JP3165544B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波診断装置における
フレームレートの改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置の二次元イメージの表示
において、カラーフローマッピング（ＣＦＭ）処理等に
より音響フレームレートが低いような場合、時間軸方向
に滑らかに表示を行うために、音響フレーム間に補間し
て得られたフレームを挿入して表示することが行われて
いる。このような場合に、ディジタルスキャンコンバー
タ（ＤＳＣ）後段の表示メモリ若しくは音響フレームメ
モリのフレーム数を増加させることで、補間を行うよう
にしている。

【０００３】ここで、従来のシネ機能及びフレーム間補
間機能を有する超音波診断装置のＤＳＣ周辺の構成を図
４に示す。この図に示す超音波診断装置では、超音波ビ
ームエコー信号の受波アナログ信号は、アナログ信号処
理された後にＡ／Ｄ変換器１でディジタル信号に変換さ
れたＢモード音線データ及びＣＦＭ部２で演算処理され
た二次元流速データが音響フレームメモリに書き込まれ
る。また、これと同時に、同じ信号がシネ機能のための
シネメモリ３に随時書き込まれ、最新の数十〜数百フレ
ーム分記憶されている。

【０００４】ここで、通常のものより１フレーム分大き
い４フレーム分の容量を有する音響フレームメモリ４に
極座標データを順次格納する。ここでは、データのライ
ト／リードのタイミングのために通常３フレーム分の容
量が必要であるとした場合を考え、４フレーム分の容量
を有するものとする。従って、４ａ〜４ｄのそれぞれが
１フレーム分の容量を意味する。そして、この音響フレ
ームメモリ４から異なる２フレーム分ずつに同時に読み
出して、フレーム間補間演算器６でフレーム間補間する
ことでフレームレートを向上させるように構成されてい
る。この場合のスイッチ５ａ，５ｂの接続は、図５
（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように変化する。こ
こで、異なる２フレームの同一音線のデータがフレーム
間補間演算器６に供給されると、２つのフレームの間を
埋めるような補間データが生成される。このようにフレ
ーム間補間が行われたデータ（極座標データ）はＤＳＣ
により座標変換されて表示メモリ８に書き込まれる。表
示メモリ８に書き込まれたデータはビデオ信号に合致し
た順序で読み出され、Ｄ／Ａ変換されて外部の表示装置
に出力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、フレームレー
トを向上させるためのフレーム間補間のためだけに、大
容量の音響フレームメモリを１フレーム分余分に必要と
することになり、装置の部品点数の増加、制御の複雑化
等の問題を有していた。

【０００６】同様に表示メモリを１フレーム分増設し、
表示メモリの後段にフレーム間補間演算器を付加するこ
とも可能であるが、いずれにしても装置の部品点数の増
加を抑えることはできない。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、余分な音響フレームメモリを設けるこ
となくフレーム間補間を行うことが可能な超音波診断装
置を実現することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、超音波送
受波によって得られた画像表示のためのデータを入力す
る入力手段と、入力されたデータを画像表示する表示手
段と、入力手段から表示手段へデータを送るラインから
データを取り込み多数フレーム分のデータを記憶し、記
憶したデータを順次読み出してデータを前記ラインへ戻
して画像表示を行うシネメモリとを備えた超音波診断装
置において、シネメモリに格納された二次元データの異
なる２フレーム分のデータから同一音線のデータを読み
出す制御手段と、シネメモリから読み出された２フレー
ム分の同一音線のデータを用いてフレーム間補間を行い
補間フレームデータを生成して前記ラインへ戻すフレー
ム間補間演算手段とを備えたことを特徴とする超音波診
断装置により解決される。

【０００９】

【作用】シネメモリの未使用期間を利用して、シネメモ
リに格納されているデータを用いて異なる２フレーム分
の同一音線のデータを読み出して補間データを生成する
ことで、音響フレームメモリを増設することなく補間デ
ータを生成してフレームレートを向上させることができ
るようになる。

【００１０】

【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。図１は本発明の一実施例の超音波診断装置
の概略構成を示す構成図である。

【００１１】この図において、既に説明したのもには同
一番号を付してある。この実施例では、制御部１２の制
御により、数十〜数百フレーム分を記憶するシネメモリ
３から読み出された最新の異なる２フレームの同一音線
のデータが同期回路１０でタイミングが揃えられてフレ
ーム間補間演算器１１に供給される。そして、フレーム
間補間演算器１１でフレーム間補間されたデータがスイ
ッチ５ａを介して音響フレームメモリ４に書き込まれる
ように構成されている。このフレームメモリ４は、デー
タのライト／リードのタイミングのために３フレーム分
の容量で構成されている。

【００１２】ＣＦＭ部２からの出力音線データはシネメ
モリ３にのみ書き込まれる。シネメモリ３は次の音線デ
ータを書き込むまでの間に、その書き込み中のデータの
音響フレームに近接する直前の２つの異なる音響フレー
ムの同一音線データを時分割で読み出す。シネメモリ３
から時分割で読み出された２つの異なる音響フレームの
同一音線データは、同期回路１０でラッチされて時相を
合わせたタイミングでフレーム間補間演算器１１に送ら
れる。フレーム間補間演算器１１では、入力された２音
響フレームの同一音線データを補間（重み付け）係数Ｃ
ｎで補間したデータを音響フレームメモリ４に対して出
力する。

