JP3308570B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP3308570B2 JP3308570B2 JP28620791A JP28620791A JP3308570B2 JP 3308570 B2 JP3308570 B2 JP 3308570B2 JP 28620791 A JP28620791 A JP 28620791A JP 28620791 A JP28620791 A JP 28620791A JP 3308570 B2 JP3308570 B2 JP 3308570B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体内に送信され該
被検体内で反射された超音波を受信して受信信号を得、
該受信信号に基づいて被検体の断層像を表示する超音波
診断装置に関し、特にその表示に特徴を有する超音波診
断装置に関する。
被検体内で反射された超音波を受信して受信信号を得、
該受信信号に基づいて被検体の断層像を表示する超音波
診断装置に関し、特にその表示に特徴を有する超音波診
断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】被検体、特に人体内に超音波を送信し、
人体内の組織で反射されて戻ってきた超音波を受信して
受信信号を得、この受信信号に基づく人体内の断層像を
表示することにより人体の内臓の疾患の診断を容易なら
しめる超音波診断装置が従来より用いられており、単な
る断層像のみでなく、人体内の種々の部位の微小変位を
求める手法も種々提案されている(例えば、[1]日本
超音波医学会第54回研究発表回講演論文集第54−1
16 359〜360頁 「解析信号の空間相関関数を
用いた不均一組織の微小変位計測(八木,中山)」19
88年5月、[2]日本超音波医学会第55回研究発表
回講演論文集第55−314689〜690頁 「パル
スドプラ法を用いた組織変位速度断層法(新木,八木,
中山)」1989年10月 参照)。
人体内の組織で反射されて戻ってきた超音波を受信して
受信信号を得、この受信信号に基づく人体内の断層像を
表示することにより人体の内臓の疾患の診断を容易なら
しめる超音波診断装置が従来より用いられており、単な
る断層像のみでなく、人体内の種々の部位の微小変位を
求める手法も種々提案されている(例えば、[1]日本
超音波医学会第54回研究発表回講演論文集第54−1
16 359〜360頁 「解析信号の空間相関関数を
用いた不均一組織の微小変位計測(八木,中山)」19
88年5月、[2]日本超音波医学会第55回研究発表
回講演論文集第55−314689〜690頁 「パル
スドプラ法を用いた組織変位速度断層法(新木,八木,
中山)」1989年10月 参照)。
【0003】上記[1],[2]は、被検体内の互いに
同一の方向に向けてパルス状の超音波ビームを複数回送
信し、これにより得られた複数の超音波反射信号を用い
てそれぞれ相互相関法、パルスドプラ法により送信方向
の各深さ領域における微小変位を求めるものである。
尚、微小変位の求め方自体については本発明の主題では
なく、また上記相互相関法、パルスドプラ法はいずれも
広く知られた技術であるため、ここでは微小変位の求め
方自体についての言及は省略する。
同一の方向に向けてパルス状の超音波ビームを複数回送
信し、これにより得られた複数の超音波反射信号を用い
てそれぞれ相互相関法、パルスドプラ法により送信方向
の各深さ領域における微小変位を求めるものである。
尚、微小変位の求め方自体については本発明の主題では
なく、また上記相互相関法、パルスドプラ法はいずれも
広く知られた技術であるため、ここでは微小変位の求め
方自体についての言及は省略する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記各種の手
法を用いて求めた微小変位をどのように表示すると診断
に役立たせることができるかが問題となる。図7は、従
来の表示方法の例を表わした図である。図7(A)は、
上記[1],[2]の文献に記載された表示方法を示し
たものであり、横軸は、一例として横隔膜11や血管1
2の影を有する人体の腹部の断層像10中の1本の走査
線に沿う深さ、縦軸はその1本の走査線上の各深さにお
ける、上記各方法により求められた微小変位を表わして
おり、さらに奥行方向にその時間変化を表わしている。
しかしながらこの表示方法では断層面全体の各部分の微
小変位を一見して見渡すことができないという問題があ
る。
法を用いて求めた微小変位をどのように表示すると診断
に役立たせることができるかが問題となる。図7は、従
来の表示方法の例を表わした図である。図7(A)は、
上記[1],[2]の文献に記載された表示方法を示し
たものであり、横軸は、一例として横隔膜11や血管1
2の影を有する人体の腹部の断層像10中の1本の走査
線に沿う深さ、縦軸はその1本の走査線上の各深さにお
ける、上記各方法により求められた微小変位を表わして
おり、さらに奥行方向にその時間変化を表わしている。
しかしながらこの表示方法では断層面全体の各部分の微
小変位を一見して見渡すことができないという問題があ
る。
【0005】そこで、断層面全体の各部分の微小変位を
見渡すことができるようにするために、図7(B)に示
すように、断層像10内の各点(点a)で代表させる)
について、断層像の、順次異なる各時刻(各フレーム)
毎の微小変位を求め、この微小変位を輝度あるいは色の
明度、彩度、色の変化等(以下、これらを総称して「輝
度等」と呼ぶ)と対応させ、図7(C)に示すように、
各点の微小変位を断層像に重畳させて各フレーム毎に順
次表示する方法が考えられる。
見渡すことができるようにするために、図7(B)に示
すように、断層像10内の各点(点a)で代表させる)
について、断層像の、順次異なる各時刻(各フレーム)
毎の微小変位を求め、この微小変位を輝度あるいは色の
明度、彩度、色の変化等(以下、これらを総称して「輝
度等」と呼ぶ)と対応させ、図7(C)に示すように、
各点の微小変位を断層像に重畳させて各フレーム毎に順
次表示する方法が考えられる。
【0006】ところが、人体内の各部位の動きは、例え
ば各心拍に対応して1回ずつかなり短時間内に変位が生
