JP3286945B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
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- G01S7/52023—Details of receivers
- G01S7/52033—Gain control of receivers
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して被検
体の診断部位について断層像を得て表示する超音波診断
装置に関し、特に被検体の診断部位の走査方向毎の深度
方向の状態に応じて受信信号のゲインを自動的に変化さ
せてその受信信号の生体減衰に対するゲイン補正を自動
的に行うことができる超音波診断装置に関する。
体の診断部位について断層像を得て表示する超音波診断
装置に関し、特に被検体の診断部位の走査方向毎の深度
方向の状態に応じて受信信号のゲインを自動的に変化さ
せてその受信信号の生体減衰に対するゲイン補正を自動
的に行うことができる超音波診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置は、図６
に示すように、被検体に超音波を送受信する探触子１
と、この探触子１を駆動して超音波を送信させると共に
受信した反射エコー信号を増幅する超音波送受信部２
と、この超音波送受信部２からの受信信号について生体
減衰に対するゲイン補正を行うＴＧＣ（タイムゲインコ
ントロール）回路３と、このＴＧＣ回路３でゲイン補正
された受信信号を入力してビーム集束するフォーカス回
路４と、このフォーカス回路４からの出力信号について
信号圧縮と包絡線検波を行う検波回路５と、この検波回
路５からの出力信号を入力して画像表示のための処理を
行う画像処理部６と、この画像処理部６からの画像信号
を表示する表示装置７とを有して成っていた。なお、上
記超音波送受信部２は、探触子１に送波パルスを送って
内蔵の振動子から超音波を発生させる送波回路８と、上
記振動子で受信した診断部位からの反射エコー信号を増
幅する受信増幅器９とから成る。また、画像処理部６
は、検波回路５からの出力信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０からの
ディジタル信号を入力して表示座標系に変換するＤＳＣ
（ディジタルスキャンコンバータ）１１とから成る。そ
して、図６において、符号１２は、上記診断部位の深度
方向について数段に分割した数個のスライドボリューム
を有し前記ＴＧＣ回路３のゲインを制御する信号を操作
者の手動操作により発生する手動ＴＧＣ制御回路を示し
ている。
に示すように、被検体に超音波を送受信する探触子１
と、この探触子１を駆動して超音波を送信させると共に
受信した反射エコー信号を増幅する超音波送受信部２
と、この超音波送受信部２からの受信信号について生体
減衰に対するゲイン補正を行うＴＧＣ（タイムゲインコ
ントロール）回路３と、このＴＧＣ回路３でゲイン補正
された受信信号を入力してビーム集束するフォーカス回
路４と、このフォーカス回路４からの出力信号について
信号圧縮と包絡線検波を行う検波回路５と、この検波回
路５からの出力信号を入力して画像表示のための処理を
行う画像処理部６と、この画像処理部６からの画像信号
を表示する表示装置７とを有して成っていた。なお、上
記超音波送受信部２は、探触子１に送波パルスを送って
内蔵の振動子から超音波を発生させる送波回路８と、上
記振動子で受信した診断部位からの反射エコー信号を増
幅する受信増幅器９とから成る。また、画像処理部６
は、検波回路５からの出力信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０からの
ディジタル信号を入力して表示座標系に変換するＤＳＣ
（ディジタルスキャンコンバータ）１１とから成る。そ
して、図６において、符号１２は、上記診断部位の深度
方向について数段に分割した数個のスライドボリューム
を有し前記ＴＧＣ回路３のゲインを制御する信号を操作
者の手動操作により発生する手動ＴＧＣ制御回路を示し
ている。
【０００３】このような構成で、図７（ａ）に示すよう
に、例えばリニア型の探触子１により被検体１３内の診
断部位に対して超音波を打ち出したときの、ＴＧＣ回路
３におけるゲイン制御について説明する。まず、図７
（ａ）において、被検体１３内の診断部位は超音波に対
して一様な減衰媒質ａから成るとする。この状態で、図
７（ａ）に示すように、探触子１から超音波打ち出しの
ある走査方向（θ方向）に、一点鎖線で示すように超音
波ビームＡを打ち出したとする。この場合、上記超音波
ビームＡの診断部位の深度方向（ｒ方向）の減衰は、図
７（ｂ）に一点鎖線Ａ1で示すように、深度方向におい
て一様なものとなる。従って、上記探触子１が受信する
反射エコーの受信信号のレベルは、図７（ｃ）に一点鎖
線Ａ2で示すように、深度方向において一定の割合で減
衰するものとなる。そこで、図６に示す手動ＴＧＣ制御
回路１２のスライドボリュームを操作して、図７（ｄ）
に一点鎖線Ａ3で示すように、深度方向において一定の
割合で増加するゲインを設定してやる。この結果、表示
装置７の画面に表示される断層像の輝度は、図７（ｅ）
に一点鎖線Ａ4で示すように、深度方向において一定輝
度が得られる。このような状態で、図７（ａ）におい
て、探触子１から走査方向を順次ずらしながら被検体１
３内に超音波ビームＡを打ち出し、診断部位の断層像を
一定輝度で得ていた。