【００１３】ここで、図２及び図３のタイムチャートも
参照して本実施例装置の動作を詳細に説明する。ＣＦＭ
部２からＣＦＭ処理されたデータがシネメモリ３に伝送
されるのは、カラードプラ処理のために数回の超音波送
受信のうちの一回のみであり、その他の期間は未使用に
なっている。そこで、この未使用期間を利用してシネメ
モリから最新の異なる２音響フレームにおける同一音線
データを制御部１２の制御により読み出して、補間デー
タを生成するようにしている。

【００１４】図２ではｋ音響フレームのｉ音線〜ｉ＋１
音線について超音波送受信を行なっているときの各部の
タイミングを示している（図２（ａ）（ｂ））。ここ
で、ｋ音響フレームのｉ音線の超音波の送受信を行なっ
ている期間に、ＣＦＭ部２ではｉ−１音線のカラードプ
ラ処理を行なっている（図２（ｄ））。この期間の最初
の部分で、ＣＦＭ部２からシネメモリ３にはｋ音響フレ
ームのｉ−２音線データが格納される。そして、このｉ
−１音線のカラードプラ処理を行なっている残余の期間
（未使用期間）で、直前の最新の異なる２音響フレーム
（ｋ−１フレーム，ｋ−２フレーム）におけるｊ，ｊ＋
１，ｊ＋２のそれぞれについての同一音線データ（（ｋ
−１，ｊ）と（ｋ−２，ｊ），（ｋ−１，ｊ＋１）と
（ｋ−２，ｊ＋１），（ｋ−１，ｊ＋２）と（ｋ−２，
ｊ＋２））が時分割で読み出される。このように時分割
で読み出された音線データは、同期回路１０でタイミン
グを合わされた状態でフレーム間補間演算器１１に供給
される。そして、このフレーム間補間演算器１１で、重
み付け加算平均等により補間データが生成される。この
図２では、未使用期間内に３回の読み出し，補間が行わ
れ、３補間データが生成され、音響フレームメモリ４に
書き込まれる（図２（ｆ）（ｇ）（ｈ））。ここでは、
未使用期間に３補間データを生成するようにしているの
で、音線データの読み出し及びそれらの補間演算がそれ
ぞれ３回行われるようになっている。尚、未使用期間の
長さやデータの処理速度に応じて、この補間データの生
成レートを変更することは自由である。

【００１５】そして、次のｉ＋１音線の超音波送受信期
間（ｉ音線のカラードプラ処理期間）には、この期間の
最初の部分で、ＣＦＭ部２からシネメモリ３にはｋ音響
フレームのｉ−１音線データが格納される。そして、こ
のｉ音線のカラードプラ処理を行なっている残余の期間
（未使用期間）で、直前の最新の２音響フレーム（ｋ−
１フレーム，ｋ−２フレーム）における同一音線データ
が時分割で読み出される。このように時分割で読み出さ
れた音線データは、同期回路１０でタイミングを合わさ
れた状態でフレーム間補間演算器１１に供給される。そ
して、このフレーム間補間演算器１１で補間データを生
成する。

【００１６】図３は上記の図２の説明を更に長い時間で
見た場合のタイムチャートである。上記の説明では未使
用期間に３補間データを生成するようにしていた。この
ため、１音響フレーム期間の１／３の時間で１音響フレ
ームに相当する補間データを生成することができる。そ
こで、補間の際の補間係数ＣｎをＣ0 ， Ｃ1 ， Ｃ2
というように３段階に変化させて補間データを生成する
ことにより、１音響フレーム期間内に３フレーム分のデ
ータを生成でき、フレームレートを向上させることがで
きる。

【００１７】以上のように、シネメモリの未使用期間を
利用してシネメモリに格納されているデータを用いて補
間データを生成することで、音響フレームメモリを増設
することなく補間データを生成してフレームレートを向
上させることができるようになる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、シネメモリの未使用期間を利用して、シネメモリか
ら読み出した複数フレームのデータから補間データを生
成することで、音響フレームメモリを増設することなく
補間データを生成してフレームレートを向上させること
が可能な超音波診断装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の構成を示す構成図で
ある。

【図２】本発明の一実施例の動作タイミングを示すタイ
ムチャートである。

【図３】本発明の一実施例の動作タイミングを示すタイ
ムチャートである。

【図４】従来の装置の構成を示す構成図である。

【図５】従来の装置の主要部の動作を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換器 ２ ＣＦＭ部 ３ シネメモリ ４ 音響フレームメモリ ５ スイッチ ７ ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ） ８ 表示メモリ ９ Ｄ／Ａ変換器 １０ 同期回路 １１ フレーム間補間演算器 １２ 制御部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波送受波によって得られた被検体に
   関するデータを画像表示する超音波診断装置であって、 超音波送受波によって得られたデータに対してカラード
   プラ処理を行うカラードプラ処理手段と、 前記カラードプラ処理手段からのデータを記憶するシネ
   メモリと、 前記シネメモリから２つのフレームのデータを受け取っ
   てフレーム間補間演算を行う演算手段と、 前記演算手段で補間されたデータを画像表示する表示手
   段と、 前記カラードプラ処理手段がカラードプラ処理を行って
   いるときのフレーム番号がＫ＋２、音線番号がＩ＋１で
   ある期間において（但しＫ，Ｉは自然数）、前記カラー
   ドプラ処理手段がカラードプラ処理を行ったフレーム番
   号Ｋ＋２、音線番号Ｉのデータを前記シネメモリにライ
   トするとともに、既に記憶されているフレーム番号Ｋ及
   びフレーム番号Ｋ＋１の２つのフレームのデータを前記
   シネメモリからリードして前記演算手段に送るように制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とする超音波診断
   装置。