じるものであるため、断層像内の各部分の微小変位が極
く短時間のうちに画面上を通り過ぎてしまうこととな
り、この断層像内に現われる微小変位の異常等をみつけ
て腫瘍等の診断を行おうとしても困難であり、見のがし
てしまう場合が生じ、診断に熟練を要することとなると
いう問題がある。
ば各心拍に対応して1回ずつかなり短時間内に変位が生
じるものであるため、断層像内の各部分の微小変位が極
く短時間のうちに画面上を通り過ぎてしまうこととな
り、この断層像内に現われる微小変位の異常等をみつけ
て腫瘍等の診断を行おうとしても困難であり、見のがし
てしまう場合が生じ、診断に熟練を要することとなると
いう問題がある。
【0007】本発明は、上記事情に鑑み、被検体内の各
組織の固さ、振動の伝播速度や伝播範囲、組織内部の動
きの大きさやその方向等組織の特徴や性状を客観的にし
かもわかりやすく表示する機能を備えた超音波診断装置
を提供することを目的とする。
組織の固さ、振動の伝播速度や伝播範囲、組織内部の動
きの大きさやその方向等組織の特徴や性状を客観的にし
かもわかりやすく表示する機能を備えた超音波診断装置
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】図1、図2、図3は、本
発明を説明するための模式図である。本発明は、これら
の各図に示された表示方法等に限定されるものではない
が、本発明の理解を容易ならしめるために、ここでは、
これらの図を用いて本発明の説明を行う。図1は、本発
明の第1の超音波診断装置の説明のための模式図であ
り、本発明の第1の超音波診断装置では、被検体内に送
信され該被検体内で反射された超音波を受信して得られ
た受信信号に基づいて、例えば、上記[1]の文献に示
された相互相関法、或いは上記[2]の文献に示された
パルスドプラ法等により被検体の断層面内の各点の微小
変位が求められ、あるいは、この微小変位をさらに走査
線方向(被検体の深さ方向)に微分した微分値が求めら
れる。ここで、該微小変位に代えて該微分値を用いても
ほぼ同様の説明となるため、以下この微分値を含めて微
小変位等、或いは単に変位と称することとする。
発明を説明するための模式図である。本発明は、これら
の各図に示された表示方法等に限定されるものではない
が、本発明の理解を容易ならしめるために、ここでは、
これらの図を用いて本発明の説明を行う。図1は、本発
明の第1の超音波診断装置の説明のための模式図であ
り、本発明の第1の超音波診断装置では、被検体内に送
信され該被検体内で反射された超音波を受信して得られ
た受信信号に基づいて、例えば、上記[1]の文献に示
された相互相関法、或いは上記[2]の文献に示された
パルスドプラ法等により被検体の断層面内の各点の微小
変位が求められ、あるいは、この微小変位をさらに走査
線方向(被検体の深さ方向)に微分した微分値が求めら
れる。ここで、該微小変位に代えて該微分値を用いても
ほぼ同様の説明となるため、以下この微分値を含めて微
小変位等、或いは単に変位と称することとする。
【0009】次に、図1(A)に示すように、上記のよ
うにして求められた断層面内の各点(点aで代表させ
る)の微小変位等の時間的な変化における極大値が求め
られる。この極大値は、各点毎に異なるフレーム(時
刻)に生じることもあり、例えば心拍をトリガとして次
の心拍までの間における極大値が求められる。図1
(B)は、各点の変位を輝度と対応させ各フレーム毎に
順次表示させる図であり、前述した従来例における図7
(C)と同一の図である。これに対し、本発明の第1の
超音波診断装置では、図1(C)に示すように、上記の
ようにして求めた各点毎の極大値が輝度等と対応づけら
れて表示される。
うにして求められた断層面内の各点(点aで代表させ
る)の微小変位等の時間的な変化における極大値が求め
られる。この極大値は、各点毎に異なるフレーム(時
刻)に生じることもあり、例えば心拍をトリガとして次
の心拍までの間における極大値が求められる。図1
(B)は、各点の変位を輝度と対応させ各フレーム毎に
順次表示させる図であり、前述した従来例における図7
(C)と同一の図である。これに対し、本発明の第1の
超音波診断装置では、図1(C)に示すように、上記の
ようにして求めた各点毎の極大値が輝度等と対応づけら
れて表示される。
【0010】図2は、本発明の第2の超音波診断装置の
説明のための模式図である。本発明の第2の超音波診断
装置においては、上記第1の超音波診断装置と同様に受
信信号に基づいて断層面内の各点a,b,c,…,dの
微小変位等が求められた後、図2(A)に示すように、
該各点a,b,c,…,dについて例えば心拍等の所定
の時刻を基準として測定したときの、該微小変位等が極
大となる各時刻τa,τb,τc,…,τdが求められ
る。この各時刻τa,τb,τc,…,τdは被検体内
の所定点(例えば心臓)で発生した振動の各点a,b,
c,…,dまでの伝播時間を表わすこととなる。
説明のための模式図である。本発明の第2の超音波診断
装置においては、上記第1の超音波診断装置と同様に受
信信号に基づいて断層面内の各点a,b,c,…,dの
微小変位等が求められた後、図2(A)に示すように、
該各点a,b,c,…,dについて例えば心拍等の所定
の時刻を基準として測定したときの、該微小変位等が極
大となる各時刻τa,τb,τc,…,τdが求められ
る。この各時刻τa,τb,τc,…,τdは被検体内
の所定点(例えば心臓)で発生した振動の各点a,b,
c,…,dまでの伝播時間を表わすこととなる。
【0011】図2(B)は、図2(A)に示す各時刻
(各フレーム)3,4,5における各点の微小変位等が
極大となる各時刻τa,τb,τc,…,τdを、図2
(A)に示すように各輝度に対応づけて表示した画面を
表わした図であり、フレーム3においては点aの時刻τ
aが求められて表示されるとともに点b,c,dについ
てはまだ微小変位等が極大となる時刻τb,τc,…,
τdが求められていないため表示されていない。フレー
ム4については、点a,bの各時刻τa,τbが求めら
れて表示され、フレーム5については、点a,b,cの
各時刻τa,τb,τcが求められて表示されている。
図2(C)はこのようにして断層面内の各点の各時刻が
求められて表示された最終画面を表わした図である。こ