に、例えばリニア型の探触子１により被検体１３内の診
断部位に対して超音波を打ち出したときの、ＴＧＣ回路
３におけるゲイン制御について説明する。まず、図７
（ａ）において、被検体１３内の診断部位は超音波に対
して一様な減衰媒質ａから成るとする。この状態で、図
７（ａ）に示すように、探触子１から超音波打ち出しの
ある走査方向（θ方向）に、一点鎖線で示すように超音
波ビームＡを打ち出したとする。この場合、上記超音波
ビームＡの診断部位の深度方向（ｒ方向）の減衰は、図
７（ｂ）に一点鎖線Ａ1で示すように、深度方向におい
て一様なものとなる。従って、上記探触子１が受信する
反射エコーの受信信号のレベルは、図７（ｃ）に一点鎖
線Ａ2で示すように、深度方向において一定の割合で減
衰するものとなる。そこで、図６に示す手動ＴＧＣ制御
回路１２のスライドボリュームを操作して、図７（ｄ）
に一点鎖線Ａ3で示すように、深度方向において一定の
割合で増加するゲインを設定してやる。この結果、表示
装置７の画面に表示される断層像の輝度は、図７（ｅ）
に一点鎖線Ａ4で示すように、深度方向において一定輝
度が得られる。このような状態で、図７（ａ）におい
て、探触子１から走査方向を順次ずらしながら被検体１
３内に超音波ビームＡを打ち出し、診断部位の断層像を
一定輝度で得ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置においては、図７（ｄ）に示す深度
方向のゲインＡ3が同図（ａ）に示す各走査方向のすべ
てについて一定とされていたので、被検体１３内の診断
部位の中に異なる減衰量の媒質が存在する場合は、その
影響で表示輝度が変化することがあった。すなわち、図
７（ａ）において、一様な減衰媒質ａから成る診断部位
の中に、例えば血液などのように超音波の減衰がほとん
ど無い領域ｂがあるとする。この場合、探触子１から超
音波打ち出しの他の走査方向（θ方向）において上記の
領域ｂに向けて、二点鎖線で示すように他の超音波ビー
ムＢを打ち出したとする。すると、上記超音波ビームＢ
の診断部位の深度方向（ｒ方向）の減衰は、図７（ｂ）
に二点鎖線Ｂ1で示すように、上記の領域ｂが存在する
深度のところだけ減衰がほとんど無い状態に落ち込む。
従って、上記探触子１が受信する反射エコーの受信信号
のレベルは、図７（ｃ）に二点鎖線Ｂ2で示すように、
領域ｂの部分では横ばい状態となり、それより深い部分
において一定の割合で減衰するものとなる。この結果、
前述の超音波ビームＡの場合に対してαだけの信号レベ
ルの差が生ずることとなる。
来の超音波診断装置においては、図７（ｄ）に示す深度
方向のゲインＡ3が同図（ａ）に示す各走査方向のすべ
てについて一定とされていたので、被検体１３内の診断
部位の中に異なる減衰量の媒質が存在する場合は、その
影響で表示輝度が変化することがあった。すなわち、図
７（ａ）において、一様な減衰媒質ａから成る診断部位
の中に、例えば血液などのように超音波の減衰がほとん
ど無い領域ｂがあるとする。この場合、探触子１から超
音波打ち出しの他の走査方向（θ方向）において上記の
領域ｂに向けて、二点鎖線で示すように他の超音波ビー
ムＢを打ち出したとする。すると、上記超音波ビームＢ
の診断部位の深度方向（ｒ方向）の減衰は、図７（ｂ）
に二点鎖線Ｂ1で示すように、上記の領域ｂが存在する
深度のところだけ減衰がほとんど無い状態に落ち込む。
従って、上記探触子１が受信する反射エコーの受信信号
のレベルは、図７（ｃ）に二点鎖線Ｂ2で示すように、
領域ｂの部分では横ばい状態となり、それより深い部分
において一定の割合で減衰するものとなる。この結果、
前述の超音波ビームＡの場合に対してαだけの信号レベ
ルの差が生ずることとなる。
【０００５】しかるに、図６に示すＴＧＣ回路３に設定
されたゲインは、図７（ｄ）に一点鎖線Ａ3で示すよう
に、一定の割合で増加するゲインのままであるので、表
示装置７の画面に表示される断層像の輝度は、図７
（ｅ）に二点鎖線Ｂ4で示すように、上記の領域ｂより
深い部分ｃについて上記信号レベルの差αに起因する輝
度差βが生ずることとなる。従って、図７（ａ）におい
て、被検体１３内の診断部位の画像において、領域ｂよ
り深い部分ｃがその周りよりも明るく表示されてしまう
ものであった。このことから、表示された断層像は、診
断部位の状態を正しく表示しているとは言えず、特に領
域ｂより深い部分ｃにおいて、例えば病巣の有無によっ
て明るさが異なって表示されているのと区別できないこ
とがあった。従って、診断を誤るおそれがあった。
されたゲインは、図７（ｄ）に一点鎖線Ａ3で示すよう
に、一定の割合で増加するゲインのままであるので、表
示装置７の画面に表示される断層像の輝度は、図７
（ｅ）に二点鎖線Ｂ4で示すように、上記の領域ｂより
深い部分ｃについて上記信号レベルの差αに起因する輝
度差βが生ずることとなる。従って、図７（ａ）におい
て、被検体１３内の診断部位の画像において、領域ｂよ
り深い部分ｃがその周りよりも明るく表示されてしまう
ものであった。このことから、表示された断層像は、診
断部位の状態を正しく表示しているとは言えず、特に領
域ｂより深い部分ｃにおいて、例えば病巣の有無によっ
て明るさが異なって表示されているのと区別できないこ
とがあった。従って、診断を誤るおそれがあった。
【０００６】これに対しては、図６に示す手動ＴＧＣ制
御回路１２でＴＧＣ回路３に設定するゲインを制御する
場合に、診断部位や被検体が変わるごとに、数個のスラ
イドボリュームをこまめに調整し直せばよいが、これで
