JP3943653B2 - Ultrasonic diagnostic equipment - Google Patents

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内部を超音波で走査し、得られたエコー信号に基づいて超音波画像を生成し表示する超音波診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
超音波の医学的な応用としては種々の装置があるが、その主流は超音波パルス反射法を用いて生体の軟部組織の断層像を超音波診断装置である。この超音波診断装置は無侵襲検査法で、組織の断層像を表示するものであり、X線診断装置、X線CT装置、MRIおよび核医学診断装置などの他の診断装置に比べて、リアルタイム表示が可能、装置が小型で安価、X線などの被曝がなく安全性が高く、さらに超音波ドップラ法により血流イメージングが可能であるなどの独自の特徴を有している。
【0003】
このため心臓、腹部、乳腺、泌尿器、および産婦人科などでその活用範囲は広い。特に、超音波プローブを体表から割り当てるだけの簡単な操作で心臓の拍動や胎児の動きの様子がリアルタイム表示で得られ、かつ安全性が高いため繰り返して検査が行えるほか、ベッドサイドへ移動していっての検査も容易に行えるなど簡便である。
【0004】
このように様々な優位性のある超音波診断であるが、近年では、画質パラメータもオペレータ側で自由に変更できるようになっているものが普及し、その利便性はさらに高まっている。
【0005】
この画質パラメータとしては、エコー信号のゲイン、輝度変調の入出力関係、ラスタ間スムージングのラスタ本数、フレーム間スムージングのフレーム枚数等が代表的である。
【0006】
これらエコー信号のゲイン、ラスタ間スムージングのラスタ本数、フレーム間スムージングのフレーム枚数は、操作パネルに設けられているアップ/ダウンスイッチでステージを上昇/下降することにより、離散的に変化するようになっている。
【0007】
さらに、ステージを上昇/下降していくと、これらゲインやラスタ本数やフレーム枚数の値がどのように増加し、また低下していくのかという仕様も、オペレータは数値入力、又は画面に数値で表示される幾つかの規定値の中から選択することにより、一定の制限の範囲内で変更できるようになっている。
【0008】
このように仕様を好み通りに変更するには、数値の意味を事前に十分理解しておく必要があり、オペレータには非常に不親切であった。また、オペレータが望む最大公約数的にしか仕様を変更できず、自由度が低いものであった。さらに、変更した仕様で画質がどのように変わるのかを直感的に理解できないという問題もあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、画質パラメータの仕様を分かり易く変更できる超音波診断装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、超音波で被検体の内部を走査し、得られたエコー信号に基づいて前記内部の超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、前記超音波画像の画質パラメータに関する複数のサンプル曲線を画面内第1領域に一覧で表示し、前記複数のサンプル曲線から選択された一のサンプル曲線を画面内第2領域に拡大表示するとともに、前記第2領域に表示されたサンプル曲線又は任意に変形されたサンプル曲線に従って変更されるサンプル画像を画面内第3領域に表示することができるように構成されていることを特徴とする
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明による超音波診断装置を好ましい実施形態により説明する。図1に本実施形態に係る超音波診断装置の構成を示す。この装置は、システムコントローラ1を制御中枢として、超音波プローブ2、送信ユニット3、受信ユニット4、Bモード処理ユニット5、カラー・フロー・マッピング処理ユニット6、表示ユニット7、操作パネル8、そして画質仕様調整プロセッサ9とから構成される。
【0012】
なお、ここでは説明の便宜上、Bモード(断層イメージ)とカラー・フロー・マッピング(CFM)モード(血流イメージ)との2種類の検査モードのユニット5,6しか示していないが、例えば、
心臓の1ライン上の各部の動きを時間の経過と共に表示して心臓の大きさの変化や弁の動きの速さ等を観察できるMモード、
距離分解能は無いが、高画質の血流パターンから最大血流速度等の計測が高精度で可能な連続波ドップラモード、
断層上の1点の血流を選択し、その点の血流状態を詳細に観察できるパルス波ドップラモード
等の各処理ユニットを適当に組み合わせて装備していてもよい。これらの処理ユニットの構成は従来から周知のものを採用すればよいので、ここでは説明を省略するものとする。
【0013】
超音波プローブ2は、電気信号を扱う側と、超音波に内部情報を付与する被検体側との間を媒介するために、配列された複数の微小圧電素子を先端部分に有している。このプローブ2の形態としては、セクタ対応、リニア対応、コンベックス対応等の中から任意に選択される。
【0014】
