JP3285673B2 - 超音波画像表示装置 - Google Patents
超音波画像表示装置Info
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Description
装置に関し、更に詳しくは被検体画像の内の運動物体部
分の画像(例えば血管画像)を明瞭に表示できるように
した超音波画像表示方法及び装置に関する。
へ超音波を送波し、音響インピーダンスの異なる境界領
域から反射される被検体の超音波エコー信号を受波し、
受波した超音波エコー信号を画像処理してCRT等の表
示装置に表示させる装置である。
の種類としては、例えばBモード画像が用いられる。B
モード画像は、断層像とも呼ばれ、超音波エコー信号の
振幅情報のみを取り出した画像である。このBモード画
像は、輝度変調してCRTの表示装置に表示される。
報源は、理想的な紙(つまり2次元平面)とは異なり、
十分に薄いものではなく、厚み方向の影響を受ける。従
って、超音波ビームの空間的な拡がりや、サイドローブ
(超音波素子を用いて送受信する場合、本来のビームの
他に擬似ビームが発生すること)のために、断層像にお
いて黒く抜けて欲しい血管等がエコーレベルが低くモヤ
がかかったような画像となり、明瞭な超音波画像を得る
ことができないという問題があった。
たものであって、被検体中の運動物体部分の画像(例え
ば血管画像)を明瞭に表示できる超音波画像表示方法及
び装置を提供することを目的としている。
本発明は、被検体に超音波を照射し、該被検体からの信
号を受信処理して超音波画像を表示する超音波画像表示
方法において、運動物体部分からの信号を取り出してそ
のドプラパワー値を演算し(ステップ1)、得られたド
プラパワー値にほぼ逆比例する係数で、Bモード画像信
号を補正する(ステップ2)ことを特徴としている。
ドプラパワー値を演算し、得られたドプラパワー値にほ
ぼ逆比例する係数で、Bモード画像信号を補正する。こ
の結果、Bモード画像の運動物体部分はドプラパワー値
の如何に拘らず反射エコー信号の振幅レベルが小さくな
り、黒く抜けて、明瞭な画像となる。
に説明する。図1は本発明方法の原理を示すフローチャ
ート、図2は本発明装置の一実施例を示す構成ブロック
図である。図において、1は運動物体部分を含む被検
体、2は該被検体1に超音波を送波すると共に、その超
音波エコー信号を受波する超音波プローブ、3は超音波
プローブ2に高周波パルスを印加すると共に、超音波プ
ローブ2からの超音波エコー信号を受信する送受信部で
ある。
信号を受けて、その振幅情報を取り出すBモード処理部
である。4は同じく前記送受信部3からの超音波エコー
信号を受けて、信号周波数をベースバンド周波数領域ま
で落とす直交検波部、20は該直交検波部4の出力を受
けて、運動物体部分からの信号(動きのある成分)のみ
を取り出すMTI(Moving Target In
dicator)処理部、5は該MTI処理部20の出
力を受けて、運動物体部分のドプラパワー値を演算する
パワー演算部である。30は、Bモード処理部10及び
パワー演算部5の出力を受けて、Bモード画像信号をパ
ワー演算部5の出力で補正するBモード補正部である。
このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の
とおりである。
超音波プローブ2から超音波を被検体1に送波すると、
被検体1の音響インピーダンスの異なる境界領域から反
射波が、また散乱体からは散乱波が発生する。これらの
信号を超音波プローブ2で受波し、送受信部3に与え
る。
らの超音波エコー信号を受けて、対数圧縮,包絡線検波
等の処理を行い、超音波エコー信号の振幅情報のみを取
り出してBモード画像信号Bとして出力する。このBモ
ード処理部10の出力は、Bモード補正部30の一方の
入力に入る。
超音波エコー信号を受けて、その周波数領域をベースバ
ンド周波数領域まで落とす。そして、この直交検波部4
の出力はMTI処理部20に入り、該MTI処理部20
では超音波エコー信号の内の、動きのある成分のみを抽
出して出力する。具体的には、IN PHASE成分
(以下I線分と略す)とQUADRATURE成分(以
下Q成分と略す)に分離されて出力される。
ワー演算部5は、ドプラパワー演算I2 +Q2 を行な
う。このドプラパワー値Pは、Bモード補正部30の他
方の入力に入る。このBモード補正部30では、Bモー
ド画像信号とドプラパワー値のほぼ逆比例する係数とが
乗算され、その乗算結果が出力される。出力されたBモ
ード補正画像は、CRT等の表示装置(図示せず)に表
示される。
いて、40は血管短軸像、41はこの血管周辺に存在す
る軟部組織である。この血管短軸像40の図に示す線分
L−Lで示す位置のBモード画像信号は(a)に示すよ
うなものとなる。ここで、血管内部の42はモヤを生じ
るエコーレベルの低いモヤ部である。一方、この血管短
軸像40のドプラパワー値Pを求めると、(b)に示す
ようなものとなる。
乗算する補正係数kとして、図4に示すような特性の値
を用いるものとする。図4において、横軸はドプラパワ
ー値、縦軸は補正係数kである。補正係数kは、ほぼド
プラパワー値の逆数になっている(違いはドプラパワー
値0の点でkの値が無限大ではなく1である点であ
る)。Bモード補正部30(図2参照)で、(a)に示
すBモード画像信号と図4に示すような補正係数kを乗
算すると、図3の(c)に示すように、血管の内部のエ
コーレベルが、ドプラパワー値の如何に拘らず大幅に小
さくなり、ほぼ黒く抜けた画像として現れていることが
分かる。この結果、Bモード画像は運動物体部分が黒く