のように、本発明の第2の超音波診断装置は、上記のよ
うにして求めた各時刻τa,τb,τc,…,τdを表
示するものである。
(各フレーム)3,4,5における各点の微小変位等が
極大となる各時刻τa,τb,τc,…,τdを、図2
(A)に示すように各輝度に対応づけて表示した画面を
表わした図であり、フレーム3においては点aの時刻τ
aが求められて表示されるとともに点b,c,dについ
てはまだ微小変位等が極大となる時刻τb,τc,…,
τdが求められていないため表示されていない。フレー
ム4については、点a,bの各時刻τa,τbが求めら
れて表示され、フレーム5については、点a,b,cの
各時刻τa,τb,τcが求められて表示されている。
図2(C)はこのようにして断層面内の各点の各時刻が
求められて表示された最終画面を表わした図である。こ
のように、本発明の第2の超音波診断装置は、上記のよ
うにして求めた各時刻τa,τb,τc,…,τdを表
示するものである。
【0012】図3は、本発明の第3の超音波診断装置の
説明のための模式図である。本発明の第3の超音波診断
装置、第4の超音波診断装置においても、上記第1の超
音波診断装置、第2の超音波診断装置と同様に、受信信
号に基づいて断層面内の各点a,b,c,…,dの微小
変位等が求められた後、上記第2の超音波診断装置と同
様に、図2(A)に示すように、断層面内の各点a,
b,c,…,dについて微小変位等が極大と各時刻τ
a,τb,τc,…,τdが求められ、さらにこの断層
面上の各点a,b,c,…,dに該各点に対応する各時
刻τa,τb,τc,…,τdを当て嵌め、該各時刻τ
a,τb,τc,…,τdを各画素データとしたときの
画像内の2次元的な微分値(グラジェント)が求めら
れ、このようにして求められた各点の各時刻のグラジェ
ントが表示される。
説明のための模式図である。本発明の第3の超音波診断
装置、第4の超音波診断装置においても、上記第1の超
音波診断装置、第2の超音波診断装置と同様に、受信信
号に基づいて断層面内の各点a,b,c,…,dの微小
変位等が求められた後、上記第2の超音波診断装置と同
様に、図2(A)に示すように、断層面内の各点a,
b,c,…,dについて微小変位等が極大と各時刻τ
a,τb,τc,…,τdが求められ、さらにこの断層
面上の各点a,b,c,…,dに該各点に対応する各時
刻τa,τb,τc,…,τdを当て嵌め、該各時刻τ
a,τb,τc,…,τdを各画素データとしたときの
画像内の2次元的な微分値(グラジェント)が求めら
れ、このようにして求められた各点の各時刻のグラジェ
ントが表示される。
【0013】図3(A)は、このグラジェントを矢印で
ベクトル表示したもので、図3(B)は各点のグラジェ
ントの方向に沿う流線を表示したものである。本発明の
第3の超音波診断装置はこのように各点のグラジェント
を表示するものである。また、本発明の第4の超音波診
断装置は説明のための模式図は省略されているが、上記
図3の超音波診断装置と同様にして各点のグラジェント
を求め、さらに各点のベクトルとしてのグラジェントの
方向の情報を捨像してその大きさを求め、この大きさを
輝度と対応させて表示するものである。
ベクトル表示したもので、図3(B)は各点のグラジェ
ントの方向に沿う流線を表示したものである。本発明の
第3の超音波診断装置はこのように各点のグラジェント
を表示するものである。また、本発明の第4の超音波診
断装置は説明のための模式図は省略されているが、上記
図3の超音波診断装置と同様にして各点のグラジェント
を求め、さらに各点のベクトルとしてのグラジェントの
方向の情報を捨像してその大きさを求め、この大きさを
輝度と対応させて表示するものである。
【0014】ここで、図3(C),(D)は、図3
(A)と同様に各点のグラジェントを矢印で表示すると
ともに、それぞれ各点の変位の極大値(図1(C)参
照)、各点の変位の極大値の時刻(図2(C)参照)を
重畳して表示した画面を表わしている。また、図3
(E)は、各点の変位の極大値(図1(C)参照)と各
点の変位の極大値の時刻(図2(C)参照)とを例えば
彩度と明度等前述した定義における輝度等のうちの2種
類を用いて、この図3(E)に示すような2次元カラー
バーで表わそうとするものである。これらの例に見るよ
うに、本発明は、極大値、極大値の時刻、グラジェン
ト、グラジェントの大きさのうちの複数、もしくはこれ
らとこれら以外の他の変数との双方を同一の画面上に同
時に表示してもよいものである。
(A)と同様に各点のグラジェントを矢印で表示すると
ともに、それぞれ各点の変位の極大値(図1(C)参
照)、各点の変位の極大値の時刻(図2(C)参照)を
重畳して表示した画面を表わしている。また、図3
(E)は、各点の変位の極大値(図1(C)参照)と各
点の変位の極大値の時刻(図2(C)参照)とを例えば
彩度と明度等前述した定義における輝度等のうちの2種
類を用いて、この図3(E)に示すような2次元カラー
バーで表わそうとするものである。これらの例に見るよ
うに、本発明は、極大値、極大値の時刻、グラジェン
ト、グラジェントの大きさのうちの複数、もしくはこれ
らとこれら以外の他の変数との双方を同一の画面上に同
時に表示してもよいものである。
【0015】
【作用】本発明の第1の超音波診断装置は、微小変位等
の極大値を求めてこの極大値を例えば図1(C)に示す
ように表示するものであるため、周囲と比べその極大値
の小さい領域があればその領域は組織が硬化した領域で
あると判断される等、診断に有用な情報を高度な熟練な
しに一見して読み取ることができることとなる。
の極大値を求めてこの極大値を例えば図1(C)に示す
ように表示するものであるため、周囲と比べその極大値
の小さい領域があればその領域は組織が硬化した領域で
あると判断される等、診断に有用な情報を高度な熟練な
しに一見して読み取ることができることとなる。
【0016】また本発明の第2の超音波診断装置は、微
小変位等が極大値をとる時刻を求め、この時刻を例えば
図2(C)に示すように表示するものであるため、振動
が伝達される範囲や周囲と比べ振動の伝わり方の異常な
部分等が一見してわかり、例えば振動が速く伝わる部分
は組織が硬化等の判断が可能であり、上記第1の超音波
診断装置と同様に、高度な熟練なしに診断に有用な情報