は調整作業が複雑かつ時間がかかり、診断効率が低下す
るものであった。
御回路１２でＴＧＣ回路３に設定するゲインを制御する
場合に、診断部位や被検体が変わるごとに、数個のスラ
イドボリュームをこまめに調整し直せばよいが、これで
は調整作業が複雑かつ時間がかかり、診断効率が低下す
るものであった。
【０００７】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、被検体の診断部位の走査方向毎の深度方向の状態
に応じて受信信号のゲインを自動的に変化させてその受
信信号の生体減衰に対するゲイン補正を自動的に行うこ
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。
処し、被検体の診断部位の走査方向毎の深度方向の状態
に応じて受信信号のゲインを自動的に変化させてその受
信信号の生体減衰に対するゲイン補正を自動的に行うこ
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。
【０００８】
【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、被検体に超音波を
送受信する探触子と、この探触子を駆動すると共に受信
した反射エコー信号を増幅する超音波送受信部と、この
増幅された受信信号について生体減衰に対するゲイン補
正を行うＴＧＣ回路と、このゲイン補正された出力信号
を取り込んで画像処理を行う画像処理部と、この画像処
理された画像信号を表示する表示装置とを有して成る超
音波診断装置において、上記画像処理部からの画像信号
を取り込み、画像の全領域を深度方向及び走査方向に複
数分割した各局所領域の輝度平均を求め、この輝度平均
を生体減衰に対する補正用のゲインに変換し、このゲイ
ンを診断部位の深度方向及び走査方向に平滑化してゲイ
ン制御信号を自動的に生成し、上記ＴＧＣ回路に送出し
てゲイン補正を行うＴＧＣ制御手段を備えたものであ
る。
に、本発明による超音波診断装置は、被検体に超音波を
送受信する探触子と、この探触子を駆動すると共に受信
した反射エコー信号を増幅する超音波送受信部と、この
増幅された受信信号について生体減衰に対するゲイン補
正を行うＴＧＣ回路と、このゲイン補正された出力信号
を取り込んで画像処理を行う画像処理部と、この画像処
理された画像信号を表示する表示装置とを有して成る超
音波診断装置において、上記画像処理部からの画像信号
を取り込み、画像の全領域を深度方向及び走査方向に複
数分割した各局所領域の輝度平均を求め、この輝度平均
を生体減衰に対する補正用のゲインに変換し、このゲイ
ンを診断部位の深度方向及び走査方向に平滑化してゲイ
ン制御信号を自動的に生成し、上記ＴＧＣ回路に送出し
てゲイン補正を行うＴＧＣ制御手段を備えたものであ
る。
【０００９】また、上記ＴＧＣ回路に対し上記のＴＧＣ
制御手段と並列に手動によるＴＧＣ制御手段を設けると
共に、この手動によるＴＧＣ制御手段と上記のＴＧＣ制
御手段とを切り換えてＴＧＣ回路に接続する切換手段を
設けてもよい。
制御手段と並列に手動によるＴＧＣ制御手段を設けると
共に、この手動によるＴＧＣ制御手段と上記のＴＧＣ制
御手段とを切り換えてＴＧＣ回路に接続する切換手段を
設けてもよい。
【００１０】
【作用】このように構成された超音波診断装置は、画像
処理部の出力側に接続されたＴＧＣ制御手段により、上
記画像処理部からの画像信号を取り込み、画像の全領域
を深度方向及び走査方向に複数分割した各局所領域の輝
度平均を求め、この輝度平均を生体減衰に対する補正用
のゲインに変換し、このゲインを診断部位の深度方向及
び走査方向に平滑化してゲイン制御信号を自動的に生成
し、該ゲイン制御信号を上記ＴＧＣ回路に送出してゲイ
ン補正を行うように動作する。これにより、被検体の診
断部位の深度方向の状態に応じて受信信号のゲインを自
動的に変化させて、その受信信号の生体減衰に対するゲ
イン補正を自動的に行うことができる。
処理部の出力側に接続されたＴＧＣ制御手段により、上
記画像処理部からの画像信号を取り込み、画像の全領域
を深度方向及び走査方向に複数分割した各局所領域の輝
度平均を求め、この輝度平均を生体減衰に対する補正用
のゲインに変換し、このゲインを診断部位の深度方向及
び走査方向に平滑化してゲイン制御信号を自動的に生成
し、該ゲイン制御信号を上記ＴＧＣ回路に送出してゲイ
ン補正を行うように動作する。これにより、被検体の診
断部位の深度方向の状態に応じて受信信号のゲインを自
動的に変化させて、その受信信号の生体減衰に対するゲ
イン補正を自動的に行うことができる。
【００１１】
【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
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について断層像
を得て表示するもので、図１に示すように、探触子１
と、超音波送受信部２と、ＴＧＣ回路３と、フォーカス
回路４と、検波回路５と、画像処理部６と、表示装置７
とを有し、さらに手動ＴＧＣ制御回路１２と、自動ＴＧ
Ｃ制御回路１３と、切換スイッチ１４とを備えて成る。
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
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について断層像
を得て表示するもので、図１に示すように、探触子１
と、超音波送受信部２と、ＴＧＣ回路３と、フォーカス