超音波プローブ2から超音波を送信するための送信ユニット3は、クロック発生器31、レートパルス発生器32、送信遅延回路33、パルサ34とから構成されている。クロック発生器31から発振されたクロックをレートパルス発生器32で分周して超音波の送信レート(毎秒送信回数)を決定するためのレートパルスを発生する。このレートパルスは例えば100チャネルに分配されて、送信遅延回路33で送信の指向性を決めるために必要な遅延時間をチャネルごとに個別に与えられる。パルサ34は、このレートパルスをチャネルごとに個別に増幅して、プローブ2の圧電素子に印加する。
【0015】
プローブ2の圧電素子は、この信号パルスにより励振され、超音波を発生する。この超音波は生体内を伝播し、その途中にある音響インピーダンスの不連続面で次々と反射する。この反射強度は不連続面の音響インピーダンスの差に主に依存している。また、超音波は心臓壁や血球でも反射して、その速度のビーム方向成分に従って周波数偏移を受ける。
【0016】
このような反射によるエコーはプローブ2に返ってきて、圧電素子を振動する。これにより、圧電素子からは微弱なエコー信号が発生する。このエコー信号は、受信ユニット4に取り込まれ、そこでまずプリアンプ41でチャネルごとに個別に増幅され、そして受信遅延回路42で適当な遅延時間を与えられて、加算器43で加算される。これによりエコー信号に受信指向性が与えられて、特定方向からのエコー成分だけが強調される。このエコー信号は、Bモード処理ユニット5とカラー・フロー・マッピング処理ユニット6とにそれぞれ送り込まれる。
【0017】
なお、プリアンプ41はシステムコントローラ1の制御に従ってゲインが変更可能になっている。
Bモード処理ユニット5は、検波回路51と、対数増幅器52と、アナログ・ディジタル・コンバータ(A・D・C)53とから構成される。エコー信号はまず検波回路51で検波(包絡線検波)され、その振幅信号を対数増幅器52で対数増幅し、そしてアナログ・ディジタル・コンバータ53でディジタル信号に変換される。
【0018】
カラー・フロー・マッピング処理ユニット6は、ミキサ61と、ローパスフィルタ62と、アナログディジタルコンバータ(A・D・C)63と、MTIフィルタ64と、自己相関器65と、演算部66とから構成される。ミキサ61とローパスフィルタ62とは、送信超音波の中心周波数で振動する参照信号を使ってエコー信号を直交位相検波して、血球や臓器壁等の移動体から周波数偏移を受けた偏移成分(ドップラ信号)を取り出す。このドップラ信号をアナログ・ディジタル・コンバータ63で所定のサンプリング周波数に従って1本の走査線に対して例えば0.5mm間隔でサンプリングしてディジタル信号に変換してから、MTIフィルタ64に送り込む。
【0019】
MTIフィルタ64では、ハイパスフィルタであり、ドップラ信号から心臓壁等の比較的移動速度の遅い移動体に関する低周波成分(クラッタ成分)を取り除き、また血球等の比較的移動速度の速い移動体に関する高周波成分(血流成分)だけを抽出する。そして、この血流成分の周波数を自己相関器65により求め、演算部66でその周波数から血流の平均速度と、血流速度の分散と、主に血流量を反映しているパワー(ドプラ信号の振幅の二乗)とをサンプル点毎に演算する。
【0020】
表示ユニット7は、ディジタル・スキャン・コンバータ(D・S・C)71と、ルック・アップ・テーブル(L・U・T)72と、ディジタル・アナログ・コンバータ(D・A・C)73と、カラーディスプレイ74とから構成される。
【0021】
ディジタル・アナログ・コンバータ73は、図2に示すように、Bモード処理ユニット5やカラー・フロー・マッピング処理ユニット6からの画像信号を入力バッファ711を介して空間フィルタ712に取り込み、ここで隣接数本のラスタを対象に同一深度の空間的な画素値変化から高周波成分を除去して、空間的なスムージング(平滑化)を行い、そしてこの空間的にスムージングされた画像信号をフレームメモリ713を介して今度は時間フィルタ714に送り込み、ここで隣接数枚のフレームを対象に同一位置の時間的な画素値変化から高周波成分を除去して、時間的なスムージング(平滑化)を行い、そしてこの空間的且つ時間的にスムージングされた画像信号を出力バッファ715を介して出力する。
【0022】
空間フィルタ712や時間フィルタ713は、FIR型又はIIR型のディジタルフィルタで構成され、フィルタ対象の画素列に系数列を畳み込み、それらの値を加算して出力するというものであり、周知の通り、この系数列を自由に変えることにより、空間的フィルタ対象のラスタ本数やカットオフ周波数、時間的フィルタ対象のフレーム枚数やカットオフ周波数を任意に変更することができるようになっている。
【0023】
画質仕様調整ユニット9は、表示画像の画質パラメータの仕様に関する機能を有している特徴的な部分である。画質パラメータには、次のようなものが代表的である。
【0024】
POST PROCESS(輝度変調);例えばガンマ補正に応用されている技術で、ルック・アップ・テーブル72の変換表を使って入力輝度値に対して出力輝度値を適当に変換することにより、入力輝度の特定の範囲を強調することができる。ルック・アップ・テーブル72の変換表を書き換えることにより、輝度変調特性を任意に変更することができる。
【0025】
