段に表示された差分画像上で任意の画像範囲を指定す
る領域指定手段と、この指定された画像範囲内差分画
像信号について求めた輝度の度数分布をグラフ化する手
段と、このグラフ化された輝度の度数分布にその形状に
より上記被検体内の運動部位の運動速度又は厚さの情報
を付与する手段と、この付与された情報を有する輝度の
度数分布のグラフと差分画像を同時に表示する手段とを
備えたことを特徴とする超音波診断装置。
And 1. A probe for transmitting and receiving ultrasonic waves into the subject, the reflected echo signals received at the said <br/> probe with generating ultrasonic waves by driving the probe Transmitting and receiving means for processing
And a storage means for obtaining tomographic image data in a subject including a moving part using the received and processed reflected echo signals, and storing the obtained image data in a time series for each screen. Scan converter and this case
Ultrasound diagnostic apparatus having means for reading stored time-series image data, performing a difference operation between the images to generate the difference image data, and image display means for displaying the generated difference image data An area designating means for designating an arbitrary image range on the difference image displayed on the image display means, and a method for graphing a frequency distribution of luminance obtained for a difference image signal within the designated image range.
Steps and their shapes in this graphed luminance frequency distribution
More information on the movement speed or thickness of the movement part in the subject
Means for providing the
An ultrasonic diagnostic apparatus, comprising: means for simultaneously displaying a frequency distribution graph and a difference image .
【請求項2】 上記ディジタルスキャンコンバータ内の
記憶手段は1心拍分以上の断層像データを時系列に格納
する記憶容量を有するものとすると共に、差分画像デー
タ生成手段の後段には1心拍分以上の差分画像データを
時系列に格納する記憶容量を有する記憶手段を設けたこ
とを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
2. The storage means in the digital scan converter has a storage capacity for storing tomographic image data for one or more heartbeats in a time series, and a storage unit for one or more heartbeats is provided at a subsequent stage of the difference image data generating means. 2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a storage unit having a storage capacity for storing the difference image data in time series.
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