回路４と、検波回路５と、画像処理部６と、表示装置７
とを有し、さらに手動ＴＧＣ制御回路１２と、自動ＴＧ
Ｃ制御回路１３と、切換スイッチ１４とを備えて成る。
【００１２】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。
超音波送受信部２は、上記探触子１を駆動して超音波を
送信させると共に受信した反射エコー信号を増幅するも
ので、探触子１に送波パルスを送って内蔵の振動子から
超音波を発生させる送波回路８と、上記振動子で受信し
た診断部位からの反射エコー信号を増幅する受信増幅器
９とから成る。
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。
超音波送受信部２は、上記探触子１を駆動して超音波を
送信させると共に受信した反射エコー信号を増幅するも
ので、探触子１に送波パルスを送って内蔵の振動子から
超音波を発生させる送波回路８と、上記振動子で受信し
た診断部位からの反射エコー信号を増幅する受信増幅器
９とから成る。
【００１３】ＴＧＣ回路３は、上記超音波送受信部２内
の受信増幅器９で増幅して出力された受信信号について
生体減衰に対するゲイン補正を行うものである。フォー
カス回路４は、上記ＴＧＣ回路３でゲイン補正された受
信信号を入力してビーム集束するものである。また、検
波回路５は、上記フォーカス回路４でビーム集束された
出力信号について信号圧縮と包絡線検波を行うものであ
る。そして、画像処理部６は、上記検波回路５から出力
された信号を入力して画像表示のための処理を行うもの
で、検波回路５からの出力信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０からの
ディジタル信号を入力して表示座標系に変換するＤＳＣ
（ディジタルスキャンコンバータ）１１とから成る。さ
らに、表示装置７は、上記ＤＳＣ１１から出力された画
像データを入力して画像として表示するもので、図示省
略したが、ディジタルの画像データをアナログのビデオ
信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から
のビデオ信号を入力して画像表示するテレビモニタとか
ら成る。
の受信増幅器９で増幅して出力された受信信号について
生体減衰に対するゲイン補正を行うものである。フォー
カス回路４は、上記ＴＧＣ回路３でゲイン補正された受
信信号を入力してビーム集束するものである。また、検
波回路５は、上記フォーカス回路４でビーム集束された
出力信号について信号圧縮と包絡線検波を行うものであ
る。そして、画像処理部６は、上記検波回路５から出力
された信号を入力して画像表示のための処理を行うもの
で、検波回路５からの出力信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器１０と、このＡ／Ｄ変換器１０からの
ディジタル信号を入力して表示座標系に変換するＤＳＣ
（ディジタルスキャンコンバータ）１１とから成る。さ
らに、表示装置７は、上記ＤＳＣ１１から出力された画
像データを入力して画像として表示するもので、図示省
略したが、ディジタルの画像データをアナログのビデオ
信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器から
のビデオ信号を入力して画像表示するテレビモニタとか
ら成る。
【００１４】ここで、本発明においては、上記ＴＧＣ回
路３に対して自動ＴＧＣ制御回路１３と手動ＴＧＣ制御
回路１２とが並列に設けられると共に、これらの両者の
接続を切り換える切換スイッチ１４が設けられている。
上記自動ＴＧＣ制御回路１３は、画像処理部６から画像
データを取り込み、画像の全領域を深度方向及び走査方
向に複数分割した各局所領域の輝度平均を求め、この輝
度平均を生体減衰に対する補正用のゲインに変換し、こ
のゲインを診断部位の深度方向及び走査方向に平滑化し
てゲイン制御信号を自動的に生成し、上記ＴＧＣ回路３
に送出してゲイン補正を行うＴＧＣ制御手段となるもの
で、生体減衰に対するゲインを局所的に補償したゲイン
制御信号Ｓ1を自動的に生成するようになっており、そ
の内部構成は図２に示すように、局所領域輝度平均回路
１５と、輝度・ゲイン変換器１６と、深度方向平滑回路
１７と、走査方向平滑回路１８と、加算器１９と、ゲイ
ンメモリ２０と、Ｄ／Ａ変換器２１と、全視野輝度平均
回路２２と、全視野ゲイン補正回路２３とから成る。
路３に対して自動ＴＧＣ制御回路１３と手動ＴＧＣ制御
回路１２とが並列に設けられると共に、これらの両者の
接続を切り換える切換スイッチ１４が設けられている。
上記自動ＴＧＣ制御回路１３は、画像処理部６から画像
データを取り込み、画像の全領域を深度方向及び走査方
向に複数分割した各局所領域の輝度平均を求め、この輝
度平均を生体減衰に対する補正用のゲインに変換し、こ
のゲインを診断部位の深度方向及び走査方向に平滑化し
てゲイン制御信号を自動的に生成し、上記ＴＧＣ回路３
に送出してゲイン補正を行うＴＧＣ制御手段となるもの
で、生体減衰に対するゲインを局所的に補償したゲイン
制御信号Ｓ1を自動的に生成するようになっており、そ
の内部構成は図２に示すように、局所領域輝度平均回路
１５と、輝度・ゲイン変換器１６と、深度方向平滑回路
１７と、走査方向平滑回路１８と、加算器１９と、ゲイ
ンメモリ２０と、Ｄ／Ａ変換器２１と、全視野輝度平均
回路２２と、全視野ゲイン補正回路２３とから成る。
【００１５】上記局所領域輝度平均回路１５は、前記画