GAIN(ゲイン);画像全体の明るさを調整するためのパラメータであり、受信ユニット4のプリアンプ41のゲイン操作により実現される。
LATERAL SMOOTH(空間的スムージング);いわゆるラスタ間スムージングであり、ディジタル・スキャン・コンバータ71内の空間フィルタ712でフィルタ対象として扱うラスタ本数を増減することにより、画像内の空間的ななめらかさを調整することができる。
【0026】
PERSISTENCE (時間的スムージング);いわゆるフレーム間スムージング処理であり、ディジタル・スキャン・コンバータ71内の時間フィルタ714でフィルタ対象として扱うフレーム枚数を変えることにより、動画像の時間的ななめらかさを調整することができる。
【0027】
これらのうちのゲイン、ラスタ本数、フレーム枚数の各画質パラメータの値は、例えば1〜10までの間で段階的(離散的)に変更可能になっており、操作パネル8の上昇ボタン81を1回圧す毎に、パラメータの状態(以下、“ステージ”という)が1ステップ(段階)ずつ上がり、下降ボタン82を1回圧す毎に1ステップずつ下がるようになっている。ステージの上げ下げに対して、パラメータの値がどのように変わっていくか、その変化を、ここでは“画質パラメータの仕様”と称するが、本実施形態では、横軸をステージとし、縦軸をその画質パラメータの値として仕様曲線を作成して、この曲線によって画質パラメータの仕様を視覚的に分かり易くオペレータに提供し、またこの曲線を変えることにより簡単に仕様変更を実現し得るものである(図4(a),(c),(d)参照)。
【0028】
また、輝度変調のパラメータの場合、上述したように変換表の書き換えによって輝度変調特性(仕様)を変更できるのであるが、本実施形態では横軸を入力輝度(入力信号)、縦軸を出力輝度(出力信号)として、輝度変調特性(仕様)を入出力曲線として分かり易くで表すことができ、この入出力曲線を変更することにより簡単にゲイン仕様の変更を実現し得るものである(図4(b)参照)。
【0029】
図3はこの画質仕様調整プロセッサ9の構成例を示している。画質仕様調整プロセッサ9は、プロセッサ91に、入出力(I/O)インタフェース92と、ROM93と、EEPROM94とが接続された構成になっている。
【0030】
操作パネル8を介して入力された画質仕様の変更に関する様々なコマンドは入出力インタフェース92を介してプロセッサ91に供給され、またプロセッサ9で構成した画質仕様変更用画面等の表示に関わる出力信号は入出力インタフェース92を介してディジタル・スキャン・コンバータ71に送り込まれる。
【0031】
ROM93には、画質仕様の変更に関するアプリケーションプログラム及び画面作成に必要な文字列データが予めインストールされている。このプログラムを使ってオペレータの任意に変更された画質仕様を保存し、必要に応じて再現するためにEEPROM94が設けられている。
【0032】
次に画質仕様の変更動作について説明する。まず、オペレータにより操作パネル8上の適当なキー操作によりアプリケーションプログラムを起動し、仕様変更を希望している画質の種類を、輝度変調、ゲイン、空間的スムージング、時間的スムージングの中から選択する。すると、まず図5に示すような初期画面がプロセッサ91により構成され、表示される。
【0033】
この画面は、3つの領域(A,B,C)に分割されている。領域(A)には被検体から実際に収集した超音波画像、又は予め装置側に用意されていたサンプル画像がガイド像として表示され、この画質が仕様変更作業中にその仕様に従って随時変更されるようになっており、オペレータはこのガイド像で随時、画質を確認しながらのその仕様を少しずつ所望の状態に近づけて行くことができるようになっている。
【0034】
領域(B)には、ROM93に予め用意されている仕様曲線や入出力曲線、またこれに加えて過去にオペレータが変更してEEPROM94に保存された仕様曲線や入出力曲線をサンプル曲線としてグラフの形で一覧表示する。この複数のサンプル曲線の中でオペレータが指定したものが、領域(C)に拡大表示される。この領域(C)は作業領域であり、オペレータはこの領域(C)に表示されたサンプル曲線を、操作パネル8のマウス等の入力デバイスを使って図6に示すように自由に変形することができるようになっている。例えば、曲線上の任意点を適当に上げ下げすると、プロセッサ91では曲線近似等の適当な数学的手法を駆使して新たな曲線に作り替える。
【0035】
オペレータは曲線を自由に変形し、そしてその仕様にリアルタイムで追従して変更されるガイド画像の画質を確認しながら、所望の仕様に到達することができる。こうして最終的に決定した仕様は、EEPROM94に登録され、適宜ここから読み出して再現することができる。
【0036】
このように画質の仕様が曲線で視覚的に分かり易く表示され、また仕様変更をこの曲線を変形させることにより行え、しかも変更途中の画質仕様をガイド画像で随時確認することができるので、非常に簡易に分かり易くしかも迅速に仕様変更を完了することができる。
【0037】
なお、図7には、実際に被検体を超音波でスキャンしながらリアルタイムで生成された超音波画像や、スキャンを伴わずに再生表示される超音波画像の表示画面の一例を示しており、この図に示すように超音波画像と同画面に現在の仕様曲線を表示させたり、又は非表示させたりできるので、オペレータは適時、現在の仕様を確認することができるようになっている。