抜けた明瞭な画像として表示されることになる。
ック図である。図2と同一のものは、同一の符号を付し
て示す。図において、11は送受信部3からの超音波エ
コー信号をダイナミックレンジを確保するため対数圧縮
する対数圧縮部、12は該対数圧縮部11の出力を受け
てエコーの強さ(振幅情報)のみを抽出する包絡線検波
部である。これら対数圧縮部11及び包絡線検波部12
とでBモード処理部10を構成している。
ーパスフィルタ21a,21bで構成されている。乗算
器4aでは、送受信部3の出力とsinω0 tが乗算さ
れ、乗算器4bでは、送受信部3の出力とcosω0 t
が乗算される。ここで、ω0は復調角周波数である。2
1aは乗算器4aの出力を受けるローパスフィルタ(L
PF)である。このローパスフィルタ4aは、ベースバ
ンドフィルタである。
ディジタルデータに変換するA/D変換器、23aは該
A/D変換器22aの出力を記憶するメモリ、24aは
メモリ23aの出力を受けて、固定成分及び遅い動きの
成分を除去するハイパスフィルタ(HPF)である。こ
のハイパスフィルタ24aは、メモリ23aの出力に対
してフィルタリング処理することから、ディジタルフィ
ルタである。そして、ハイパスフィルタ24aからは、
IN PHASE成分Iが出力される。
ローパスフィルタ21b,A/D変換器22b,メモリ
23b及びハイパスフィルタ24bについても全く同様
である。そして、ハイパスフィルタ24bからは、QU
ADRATURE成分Qが出力される。そして、A/D
変換器22a,22b,メモリ23a,23b及びハイ
パスフィルタ24a,24bとでMTI処理部20を構
成している。
部で、I成分とQ成分の2乗和をとり、その出力Pは P=I2 +Q2 で表される。
プラパワー値に対応する補正係数kを発生する補正係数
発生部である。該補正係数発生部31は、図4に示すよ
うな特性をテーブルとして持っており、入力されたドプ
ラパワー値に対応する補正係数kを発生するようになっ
ている。32は、Bモード処理部10の出力Bと、補正
係数発生部31の出力を受けて、B×kを演算する乗算
部である。これら補正係数発生部31及び乗算部32と
でBモード補正部30を構成している。そして、該乗算
部32からはB×kの信号がB,Pの関数f(B,P)
として出力される。このように構成された装置の動作を
説明すれば、以下のとおりである。
音波プローブ2から超音波を被検体1に送波すると、被
検体1の音響インピーダンスの異なる境界領域から反射
波が、また散乱体からは散乱波が発生する。この超音波
エコー信号を超音波プローブ2で受波し、送受信部3に
与える。
の超音波エコー信号を受けて、対数圧縮部11で対数圧
縮し,続く包絡線検波部12で超音波エコー信号の振幅
情報のみを取り出す包絡線検波処理を行い、Bモード画
像信号Bとして出力する。この包絡線検波部12の出力
は、乗算部32の一方の入力に入る。
超音波エコー信号を受けて、その周波数領域をベースバ
ンド周波数領域まで落とす。そして、この直交検波部4
の出力はMTI処理部20に入る。
送受信部3の出力とsinω0 tを乗算する。そして、
この乗算器4aの出力は、ローパスフィルタ21aに入
り、直交検波処理の結果発生する基本周波数の2倍以上
の周波数成分を除去する。このローパスフィルタ21a
の出力(バイポーラビデオ信号)は、続くA/D変換器
22aにより、ディジタルデータに変換される。ディジ
タルデータに変換された信号は、メモリ23aに順次蓄
積されていく。
は、複数回送受信された同一音線分のデータが蓄積され
るようになっている。つまり、MTIフィルタリングを
行なうためには、2回の送受信が必要となり、位相差を
求めるためには更に1回の送受信が必要となる。従っ
て、少なくとも3回以上の送受信を行い、その時の同一
音線分のデータがメモリ23aに蓄積されることにな
る。
しは、深さ毎に同じ深さのデータが順次読み出されるよ
うになっている。読み出されたデータは、続くハイパス
フィルタ24aにより、固定成分及び遅い動きの成分が
除去される。この結果、ハイパスフィルタ24aからは
IN PHASE成分Iが出力される。
についても、同様である。そして、ハイパスフィルタ2
4bからはQUADRATURE成分Qが出力される。
これらハイパスフィルタ24a,24bの出力は、パワ
ー演算部5に入る。該パワー演算部5は、IN PHA
SE成分IとQUADRATURE成分Qの信号を受け
て、ドプラパワー演算を行い、ドプラパワー値Pを求め
る。ドプラパワー値Pは、前述したように次式で表され
る。 P=I2 +Q2 を演算する。このドプラパワー値Pは、MTI処理後の
信号の振幅値を示している。このパワー演算部5の出力
は、補正係数発生部31に入る。該補正係数発生部31
は図4に示すような特性をテーブルとして持っている。
従って、該補正係数発生部31は、ドプラパワー値が大
きいほど小さい値の補正係数kを発生する。乗算部32
は、Bモード処理部10の出力と補正係数kとを乗算す
る。この結果、Bモード画像の動きのある運動物体部分
(例えば血管や心腔等)に対応する部分のBモード画像
信号はその反射エコー値が補正されて大幅に小さくな
る。この結果、CRT等の表示装置(図示せず)に表示
されるBモード画像は、動きのある部分が黒く抜けて表
示されるので、Bモードエコーレベルが小さく、動きの
ある部分(例えば血管内や心腔内等)が明瞭に表示され
ることになる。
にドプラパワー値を使用するので、過剰にBモード信号
をマスクするおそれがない。例えば、速度データでは、
パワー値がある閾値以上であれば、同じ色相,輝度でC
FM表示(Bモード表示画像中に運動物体部分を色付け