が読み取られる。
小変位等が極大値をとる時刻を求め、この時刻を例えば
図2(C)に示すように表示するものであるため、振動
が伝達される範囲や周囲と比べ振動の伝わり方の異常な
部分等が一見してわかり、例えば振動が速く伝わる部分
は組織が硬化等の判断が可能であり、上記第1の超音波
診断装置と同様に、高度な熟練なしに診断に有用な情報
が読み取られる。
【0017】また、本発明の第3の超音波診断装置は、
微小変位等が極大値をとる時刻のグラジェントを求めこ
のグラジェントを例えば図3(A),(B)のように表
示するようにしたものであるため、組織の動きの方向や
その動きの大きさが容易に観察され、その動きの方向や
大きさが周囲と比べ異常がある部分が容易に見出され
る。
微小変位等が極大値をとる時刻のグラジェントを求めこ
のグラジェントを例えば図3(A),(B)のように表
示するようにしたものであるため、組織の動きの方向や
その動きの大きさが容易に観察され、その動きの方向や
大きさが周囲と比べ異常がある部分が容易に見出され
る。
【0018】ただし、矢印や流線等を用いてそのグラジ
ェントの方向を表示する場合はそのグラジェントを画面
全体に亘って細かく表示することはできず、例えば図3
(A),(B)のようにかなり離散的に表示されること
となる。これに対し、本発明の第4の超音波診断装置
は、そのグラジェントの大きさを表示するものであるた
め、振動が伝わる速さの分布を一見して知ることがで
き、また画面全体に亘って細かく表示され、小さな異常
部であっても見のがすことなく容易に発見することがで
きる。
ェントの方向を表示する場合はそのグラジェントを画面
全体に亘って細かく表示することはできず、例えば図3
(A),(B)のようにかなり離散的に表示されること
となる。これに対し、本発明の第4の超音波診断装置
は、そのグラジェントの大きさを表示するものであるた
め、振動が伝わる速さの分布を一見して知ることがで
き、また画面全体に亘って細かく表示され、小さな異常
部であっても見のがすことなく容易に発見することがで
きる。
【0019】このように、本発明の各超音波診断装置
は、従来のように各時刻における各点の変位量を表示す
るもの(図7参照)と比べ、最大変位、固さ、振動の伝
播の様子、組織内部の動きの大きさや方向、振動の伝わ
る速度等の組織の特徴や性状が、様々な角度からまた分
かりやすく表示されることとなる。
は、従来のように各時刻における各点の変位量を表示す
るもの(図7参照)と比べ、最大変位、固さ、振動の伝
播の様子、組織内部の動きの大きさや方向、振動の伝わ
る速度等の組織の特徴や性状が、様々な角度からまた分
かりやすく表示されることとなる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
4は、本発明の第1の超音波診断装置の一実施例のブロ
ック図である。先ず制御部16から送信回路4に向けて
送信制御信号が送られ、送信回路4からは超音波探触子
3に超音波送信のための送信信号が出力される。超音波
探触子3ではこの送信信号が超音波に変換され、この超
音波2が被検体1の内部に向けて送信される。被検体1
の内部の各組織で反射された超音波2は超音波探触子3
により受信され受信信号に変換される。この受信信号は
受信回路5に入力され、制御部16からの指令により所
定のダイナミックフォーカスや走査が行われるように遅
延加算される。この遅延加算された受信信号はA/D変
換器6でディジタルデータに変換されて一旦メモリ7に
格納される。この際、制御部16からの制御信号に基づ
いてアドレスカウンタ8により各フレームF毎および各
フレームF内の各時刻t(各フレームFの画面の各位置
に対応する)毎の各データX(t,F)の格納位置が制
御される。
4は、本発明の第1の超音波診断装置の一実施例のブロ
ック図である。先ず制御部16から送信回路4に向けて
送信制御信号が送られ、送信回路4からは超音波探触子
3に超音波送信のための送信信号が出力される。超音波
探触子3ではこの送信信号が超音波に変換され、この超
音波2が被検体1の内部に向けて送信される。被検体1
の内部の各組織で反射された超音波2は超音波探触子3
により受信され受信信号に変換される。この受信信号は
受信回路5に入力され、制御部16からの指令により所
定のダイナミックフォーカスや走査が行われるように遅
延加算される。この遅延加算された受信信号はA/D変
換器6でディジタルデータに変換されて一旦メモリ7に
格納される。この際、制御部16からの制御信号に基づ
いてアドレスカウンタ8により各フレームF毎および各
フレームF内の各時刻t(各フレームFの画面の各位置
に対応する)毎の各データX(t,F)の格納位置が制
御される。
【0021】次にメモリ7から現フレームFとその1つ
前のフレームF−1の各データX(t,F),X(t,
F−1)が読み出されて微小変位(微分値)算出手段9
に入力され、該微小変位(微分値)算出手段9では断層
面内の各点の走査線方向の微小変位或いは該微小変位の
深さ方向の微分値(以下、単に微小変位等ΔX(t,
F)と呼ぶ)が求められる。
前のフレームF−1の各データX(t,F),X(t,
F−1)が読み出されて微小変位(微分値)算出手段9
に入力され、該微小変位(微分値)算出手段9では断層
面内の各点の走査線方向の微小変位或いは該微小変位の
深さ方向の微分値(以下、単に微小変位等ΔX(t,
F)と呼ぶ)が求められる。
【0022】尚、この微小変位等ΔX(t,F)の求め
方は特に限定されるものではなく、例えば相互相関法や
パルスドプラ法等のいずれを採用してもよい。この微小
変位(微分値)算出手段9で求められた微小変位等ΔX
(t,F)は、制御部16からの指令を受けたアドレス
生成部11により制御されながら、各フレームF=1,
2,3,4,5,…毎の微小変位等ΔX(t,F)がそ
れぞれメモリ10−1,メモリ10−2,メモリ10−
3,メモリ10−1,メモリ10−2,…の順に循環的
に各メモリ10−1,10−2,10−3に入力され、
記憶される。
方は特に限定されるものではなく、例えば相互相関法や
パルスドプラ法等のいずれを採用してもよい。この微小
変位(微分値)算出手段9で求められた微小変位等ΔX
(t,F)は、制御部16からの指令を受けたアドレス