像処理部６のＤＳＣ１１内のフレームメモリから１画面
の画像データを取り込み、１枚の画像の全領域を深度方
向及び走査方向に複数分割した各局所領域の輝度平均を
求めるもので、例えば図３（ａ）に示すリニア型の探触
子１においては、深度方向（ｒ方向）にＭ分割すると共
に走査方向（θ方向）にＮ分割して、Ｍ×Ｎ個に分割し
た矩形の局所領域（Δｒ×Δθ）の総てについて順次輝
度データを読み出し、それらの各局所領域の平均輝度を
求めるようになっている。なお、図３（ｂ）は、セクタ
型又はコンベックス型の探触子１の場合における局所領
域（Δｒ×Δθ）の形状を示している。そして、この局
所領域輝度平均回路１５で求めた輝度平均は、図３
（ａ）における走査方向Δθに対するｒ方向の輝度平均
として、例えば図４（ａ）に示す棒グラフのように得ら
れる。また、図３（ａ）における深度方向Δｒに対する
θ方向の輝度平均として、例えば図５（ａ）に示す棒グ
ラフのように得られる。
像処理部６のＤＳＣ１１内のフレームメモリから１画面
の画像データを取り込み、１枚の画像の全領域を深度方
向及び走査方向に複数分割した各局所領域の輝度平均を
求めるもので、例えば図３（ａ）に示すリニア型の探触
子１においては、深度方向（ｒ方向）にＭ分割すると共
に走査方向（θ方向）にＮ分割して、Ｍ×Ｎ個に分割し
た矩形の局所領域（Δｒ×Δθ）の総てについて順次輝
度データを読み出し、それらの各局所領域の平均輝度を
求めるようになっている。なお、図３（ｂ）は、セクタ
型又はコンベックス型の探触子１の場合における局所領
域（Δｒ×Δθ）の形状を示している。そして、この局
所領域輝度平均回路１５で求めた輝度平均は、図３
（ａ）における走査方向Δθに対するｒ方向の輝度平均
として、例えば図４（ａ）に示す棒グラフのように得ら
れる。また、図３（ａ）における深度方向Δｒに対する
θ方向の輝度平均として、例えば図５（ａ）に示す棒グ
ラフのように得られる。
【００１６】輝度・ゲイン変換器１６は、上記局所領域
輝度平均回路１５から出力された図４（ａ）及び図５
（ａ）に示す輝度平均のデータを入力して生体減衰に対
する補正用のゲインに変換するもので、入力する各種の
輝度値に対して一定の関係でゲイン値に変換する変換テ
ーブルが記憶されたメモリから成り、図４（ｂ）及び図
５（ｂ）の棒グラフに示すように、高輝度の領域部分は
低ゲインに、低輝度の領域部分は高ゲインとなるように
ゲイン設定を行うようになっている。
輝度平均回路１５から出力された図４（ａ）及び図５
（ａ）に示す輝度平均のデータを入力して生体減衰に対
する補正用のゲインに変換するもので、入力する各種の
輝度値に対して一定の関係でゲイン値に変換する変換テ
ーブルが記憶されたメモリから成り、図４（ｂ）及び図
５（ｂ）の棒グラフに示すように、高輝度の領域部分は
低ゲインに、低輝度の領域部分は高ゲインとなるように
ゲイン設定を行うようになっている。
【００１７】深度方向平滑回路１７は、上記輝度・ゲイ
ン変換器１６から出力されたゲインのデータを入力して
診断部位の深度方向に平滑化するもので、図３（ａ）に
おける走査方向Δθに対するｒ方向のゲインが単調増加
となるように平滑化を行い、例えば図４（ｂ）に破線の
カーブＣ1で示すようなゲインが得られる。また、走査
方向平滑回路１８は、上記深度方向平滑回路１７で深度
方向に平滑化が行われたゲインのデータを入力して診断
部位について走査方向に平滑化するもので、図３（ａ）
における深度方向Δｒに対するθ方向の急激なゲイン変
化を抑制するために平滑化を行い、例えば図５（ｂ）に
破線のカーブＣ2で示すようなゲインが得られる。
ン変換器１６から出力されたゲインのデータを入力して
診断部位の深度方向に平滑化するもので、図３（ａ）に
おける走査方向Δθに対するｒ方向のゲインが単調増加
となるように平滑化を行い、例えば図４（ｂ）に破線の
カーブＣ1で示すようなゲインが得られる。また、走査
方向平滑回路１８は、上記深度方向平滑回路１７で深度
方向に平滑化が行われたゲインのデータを入力して診断
部位について走査方向に平滑化するもので、図３（ａ）
における深度方向Δｒに対するθ方向の急激なゲイン変
化を抑制するために平滑化を行い、例えば図５（ｂ）に
破線のカーブＣ2で示すようなゲインが得られる。
【００１８】加算器１９は、上記走査方向平滑回路１８
から出力されるゲインのデータと、後述の全視野ゲイン
補正回路２３から出力される全視野平均ゲインのデータ
とを加算するものである。また、ゲインメモリ２０は、
上記加算器１９から出力されたゲインのデータを記憶す
るもので、図３（ａ）又は（ｂ）に示す局所領域（Δｒ
×Δθ）に対応させて記憶するようになっている。そし
て、Ｄ／Ａ変換器２１は、上記ゲインメモリ２０から読
み出された各走査線に対するゲインのデータを入力して
アナログ信号に変換するもので、ゲイン制御信号Ｓ1と
して図１に示すＴＧＣ回路３へ送出するようになってい
る。
から出力されるゲインのデータと、後述の全視野ゲイン
補正回路２３から出力される全視野平均ゲインのデータ
とを加算するものである。また、ゲインメモリ２０は、
上記加算器１９から出力されたゲインのデータを記憶す
るもので、図３（ａ）又は（ｂ）に示す局所領域（Δｒ
×Δθ）に対応させて記憶するようになっている。そし
て、Ｄ／Ａ変換器２１は、上記ゲインメモリ２０から読
み出された各走査線に対するゲインのデータを入力して
アナログ信号に変換するもので、ゲイン制御信号Ｓ1と
して図１に示すＴＧＣ回路３へ送出するようになってい
る。
【００１９】全視野輝度平均回路２２は、前記ＤＳＣ１