本発明は、上述してきたような実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能であることは言うまでもない。
【0038】
【発明の効果】
本発明では、画質パラメータの仕様がグラフで表示されるので、オペレータはこの仕様を視覚的に分かり易く理解できる。しかも、このグラフを変形することにより、画質パラメータの仕様を自由に変更することができるので、仕様変更が容易になり得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1のディジタル・スキャン・コンバータの構成を示すブロック図。
【図3】図1の画質ユニットの構成を示すブロック図。
【図4】ゲイン、輝度階調、ラスタ間スムージング、フレーム間スムージングそれぞれの仕様曲線を示す図。
【図5】図1のディスプレイに表示される画質パラメータの仕様変更用の画面の一例を示す図。
【図6】仕様曲線の変形方法の説明補足図。
【図7】図1のディスプレイの超音波画像の通常の表示画面の一例を示す図。
【符号の説明】
1…システムコントローラ、
2…超音波プローブ、
3…送信ユニット、
4…受信ユニット、
5…Bモード処理ユニット、
6…カラー・フロー・マッピング処理ユニット、
7…表示ユニット、
8…操作パネル、
9…画質仕様調整ユニット、
31…クロック発生器、
32…レートパルス発生器、
33…送信遅延回路、
34…パルサ、
41…プリアンプ、
42…受信遅延回路、
43…加算器、
51…検波回路、
52…対数増幅器、
53…アナログ・ディジタル・コンバータ、
61…ミキサ、
62…ローパスフィルタ、
63…アナログ・ディジタル・コンバータ、
64…MTIフィルタ、
65…自己相関器、
66…演算部、
71…ディジタル・スキャン・コンバータ、
72…ルック・アップ・テーブル、
73…ディジタル・アナログ・コンバータ、
74…カラーディスプレイ、
91…プロセッサ、
92…入出力インタフェース、
93…ROM、
94…EEPROM、
711…入力バッファ、
712…空間フィルタ、
713…フレームメモリ、
714…時間フィルタ、
715…出力バッファ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that scans the inside of a subject with ultrasonic waves and generates and displays an ultrasonic image based on an obtained echo signal.
[0002]
[Prior art]
There are various devices for medical applications of ultrasound, and the mainstream is an ultrasound diagnostic device for tomographic images of soft tissue of a living body using an ultrasonic pulse reflection method. This ultrasonic diagnostic apparatus is a non-invasive examination method and displays a tomographic image of a tissue. Compared to other diagnostic apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT apparatus, an MRI, and a nuclear medicine diagnostic apparatus, the ultrasonic diagnostic apparatus is real-time. It has unique features such as display capability, small size and low cost, high safety without exposure to X-rays, and blood flow imaging by ultrasonic Doppler method.
[0003]
For this reason, the application range is wide in the heart, abdomen, mammary gland, urology, and gynecology. In particular, a simple operation that simply assigns an ultrasound probe from the body surface provides a real-time display of heart beats and fetal movements, and because it is highly safe, it can be repeatedly examined and moved to the bedside. Therefore, it is easy to carry out inspections.