生成部11により制御されながら、各フレームF=1,
2,3,4,5,…毎の微小変位等ΔX(t,F)がそ
れぞれメモリ10−1,メモリ10−2,メモリ10−
3,メモリ10−1,メモリ10−2,…の順に循環的
に各メモリ10−1,10−2,10−3に入力され、
記憶される。
【0023】次に、3つのメモリ10−1,10−2,
10−3から、これら3つのメモリ10−1,10−
2,10−3に記憶された3フレーム分の微小変位等Δ
X(t,F)を表わすデータのうち互いに対応する画素
のデータΔX1(t),ΔX2(t),ΔX3(t)が
互いに同時に読み出され、極大値算出手段12A中の極
大値判別手段12−1に入力される。この極大値判別手
段12−1にはスレッシュホールド指定手段12−2か
らしきい値Thも入力され、この極大値判別手段12−
1では、互いに同時に入力された3つのデータΔX1
(t),ΔX2(t),ΔX3(t)を比較し、時間的
に中間に位置するフレームのデータ(ここではΔX2
(t)とする)が、他のデータΔX1(t),ΔX3
(t)と比べ ΔX1(t)≦ΔX2(t)−Th かつ ΔX3(t)≦ΔX2(t)−Th …(1) を満足する場合にΔX2(t)(時間的に中間に位置す
るフレームのデータ)が極大値ΔXm(t)であると判
別され、このような比較が、現在比較対象とされている
3つのフレーム(F−1,F,F+1)の各画素に対応
する各データに対し行われ、次にメモリ10−1,10
−2,10−3のうちの時間的に一番早いフレームのデ
ータが記録されたメモリに次のフレームのデータが記憶
され、これにより新たな3つフレーム(F,F+1,F
+2)についてこの極大値の判別が行われる。
10−3から、これら3つのメモリ10−1,10−
2,10−3に記憶された3フレーム分の微小変位等Δ
X(t,F)を表わすデータのうち互いに対応する画素
のデータΔX1(t),ΔX2(t),ΔX3(t)が
互いに同時に読み出され、極大値算出手段12A中の極
大値判別手段12−1に入力される。この極大値判別手
段12−1にはスレッシュホールド指定手段12−2か
らしきい値Thも入力され、この極大値判別手段12−
1では、互いに同時に入力された3つのデータΔX1
(t),ΔX2(t),ΔX3(t)を比較し、時間的
に中間に位置するフレームのデータ(ここではΔX2
(t)とする)が、他のデータΔX1(t),ΔX3
(t)と比べ ΔX1(t)≦ΔX2(t)−Th かつ ΔX3(t)≦ΔX2(t)−Th …(1) を満足する場合にΔX2(t)(時間的に中間に位置す
るフレームのデータ)が極大値ΔXm(t)であると判
別され、このような比較が、現在比較対象とされている
3つのフレーム(F−1,F,F+1)の各画素に対応
する各データに対し行われ、次にメモリ10−1,10
−2,10−3のうちの時間的に一番早いフレームのデ
ータが記録されたメモリに次のフレームのデータが記憶
され、これにより新たな3つフレーム(F,F+1,F
+2)についてこの極大値の判別が行われる。
【0024】このようにして極大値判別手段12−1に
おいて極大値ΔXm(t)が求められると、この極大値
ΔXm(t)が表示用メモリ13−1に入力されて記憶
されるとともに、極大値ΔXm(t)が判別されたこと
を示すイネーブル信号enがアドレス生成部14に入力
される。アドレス生成部14では極大値ΔXm(t)の
アドレス(断層面内の位置)が出力され表示用メモリ1
3−2に入力されて記憶される。このようにして断層面
内の各点(各時刻t)に対応する各極大値ΔXm(t)
とそのアドレスが各表示用メモリ13−1,13−2に
蓄積されると、これらの表示用メモリ13−1,13−
2に蓄積されたデータがディスプレイ15に入力され、
このディスプレイ15の表示画面上に、例えば図1
(C)に示すような各極大値ΔXm(t)が各輝度に変
換された画像が表示される。
おいて極大値ΔXm(t)が求められると、この極大値
ΔXm(t)が表示用メモリ13−1に入力されて記憶
されるとともに、極大値ΔXm(t)が判別されたこと
を示すイネーブル信号enがアドレス生成部14に入力
される。アドレス生成部14では極大値ΔXm(t)の
アドレス(断層面内の位置)が出力され表示用メモリ1
3−2に入力されて記憶される。このようにして断層面
内の各点(各時刻t)に対応する各極大値ΔXm(t)
とそのアドレスが各表示用メモリ13−1,13−2に
蓄積されると、これらの表示用メモリ13−1,13−
2に蓄積されたデータがディスプレイ15に入力され、
このディスプレイ15の表示画面上に、例えば図1
(C)に示すような各極大値ΔXm(t)が各輝度に変
換された画像が表示される。
【0025】また、ディスプレイ15には、極大値算出
手段12で算出された極大値ΔXm(t)を最後に表示
する他に、各時刻に対応する微小変位等を刻々と表示さ
せてもよい。図5は、本発明の第2の超音波診断装置の
一実施例の、図4に示す第1の超音波診断装置との相違
する部分のみを示したブロック図であり、図4に示すブ
ロック図中の極大値算出手段12Aに代えてこの図5に
示す極大値時刻算出手段12Bを備えたものが本発明の
第2の超音波診断装置の一実施例となる。
手段12で算出された極大値ΔXm(t)を最後に表示
する他に、各時刻に対応する微小変位等を刻々と表示さ
せてもよい。図5は、本発明の第2の超音波診断装置の
一実施例の、図4に示す第1の超音波診断装置との相違
する部分のみを示したブロック図であり、図4に示すブ
ロック図中の極大値算出手段12Aに代えてこの図5に
示す極大値時刻算出手段12Bを備えたものが本発明の
第2の超音波診断装置の一実施例となる。
【0026】以下、図4に示すブロック図との相違点に
ついてのみ説明する。極大値判別手段12−1におい
て、図4を用いて説明した場合と同様にして極大値ΔX
m(t)が判別され、この極大値ΔXm(t)が存在し
た場合にイネーブル信号enが出力される。初期時間設
定手段12−3では、順次入力される各フレーム中の空
間的に固定されたある1本の走査線に着目し、順次入力
される各フレームの中でその走査線上の多数の点に対応
して最も多くイネーブル信号enが出力されたフレーム
の時刻が初期時刻として設定される。これは、例えば心
拍に起因する動きが、現在観察されている断層面内に最