１内のフレームメモリから１画面の画像データを取り込
み、１枚の画像の全視野にわたる輝度の平均値を求める
ものである。また、全視野ゲイン補正回路２３は、上記
全視野輝度平均回路２２で求めた全視野の輝度平均値を
入力すると共に、後述の手動ＴＧＣ制御回路１２で操作
者の手動により設定された全視野ゲインの信号Ｓ3を入
力し、この手動設定された全視野ゲインの信号Ｓ3に対
して上記全視野の輝度平均値で補正を加えた全視野平均
ゲインを求めるものである。そして、この求めた全視野
平均ゲインは、前述の加算器１９へ送られ、走査方向平
滑回路１８から出力されるゲインのデータと加算平均さ
れる。
１内のフレームメモリから１画面の画像データを取り込
み、１枚の画像の全視野にわたる輝度の平均値を求める
ものである。また、全視野ゲイン補正回路２３は、上記
全視野輝度平均回路２２で求めた全視野の輝度平均値を
入力すると共に、後述の手動ＴＧＣ制御回路１２で操作
者の手動により設定された全視野ゲインの信号Ｓ3を入
力し、この手動設定された全視野ゲインの信号Ｓ3に対
して上記全視野の輝度平均値で補正を加えた全視野平均
ゲインを求めるものである。そして、この求めた全視野
平均ゲインは、前述の加算器１９へ送られ、走査方向平
滑回路１８から出力されるゲインのデータと加算平均さ
れる。
【００２０】次に、手動ＴＧＣ制御回路１２は、前記Ｔ
ＧＣ回路３のゲインを操作者の手動操作により制御して
ゲイン制御信号Ｓ2を発生したり、表示画面の全視野ゲ
インの信号Ｓ3を発生するもので、診断部位の深度方向
について数段に分割した数個のスライドボリュームを有
し、これらのスライドボリュームを操作者が画面の表示
輝度を見ながら手で操作して制御するようになってい
る。また、切換スイッチ１４は、上記手動ＴＧＣ制御回
路１２と前記自動ＴＧＣ制御回路１３とを切り換えてＴ
ＧＣ回路３に接続する切換手段となるもので、図１に示
すように、自動ＴＧＣ制御回路１３に接続された接点ｐ
と、手動ＴＧＣ制御回路１２に接続された接点ｑとの間
でスイッチを切り換えるようになっている。なお、上記
切換スイッチ１４を接点ｐ側に接続して自動ＴＧＣ制御
回路１３によりＴＧＣ回路３のゲインを自動的に制御し
た後に、接点ｑ側に接続して手動ＴＧＣ制御回路１２に
より手動操作で微調整を行うこともできる。
ＧＣ回路３のゲインを操作者の手動操作により制御して
ゲイン制御信号Ｓ2を発生したり、表示画面の全視野ゲ
インの信号Ｓ3を発生するもので、診断部位の深度方向
について数段に分割した数個のスライドボリュームを有
し、これらのスライドボリュームを操作者が画面の表示
輝度を見ながら手で操作して制御するようになってい
る。また、切換スイッチ１４は、上記手動ＴＧＣ制御回
路１２と前記自動ＴＧＣ制御回路１３とを切り換えてＴ
ＧＣ回路３に接続する切換手段となるもので、図１に示
すように、自動ＴＧＣ制御回路１３に接続された接点ｐ
と、手動ＴＧＣ制御回路１２に接続された接点ｑとの間
でスイッチを切り換えるようになっている。なお、上記
切換スイッチ１４を接点ｐ側に接続して自動ＴＧＣ制御
回路１３によりＴＧＣ回路３のゲインを自動的に制御し
た後に、接点ｑ側に接続して手動ＴＧＣ制御回路１２に
より手動操作で微調整を行うこともできる。
【００２１】このように構成された超音波診断装置によ
れば、切換スイッチ１４を接点ｐ側に接続した場合その
自動ＴＧＣ制御回路１３により、図３（ａ）に示すよう
に、１枚の画像の全領域を例えばＭ×Ｎ個に分割した局
所領域（Δｒ×Δθ）のそれぞれについて輝度を計測
し、それに対応するゲインに変換するので、図７（ａ）
に示す超音波の減衰がほとんど無い領域ｂより深い部分
ｃについては、図４（ｂ）に示すようにｒ方向において
領域Δｒごとのゲインを所定量ずつ抑えたものとするこ
とができる。これを、図７（ｄ）において従来との比較
で表すと、図１に示すＴＧＣ回路３に設定されるゲイン
は、二点鎖線Ｂ3で示すように、領域ｂの部分では横ば
い状態となりそれより深い部分ｃにおいて従来のゲイン
Ａ3よりも低いゲインに設定されて順次増加するカーブ
となる。従って、表示装置７の画面に表示される断層像
の輝度は、図７（ｅ）に一点鎖線Ａ4で示すように、深
度方向において一定輝度が得られる。これにより、表示
装置７の画面全体にわたって同じ明るさの断層像が表示
される。
れば、切換スイッチ１４を接点ｐ側に接続した場合その
自動ＴＧＣ制御回路１３により、図３（ａ）に示すよう
に、１枚の画像の全領域を例えばＭ×Ｎ個に分割した局
所領域（Δｒ×Δθ）のそれぞれについて輝度を計測
し、それに対応するゲインに変換するので、図７（ａ）
に示す超音波の減衰がほとんど無い領域ｂより深い部分
ｃについては、図４（ｂ）に示すようにｒ方向において
領域Δｒごとのゲインを所定量ずつ抑えたものとするこ
とができる。これを、図７（ｄ）において従来との比較
で表すと、図１に示すＴＧＣ回路３に設定されるゲイン
は、二点鎖線Ｂ3で示すように、領域ｂの部分では横ば
い状態となりそれより深い部分ｃにおいて従来のゲイン
Ａ3よりも低いゲインに設定されて順次増加するカーブ
となる。従って、表示装置７の画面に表示される断層像
の輝度は、図７（ｅ）に一点鎖線Ａ4で示すように、深
度方向において一定輝度が得られる。これにより、表示
装置７の画面全体にわたって同じ明るさの断層像が表示
される。
【００２２】なお、図１においては、自動ＴＧＣ制御回
路１３に加えて手動ＴＧＣ制御回路１２も設け、この両
者を切換スイッチ１４で切り換える実施例について説明
したが、本発明はこれに限らず、表示画面の全視野ゲイ