[0004]
As described above, ultrasonic diagnostics having various advantages are available, but in recent years, image quality parameters that can be freely changed on the operator side have become widespread, and their convenience has further increased.
[0005]
Typical image quality parameters include echo signal gain, luminance modulation input / output relationship, the number of rasters for inter-raster smoothing, the number of frames for inter-frame smoothing, and the like.
[0006]
The gain of the echo signal, the number of rasters for smoothing between rasters, and the number of frames for smoothing between frames change discretely by raising / lowering the stage with an up / down switch provided on the operation panel. ing.
[0007]
In addition, the operator can enter numerical values or display numerical values on the screen as to how the gain, raster number, and number of frames increase and decrease as the stage is moved up and down. By selecting from several specified values, it is possible to change within a certain limit range.
[0008]
In order to change the specifications as desired in this way, it is necessary to fully understand the meaning of the numerical values in advance, which is very unfriendly to the operator. In addition, the specification can be changed only by the greatest common divisor desired by the operator, and the degree of freedom is low. Furthermore, there is a problem that it is not possible to intuitively understand how the image quality changes with the changed specifications.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of easily changing the specification of image quality parameters.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that scans the inside of a subject with ultrasonic waves and generates and displays the internal ultrasonic image based on the obtained echo signal . Sample curves are displayed in a list in the first area in the screen, and one sample curve selected from the plurality of sample curves is enlarged and displayed in the second area in the screen, and the sample curve displayed in the second area or A sample image that is changed according to an arbitrarily deformed sample curve is configured to be displayed in the third area in the screen .