大に伝達された時点をもって初期時刻とすることを意味
するものである。また、この超音波診断装置とは別に心
拍を検出とそれを入力し、その心拍に同期した所定の時
刻をもって初期時刻としてもよい。このようにして初期
時刻が設定されると、時間カウンタ12−4が初期時刻
毎に繰り返しクリアされる。
ついてのみ説明する。極大値判別手段12−1におい
て、図4を用いて説明した場合と同様にして極大値ΔX
m(t)が判別され、この極大値ΔXm(t)が存在し
た場合にイネーブル信号enが出力される。初期時間設
定手段12−3では、順次入力される各フレーム中の空
間的に固定されたある1本の走査線に着目し、順次入力
される各フレームの中でその走査線上の多数の点に対応
して最も多くイネーブル信号enが出力されたフレーム
の時刻が初期時刻として設定される。これは、例えば心
拍に起因する動きが、現在観察されている断層面内に最
大に伝達された時点をもって初期時刻とすることを意味
するものである。また、この超音波診断装置とは別に心
拍を検出とそれを入力し、その心拍に同期した所定の時
刻をもって初期時刻としてもよい。このようにして初期
時刻が設定されると、時間カウンタ12−4が初期時刻
毎に繰り返しクリアされる。
【0027】この状態において極大値判別手段12−1
で極大値が判別されイネーブル信号enが出力される
と、そのイネーブル信号enが出力されたタイミングを
表わす時刻T(t)と該イネーブル信号enそのものと
が出力され、それぞれ図4に示す表示用メモリ13−
1、アドレス生成部14に入力され、ディスプレイ15
には表示用メモリ13−1,13−2に蓄積された、極
大値をとる時刻T(t)が輝度に変換された画像(図2
(B),(C)参照)が出力される。
で極大値が判別されイネーブル信号enが出力される
と、そのイネーブル信号enが出力されたタイミングを
表わす時刻T(t)と該イネーブル信号enそのものと
が出力され、それぞれ図4に示す表示用メモリ13−
1、アドレス生成部14に入力され、ディスプレイ15
には表示用メモリ13−1,13−2に蓄積された、極
大値をとる時刻T(t)が輝度に変換された画像(図2
(B),(C)参照)が出力される。
【0028】尚、上記時刻を算出する際に、画面の端と
端では超音波を発信して受信する際の時間差が生じるた
めそれを補正する手段を備えてもよい。図6は、本発明
の第3の超音波診断装置及び本発明の超音波診断装置の
一実施例の、図4に示すブロック図との相違する部分の
みを示したブロック図である。図4に示す極大値算出手
段12Aに代えてこの図6に示すグラジェント算出手段
12Cが配置される。
端では超音波を発信して受信する際の時間差が生じるた
めそれを補正する手段を備えてもよい。図6は、本発明
の第3の超音波診断装置及び本発明の超音波診断装置の
一実施例の、図4に示すブロック図との相違する部分の
みを示したブロック図である。図4に示す極大値算出手
段12Aに代えてこの図6に示すグラジェント算出手段
12Cが配置される。
【0029】極大値判別手段12−1,スレッシュホー
ルド指定手段12−2については図4及び図5と共通で
あり、また初期時間設定手段12−3,時間カウンタ1
2−4については図5と共通であるため説明は省略す
る。メモリ12−5には、アドレスカウンタ12−6か
らのアドレス情報に従い、極大値判別手段12−1から
出力されたイネーブル信号enが出力された時点で時間
カウンタ12−4から出力された各点毎の極大値をとる
時刻T(t)が蓄積され、これにより、このメモリ12
−5内には該時刻T(t)を画素データとする画像が形
成されることになる。このようにしてメモリ12−5内
に時刻T(t)を画素データとする画像が形成される
と、メモリ12−5から各時刻T(t)が読み出されて
グラジェント演算手段12−7に入力される。このグラ
ジェント演算手段12−7では、この画像上の互いに直
交するx方向,y方向について微分演算がなされ、これ
により各画素毎のグラジェント(ΔTx(t),ΔTy
(t))が求められ、イネーブル信号enとともにメモ
リ12−5から出力される。
ルド指定手段12−2については図4及び図5と共通で
あり、また初期時間設定手段12−3,時間カウンタ1
2−4については図5と共通であるため説明は省略す
る。メモリ12−5には、アドレスカウンタ12−6か
らのアドレス情報に従い、極大値判別手段12−1から
出力されたイネーブル信号enが出力された時点で時間
カウンタ12−4から出力された各点毎の極大値をとる
時刻T(t)が蓄積され、これにより、このメモリ12
−5内には該時刻T(t)を画素データとする画像が形
成されることになる。このようにしてメモリ12−5内
に時刻T(t)を画素データとする画像が形成される
と、メモリ12−5から各時刻T(t)が読み出されて
グラジェント演算手段12−7に入力される。このグラ
ジェント演算手段12−7では、この画像上の互いに直
交するx方向,y方向について微分演算がなされ、これ
により各画素毎のグラジェント(ΔTx(t),ΔTy
(t))が求められ、イネーブル信号enとともにメモ
リ12−5から出力される。
【0030】ここでグラジェント(ΔTx(t),ΔT
y(t))を例えば図3(A),(B)に示すような画
像として図4に示すディスプレイ15に表示するとき
は、グラジェント演算手段12−7とメモリ12−5か
ら出力されたグラジェント(ΔTx(t),ΔTy
(t))とイネーブル信号enが、それぞれ表示用メモ
リ13,アドレス生成部14(図4参照)に入力される
こととなる。
y(t))を例えば図3(A),(B)に示すような画
像として図4に示すディスプレイ15に表示するとき
は、グラジェント演算手段12−7とメモリ12−5か
ら出力されたグラジェント(ΔTx(t),ΔTy
(t))とイネーブル信号enが、それぞれ表示用メモ
リ13,アドレス生成部14(図4参照)に入力される
こととなる。
【0031】また、グラジェントの大きさを求めてこれ
を表示するときは絶対値演算手段12−8を備え、この
絶対値演算手段12−8では、グラジェント演算手段1
2−7で求められたグラジェント(ΔTx(t),ΔT
y(t))を入力してその絶対値Vが求められ、その絶
対値Vとイネーブル信号enが図4に示す表示用メモリ