ンを手動操作により制御する必要が無い場合は、上記手
動ＴＧＣ制御回路１２及び切換スイッチ１４は設けなく
てもよい。このときは、自動ＴＧＣ制御回路１３の出力
信号を直接ＴＧＣ回路３へ入力させればよい。
路１３に加えて手動ＴＧＣ制御回路１２も設け、この両
者を切換スイッチ１４で切り換える実施例について説明
したが、本発明はこれに限らず、表示画面の全視野ゲイ
ンを手動操作により制御する必要が無い場合は、上記手
動ＴＧＣ制御回路１２及び切換スイッチ１４は設けなく
てもよい。このときは、自動ＴＧＣ制御回路１３の出力
信号を直接ＴＧＣ回路３へ入力させればよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
画像処理部の出力側に接続されたＴＧＣ制御手段によ
り、上記画像処理部からの画像信号を取り込み、画像の
全領域を深度方向及び走査方向に複数分割した各局所領
域の輝度平均を求め、この輝度平均を生体減衰に対する
補正用のゲインに変換し、このゲインを診断部位の深度
方向及び走査方向に平滑化してゲイン制御信号を自動的
に生成し、該ゲイン制御信号を上記ＴＧＣ回路に送出し
てゲイン補正を行うことができる。これにより、被検体
の診断部位の走査方向毎の深度方向の状態に応じて受信
信号のゲインを自動的に変化させて、その受信信号の生
体減衰に対するゲイン補正を自動的に行うことができ
る。従って、診断部位の局所領域に異なる減衰量の媒質
が存在することの影響を排除して、画像の表示輝度を一
定として、診断部位の状態を正しく表示した断層像を得
ることができる。このことから、診断を誤るおそれを少
なくすることができると共に、診断効率を向上すること
ができる。
画像処理部の出力側に接続されたＴＧＣ制御手段によ
り、上記画像処理部からの画像信号を取り込み、画像の
全領域を深度方向及び走査方向に複数分割した各局所領
域の輝度平均を求め、この輝度平均を生体減衰に対する
補正用のゲインに変換し、このゲインを診断部位の深度
方向及び走査方向に平滑化してゲイン制御信号を自動的
に生成し、該ゲイン制御信号を上記ＴＧＣ回路に送出し
てゲイン補正を行うことができる。これにより、被検体
の診断部位の走査方向毎の深度方向の状態に応じて受信
信号のゲインを自動的に変化させて、その受信信号の生
体減衰に対するゲイン補正を自動的に行うことができ
る。従って、診断部位の局所領域に異なる減衰量の媒質
が存在することの影響を排除して、画像の表示輝度を一
定として、診断部位の状態を正しく表示した断層像を得
ることができる。このことから、診断を誤るおそれを少
なくすることができると共に、診断効率を向上すること
ができる。
【図１】 本発明による超音波診断装置の実施例を示す
ブロック図、
ブロック図、
【図２】 自動ＴＧＣ制御回路の内部構成を示すブロッ
ク図、
ク図、
【図３】 １枚の画像の全領域を複数に分割した局所領
域の輝度平均を求める状態を示す説明図、
域の輝度平均を求める状態を示す説明図、
【図４】 深度方向の輝度平均及びそれに対応したゲイ
ンを求めさらにそのゲインを平滑化する状態を説明する
グラフ、
ンを求めさらにそのゲインを平滑化する状態を説明する
グラフ、
【図５】 走査方向の輝度平均及びそれに対応したゲイ
ンを求めさらにそのゲインを平滑化する状態を説明する
グラフ、
ンを求めさらにそのゲインを平滑化する状態を説明する
グラフ、
【図６】 従来の超音波診断装置を示すブロック図、
【図７】 生体減衰による受信信号の変化とゲイン制御
及び表示輝度の変化の様子を説明するグラフ。
及び表示輝度の変化の様子を説明するグラフ。
１…探触子、 ２…超音波送受信部、 ３…ＴＧＣ回
路、 ４…フォーカス回路、 ５…検波回路、 ６…画
像処理部、 ７…表示装置、 １２…手動ＴＧＣ制御回
路、 １３…自動ＴＧＣ制御回路、 １４…切換スイッ
チ、 １５…局所領域輝度平均回路、 １６…輝度・ゲ
イン変換器、 １７…深度方向平滑回路、 １８…走査
方向平滑回路、 ２０…ゲインメモリ、 ２１…Ｄ／Ａ
変換器。
路、 ４…フォーカス回路、 ５…検波回路、 ６…画
像処理部、 ７…表示装置、 １２…手動ＴＧＣ制御回
路、 １３…自動ＴＧＣ制御回路、 １４…切換スイッ
チ、 １５…局所領域輝度平均回路、 １６…輝度・ゲ
イン変換器、 １７…深度方向平滑回路、 １８…走査
方向平滑回路、 ２０…ゲインメモリ、 ２１…Ｄ／Ａ
変換器。
Claims (2)
- 【請求項１】被検体に超音波を送受信する探触子と、こ
の探触子を駆動すると共に受信した反射エコー信号を増
幅する超音波送受信部と、この増幅された受信信号につ
いて生体減衰に対するゲイン補正を行うＴＧＣ回路と、
このゲイン補正された出力信号を取り込んで画像処理を
行う画像処理部と、この画像処理された画像信号を表示
する表示装置とを有して成る超音波診断装置において、 上記画像処理部からの画像信号を取り込み、画像の全領
域を深度方向及び走査方向に複数分割した各局所領域の
輝度平均を求め、この輝度平均を生体減衰に対する補正
用のゲインに変換し、このゲインを診断部位の深度方向
及び走査方向に平滑化してゲイン制御信号を自動的に生
成し、上記ＴＧＣ回路に送出してゲイン補正を行うＴＧ
Ｃ制御手段を備えたことを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】上記ＴＧＣ回路に対し上記のＴＧＣ制御手
段と並列に手動によるＴＧＣ制御手段を設けると共に、
この手動によるＴＧＣ制御手段と上記のＴＧＣ制御手段