でリアルタイム表示すること)される。従って、血流が
はみ出して表示されることがあるが、本発明ではこのよ
うなことはなく、血管の輪郭線等が明瞭に表示される。
物体部分の画像が黒く抜けるようにするために、ドプラ
パワー値にほぼ逆比例する補正係数をBモード画像信号
に乗算する場合を例にとった。しかしながら、本発明は
これに限るものではなく、運動物体部分のドプラパワー
値を用いて運動物体部分が黒く抜けるような補正であれ
ば、どのような補正であってもよい。
よれば、被検体中の運動物体部分の画像(例えば血管画
像)を明瞭に表示できる超音波画像表示方法及び装置を
提供することができ、実用上の効果が大きい。
る。
ある。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検体に超音波を照射し、該被検体から
の信号を受信処理して超音波画像を表示する超音波画像
表示装置において、運動物体部分からの信号を取り出し
てそのドプラパワー値を演算する演算手段と、得られた
ドプラパワー値にほぼ逆比例する係数でBモード画像信
号を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする超音
波画像表示装置。 - 【請求項2】 前記補正手段は、運動物体部分からのド
プラパワー値にほぼ逆比例する係数とBモード画像信号
を乗算することにより行なうことを特徴とする請求項1
記載の超音波画像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20631793A JP3285673B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP20631793A JP3285673B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波画像表示装置 |
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JPH0759771A JPH0759771A (ja) | 1995-03-07 |
JP3285673B2 true JP3285673B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=16521302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20631793A Expired - Lifetime JP3285673B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-08-20 | 超音波画像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3285673B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112859163A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-28 | 中国石油大学(北京) | 利用散射波确定压裂区地层品质因子变化的方法和装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0830842A4 (en) * | 1996-03-18 | 1999-12-15 | Furuno Electric Co | ULTRASONIC DIAGNOSTIC DEVICE |
JP5241980B2 (ja) * | 2000-01-20 | 2013-07-17 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
US6508766B2 (en) * | 2000-01-20 | 2003-01-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasound diagnostic apparatus |
JP4589490B2 (ja) * | 2000-07-12 | 2010-12-01 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置及び記録媒体 |
JP4945040B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2012-06-06 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
WO2014115783A1 (ja) * | 2013-01-23 | 2014-07-31 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
-
1993
- 1993-08-20 JP JP20631793A patent/JP3285673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112859163A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-28 | 中国石油大学(北京) | 利用散射波确定压裂区地层品质因子变化的方法和装置 |
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JPH0759771A (ja) | 1995-03-07 |
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