13−1とアドレス生成部14に入力される。
を表示するときは絶対値演算手段12−8を備え、この
絶対値演算手段12−8では、グラジェント演算手段1
2−7で求められたグラジェント(ΔTx(t),ΔT
y(t))を入力してその絶対値Vが求められ、その絶
対値Vとイネーブル信号enが図4に示す表示用メモリ
13−1とアドレス生成部14に入力される。
【0032】ここで、図4、図5、図6に示す各手段の
うちの何れか2つの手段、もしくは3つの手段を同時に
構成して表示するようにしてもよいことはもちろんであ
る。
うちの何れか2つの手段、もしくは3つの手段を同時に
構成して表示するようにしてもよいことはもちろんであ
る。
【0033】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の超
音波診断装置は、微小変位等を算出し、単に各時刻にお
けるこの算出された微小変位等を表示することに代え、
またはこれとともに、該微小変位等を時間関数としたと
きの極大値や該極大値をとる時刻、該時刻のグラジェン
ト、その絶対値を算出し、それらを表示する構成とした
ため、組織の固さ、振動の伝播の様子、組織内部の動き
の大きさや方向、振動の伝播の速度等の組織の特徴や性
状を多方面から知ることが可能となる。またそれらが輝
度や色の明度や彩度、或いはベクトル等で表示されるこ
とにより、目で見て分かりやすい画像が表示されること
となる。
音波診断装置は、微小変位等を算出し、単に各時刻にお
けるこの算出された微小変位等を表示することに代え、
またはこれとともに、該微小変位等を時間関数としたと
きの極大値や該極大値をとる時刻、該時刻のグラジェン
ト、その絶対値を算出し、それらを表示する構成とした
ため、組織の固さ、振動の伝播の様子、組織内部の動き
の大きさや方向、振動の伝播の速度等の組織の特徴や性
状を多方面から知ることが可能となる。またそれらが輝
度や色の明度や彩度、或いはベクトル等で表示されるこ
とにより、目で見て分かりやすい画像が表示されること
となる。
【図1】本発明の第1の超音波診断装置を説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【図2】本発明の第2の超音波診断装置を説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【図3】本発明の第3の超音波診断装置を説明するため
の模式図である。
の模式図である。
【図4】本発明の第1の超音波診断装置の一実施例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図5】本発明の第2の超音波診断装置の一実施例の、
図4に示す超音波診断装置の一実施例との相違部分を示
すブロック図である。
図4に示す超音波診断装置の一実施例との相違部分を示
すブロック図である。
【図6】本発明の第3の超音波診断装置の一実施例の、
図4に示す超音波診断装置の一実施例との相違部分を示
すブロック図である。
図4に示す超音波診断装置の一実施例との相違部分を示
すブロック図である。
【図7】従来の表示方法の例を表わした図である。
1 被検体 2 超音波 3 超音波探触子 4 送信回路 5 受信回路 6 A/Dコンバータ 7 メモリ 8 アドレスカウンタ 9 微小変位(微分値)算出部 10−1,10−2,10−3 メモリ 11 アドレス生成部 12A 極大値算出手段 12B 時刻算出手段 12C グラジェント算出手段 13−1,13−2 表示用メモリ 14 アドレス生成部 15 ディスプレイ 16 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志村 孚城 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−13449(JP,A) 特開 平2−241444(JP,A) 特開 平3−55049(JP,A) 特開 平4−17842(JP,A) 八木晋一、中山淑,解析信号の2次元 相関関数評価による不均一組織超音波変 位断層法の設計,電子情報通信学会技術 研究報告,1991年 6月22日,第91巻、 第107号,第31−36頁 Yasuo Yamashita,M itsuhiro Kubota,TI SSUE CHARACTERIZAT ION FROM ULTRASONI C IMAGING OF MOVEM ENT AND DEFORMATIO N,1990 IEEE ULTRASON ICS SYMPOSIUM,Vol. 3,pp1371−1375 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00
Claims (5)
- 【請求項1】 被検体内に送信され該被検体内で反射さ
れた超音波を受信して受信信号を得、該受信信号に基づ
いて前記被検体の断層像を表示する超音波診断装置にお
いて、 前記受信信号に基づいて前記被検体内の組織の微小変
位、或いは該微小変位の、前記被検体内の走査線に沿う
方向についての微分値を算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の、時間軸上両側の点の値よ
りも大きな値である時間的な極大値を算出する手段と、 該極大値を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。 - 【請求項2】 被検体内に送信され該被検体内で反射さ
れた超音波を受信して受信信号を得、該受信信号に基づ
いて前記被検体の断層像を表示する超音波診断装置にお
いて、 前記受信信号に基づいて前記被検体内の組織の微小変
位、或いは該微小変位の、前記被検体内の走査線に沿う
方向についての微分値を算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の、時間軸上両側の点の値よ
りも大きな値である時間的な極大値をとる時刻を算出す
る手段と、 該時刻を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。 - 【請求項3】 被検体内に送信され該被検体内で反射さ
れた超音波を受信して受信信号を得、該受信信号に基づ
いて前記被検体の断層像を表示する超音波診断装置にお