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings according to preferred embodiments. FIG. 1 shows the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to this embodiment. This apparatus has an ultrasonic probe 2, a transmission unit 3, a reception unit 4, a B-mode processing unit 5, a color flow mapping processing unit 6, a display unit 7, an operation panel 8, and an image quality with the system controller 1 as a control center. A specification adjustment processor 9 is included.
[0012]
Here, for convenience of explanation, only the units 5 and 6 of the two types of examination modes of the B mode (tomographic image) and the color flow mapping (CFM) mode (blood flow image) are shown.
M mode that can display the movement of each part on one line of the heart over time and observe changes in the size of the heart, the speed of valve movement, etc.
Although there is no distance resolution, continuous wave Doppler mode that can measure the maximum blood flow velocity with high accuracy from a high-quality blood flow pattern,
A blood flow at one point on the slice may be selected, and each processing unit such as a pulse wave Doppler mode capable of observing the blood flow state at that point in detail may be appropriately combined and equipped. Since the configuration of these processing units may be a conventionally known one, description thereof will be omitted here.
[0013]
The ultrasonic probe 2 has a plurality of micro piezoelectric elements arranged at the tip portion in order to mediate between the side that handles electrical signals and the subject side that imparts internal information to the ultrasonic waves. The form of the probe 2 is arbitrarily selected from among sector correspondence, linear correspondence, convex correspondence, and the like.
[0014]
The transmission unit 3 for transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe 2 includes a clock generator 31, a rate pulse generator 32, a transmission delay circuit 33, and a pulsar 34. A clock pulse oscillated from the clock generator 31 is frequency-divided by the rate pulse generator 32 to generate a rate pulse for determining an ultrasonic transmission rate (number of transmissions per second). This rate pulse is distributed to, for example, 100 channels, and a delay time necessary for determining the directivity of transmission by the transmission delay circuit 33 is individually given for each channel. The pulser 34 individually amplifies the rate pulse for each channel and applies it to the piezoelectric element of the probe 2.
[0015]
The piezoelectric element of the probe 2 is excited by this signal pulse and generates an ultrasonic wave. This ultrasonic wave propagates in the living body, and is reflected one after another at a discontinuous surface of acoustic impedance in the middle. This reflection intensity mainly depends on the difference in acoustic impedance of the discontinuous surface. Ultrasonic waves are also reflected on the heart wall and blood cells and undergo a frequency shift according to the beam direction component of the velocity.
[0016]
The echo due to such reflection returns to the probe 2 and vibrates the piezoelectric element. Thereby, a weak echo signal is generated from the piezoelectric element. This echo signal is taken into the receiving unit 4, where it is first amplified individually for each channel by the preamplifier 41, given an appropriate delay time by the reception delay circuit 42, and added by the adder 43. As a result, reception directivity is given to the echo signal, and only the echo component from the specific direction is emphasized. This echo signal is sent to the B-mode processing unit 5 and the color flow mapping processing unit 6, respectively.
[0017]
Note that the gain of the preamplifier 41 can be changed according to the control of the system controller 1.
The B mode processing unit 5 includes a detection circuit 51, a logarithmic amplifier 52, and an analog / digital converter (A / D / C) 53. The echo signal is first detected (envelope detection) by the detection circuit 51, the amplitude signal is logarithmically amplified by the logarithmic amplifier 52, and converted into a digital signal by the analog / digital converter 53.
[0018]
The color flow mapping processing unit 6 includes a mixer 61, a low-pass filter 62, an analog / digital converter (A / D / C) 63, an MTI filter 64, an autocorrelator 65, and a calculation unit 66. The The mixer 61 and the low-pass filter 62 perform a quadrature phase detection of an echo signal using a reference signal that vibrates at the center frequency of the transmission ultrasonic wave, and receive a frequency shift from a moving body such as a blood cell or an organ wall. Take out (Doppler signal). This Doppler signal is sampled at a 0.5 mm interval, for example, with respect to one scanning line according to a predetermined sampling frequency by the analog / digital converter 63 and converted into a digital signal, and then sent to the MTI filter 64.