とを切り換えてＴＧＣ回路に接続する切換手段を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28812892A JP3286945B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28812892A JP3286945B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06114060A JPH06114060A (ja) | 1994-04-26 |
| JP3286945B2 true JP3286945B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=17726176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28812892A Expired - Fee Related JP3286945B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3286945B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140137037A (ko) * | 2013-05-21 | 2014-12-02 | 삼성전자주식회사 | 초음파 영상 처리 장치 및 방법 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7306561B2 (en) * | 2004-09-02 | 2007-12-11 | Scimed Life Systems, Inc. | Systems and methods for automatic time-gain compensation in an ultrasound imaging system |
| EP2007285B1 (en) * | 2006-03-31 | 2014-02-26 | Hitachi Aloka Medical, Ltd. | Method and apparatus for automatic gain compensation in ultrasound imaging |
| WO2010001564A1 (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-07 | パナソニック株式会社 | 超音波診断装置 |
| JP5248961B2 (ja) | 2008-09-18 | 2013-07-31 | パナソニック株式会社 | 超音波診断装置 |
| KR101422574B1 (ko) * | 2010-11-25 | 2014-07-24 | 서강대학교산학협력단 | 초음파 진단장치 및 그 제어방법 |
| US8724880B2 (en) | 2011-06-29 | 2014-05-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Ultrasonic diagnostic apparatus and medical image processing apparatus |
| JP6169361B2 (ja) * | 2013-01-29 | 2017-07-26 | フクダ電子株式会社 | 超音波診断装置および輝度補正方法 |
| JP6253572B2 (ja) * | 2014-12-22 | 2017-12-27 | オリンパス株式会社 | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法および超音波観測装置の作動プログラム |
| JP2017039031A (ja) * | 2016-12-01 | 2017-02-23 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置およびその制御方法 |
| EP3480621B1 (en) * | 2017-11-01 | 2022-05-11 | Samsung Medison Co., Ltd. | Ultrasound apparatus and control method thereof |
| CN114073541A (zh) * | 2020-08-11 | 2022-02-22 | 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 | 超声造影成像的方法、超声装置及计算机存储介质 |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP28812892A patent/JP3286945B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140137037A (ko) * | 2013-05-21 | 2014-12-02 | 삼성전자주식회사 | 초음파 영상 처리 장치 및 방법 |
| KR102218308B1 (ko) * | 2013-05-21 | 2021-02-23 | 삼성전자주식회사 | 초음파 영상 처리 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06114060A (ja) | 1994-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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