いて、 前記受信信号に基づいて前記被検体内の組織の微小変
位、或いは該微小変位の、前記被検体内の走査線に沿う
方向についての微分値を算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の、時間軸上両側の点の値よ
りも大きな値である時間的な極大値をとる時刻のグラジ
ェントを算出する手段と、 該グラジェントを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。 - 【請求項4】 被検体内に送信され該被検体内で反射さ
れた超音波を受信して受信信号を得、該受信信号に基づ
いて前記被検体内の断層像を表示する超音波診断装置に
おいて、 前記受信信号に基づいて前記被検体内の組織の微小変
位、或は該微小変位の、前記被検体内の走査線に沿う方
向についての微分値を算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の、時間軸上両側の点の値よ
りも大きな値である時間的な極大値をとる時刻のグラジ
ェントの大きさを算出する手段と、 該グラジェントの大きさを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。 - 【請求項5】 被検体内に送信され該被検体内で反射さ
れた超音波を受信して受信信号を得、該受信信号に基づ
いて前記被検体の断層像を表示する超音波診断装置にお
いて、 前記受信信号に基づいて前記被検体の微小変位、或いは
該微小変位の、前記被検体内の走査線に沿う方向につい
ての微分値を算出する手段を有し、 該微小変位或いは該微分値の時間的な極大値を算出する
手段と、 該微小変位或いは該微分値の時間的な極大値をとる時刻
を算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の、時間軸上両側の点の値よ
りも大きな値である時間的な極大値をとる時刻のグラジ
ェントを算出する手段と、 該微小変位或いは該微分値の時間的な極大値をとる時刻
のグラジェントの大きさを算出する手段と、 の4手段の内、2つ以上の手段を有し、 更に、該極大値、該時刻、該グラジェント、該大きさの
内の2つ以上を表示する手段、 を有することを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28620791A JP3308570B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 超音波診断装置 |
| DE4236757A DE4236757C2 (de) | 1991-10-31 | 1992-10-30 | Ultraschalldiagnosegerät |
| US07/968,688 US5355887A (en) | 1991-10-31 | 1992-10-30 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28620791A JP3308570B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115480A JPH05115480A (ja) | 1993-05-14 |
| JP3308570B2 true JP3308570B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17701357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28620791A Expired - Lifetime JP3308570B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3308570B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9144413B2 (en) | 2005-03-30 | 2015-09-29 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| EP1880679B1 (en) * | 2005-05-09 | 2015-10-07 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonograph and ultrasonic image display method |
| JP4939199B2 (ja) * | 2006-05-24 | 2012-05-23 | 有限会社医用超音波技術研究所 | 画像補間方法、画像補間装置、および超音波診断装置 |
| JP2010131426A (ja) * | 2010-02-10 | 2010-06-17 | Hitachi Medical Corp | 超音波診断装置 |
| KR102185727B1 (ko) * | 2014-01-28 | 2020-12-02 | 삼성메디슨 주식회사 | 초음파 진단 장치 및 그 동작방법 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP28620791A patent/JP3308570B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Yasuo Yamashita,Mitsuhiro Kubota,TISSUE CHARACTERIZATION FROM ULTRASONIC IMAGING OF MOVEMENT AND DEFORMATION,1990 IEEE ULTRASONICS SYMPOSIUM,Vol.3,pp1371−1375 |
| 八木晋一、中山淑,解析信号の2次元相関関数評価による不均一組織超音波変位断層法の設計,電子情報通信学会技術研究報告,1991年 6月22日,第91巻、第107号,第31−36頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05115480A (ja) | 1993-05-14 |
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