[0019]
The MTI filter 64 is a high-pass filter, removes low-frequency components (clutter components) related to a moving body having a relatively low moving speed such as a heart wall from a Doppler signal, and also uses high frequencies related to a moving body such as a blood cell having a relatively high moving speed. Only the component (blood flow component) is extracted. Then, the frequency of the blood flow component is obtained by the autocorrelator 65, and the calculation unit 66 calculates the average blood flow velocity, the dispersion of the blood flow velocity, and the power (Doppler signal) mainly reflecting the blood flow volume from the frequency. For each sample point.
[0020]
The display unit 7 includes a digital scan converter (D · S · C) 71, a look-up table (L · U · T) 72, a digital / analog converter (D · A · C) 73, And a color display 74.
[0021]
As shown in FIG. 2, the digital-analog converter 73 takes in the image signals from the B-mode processing unit 5 and the color flow mapping processing unit 6 into the spatial filter 712 via the input buffer 711, and here the number of adjacent pixels A high-frequency component is removed from a spatial pixel value change at the same depth for a raster of a book, spatial smoothing is performed, and this spatially smoothed image signal is transmitted through a frame memory 713. This time, it is sent to the temporal filter 714, where high frequency components are removed from temporal pixel value changes at the same position for several adjacent frames, and temporal smoothing (smoothing) is performed. The image signal smoothed in terms of time and time is output through an output buffer 715.
[0022]
The spatial filter 712 and the temporal filter 713 are composed of FIR type or IIR type digital filters, convolution of a series number into a pixel column to be filtered, add those values, and output, as is well known. By freely changing the series, the number of rasters to be spatially filtered and the cutoff frequency, the number of frames to be temporally filtered and the cutoff frequency can be arbitrarily changed.
[0023]
The image quality specification adjustment unit 9 is a characteristic part having a function related to the specification of the image quality parameter of the display image. The following are typical image quality parameters.
[0024]
POST PROCESS (Luminance Modulation); for example, a technique applied to gamma correction, by appropriately converting the output luminance value to the input luminance value using the conversion table of the look-up table 72, A certain range can be emphasized. By rewriting the conversion table of the look-up table 72, the luminance modulation characteristic can be arbitrarily changed.
[0025]
GAIN (gain); a parameter for adjusting the brightness of the entire image, and is realized by a gain operation of the preamplifier 41 of the receiving unit 4.
LATERAL SMOOTH (spatial smoothing); so-called inter-raster smoothing, which adjusts the spatial smoothness in an image by increasing / decreasing the number of rasters to be processed by the spatial filter 712 in the digital scan converter 71. be able to.
[0026]
PERSISTENCE (temporal smoothing); a so-called inter-frame smoothing process, in which the temporal smoothness of a moving image is adjusted by changing the number of frames handled as a filter target by the time filter 714 in the digital scan converter 71. Can do.
[0027]
Among these, the values of the image quality parameters such as the gain, the number of rasters, and the number of frames can be changed stepwise (discretely) between 1 and 10, for example, and the up button 81 on the operation panel 8 is set to 1. Each time the pressure is applied, the parameter state (hereinafter referred to as “stage”) is increased by one step (step), and each time the lowering button 82 is pressed once, the parameter state is decreased by one step. In this embodiment, the horizontal axis is the stage and the vertical axis is the stage. This change is referred to as “image quality parameter specification”. A specification curve is created as the value of the image quality parameter, and the specification of the image quality parameter is provided to the operator in an easy-to-understand manner using this curve, and the specification can be easily changed by changing this curve (Fig. 4 (a), (c), (d)).
[0028]
In the case of a luminance modulation parameter, the luminance modulation characteristic (specification) can be changed by rewriting the conversion table as described above. In this embodiment, the horizontal axis represents input luminance (input signal) and the vertical axis represents output luminance. As the (output signal), the luminance modulation characteristic (specification) can be expressed as an input / output curve in an easy-to-understand manner, and the gain specification can be easily changed by changing the input / output curve (FIG. 4). (See (b)).
[0029]
FIG. 3 shows a configuration example of the image quality specification adjustment processor 9. The image quality specification adjustment processor 9 has a configuration in which an input / output (I / O) interface 92, a ROM 93, and an EEPROM 94 are connected to a processor 91.
[0030]
Various commands related to the change of the image quality specification input via the operation panel 8 are supplied to the processor 91 via the input / output interface 92, and output signals related to the display of the image quality specification change screen configured by the processor 9 are as follows. It is sent to the digital scan converter 71 via the input / output interface 92.
[0031]
The ROM 93 is preinstalled with application programs related to image quality specification changes and character string data necessary for screen creation. An EEPROM 94 is provided to store the image quality specifications arbitrarily changed by the operator using this program and to reproduce them as necessary.
[0032]
Next, the image quality specification changing operation will be described. First, an operator activates an application program by operating an appropriate key on the operation panel 8, and selects the type of image quality whose specification is desired from luminance modulation, gain, spatial smoothing, and temporal smoothing. Then, first, an initial screen as shown in FIG. 5 is constituted by the processor 91 and displayed.
[0033]
This screen is divided into three areas (A, B, C). In the area (A), an ultrasonic image actually collected from the subject or a sample image prepared in advance on the apparatus side is displayed as a guide image, and this image quality is changed as needed according to the specification during the specification changing operation. Thus, the operator can gradually bring the specifications closer to the desired state while confirming the image quality with this guide image.
[0034]
In the area (B), the specification curve and the input / output curve prepared in advance in the ROM 93, and in addition to this, the specification curve and the input / output curve changed by the operator in the past and stored in the EEPROM 94 are used as sample curves. List in the form. Of the plurality of sample curves, the one designated by the operator is enlarged and displayed in the area (C). This area (C) is a work area, and the operator can freely transform the sample curve displayed in this area (C) using an input device such as a mouse on the operation panel 8 as shown in FIG. It can be done. For example, when an arbitrary point on the curve is appropriately raised or lowered, the processor 91 recreates a new curve by using an appropriate mathematical method such as curve approximation.
[0035]
The operator can freely change the curve and reach the desired specification while confirming the image quality of the guide image that is changed following the specification in real time. The specifications finally determined in this manner are registered in the EEPROM 94, and can be read and reproduced as appropriate from here.
[0036]
In this way, the specification of image quality is displayed in a visually easy-to-understand manner with a curve, and the specification can be changed by deforming this curve. Specification changes can be completed quickly and easily.
[0037]
FIG. 7 shows an example of an ultrasonic image generated in real time while actually scanning the subject with ultrasonic waves, and an example of a display screen of an ultrasonic image reproduced and displayed without scanning. As shown in this figure, the current specification curve can be displayed or hidden on the same screen as the ultrasonic image, so that the operator can check the current specification in a timely manner.
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be implemented with various modifications.
[0038]
【The invention's effect】
In the present invention, since the specification of the image quality parameter is displayed in a graph, the operator can easily understand this specification visually. Moreover, by changing the graph, the specification of the image quality parameter can be freely changed, so that the specification change can be facilitated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the digital scan converter of FIG.
3 is a block diagram showing a configuration of an image quality unit in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing specification curves of gain, luminance gradation, inter-raster smoothing, and inter-frame smoothing.
5 is a diagram showing an example of a screen for changing the specification of image quality parameters displayed on the display of FIG. 1;
FIG. 6 is a supplementary diagram for explaining a method of deforming a specification curve.
7 is a diagram showing an example of a normal display screen of an ultrasonic image on the display shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 ... System controller,
2 ... ultrasonic probe,
3 ... transmission unit,
4 ... receiving unit,
5 ... B-mode processing unit,
6 ... Color flow mapping processing unit,
7 ... Display unit,
8 ... Control panel,
9 ... Image quality specification adjustment unit,
31 ... clock generator,
32. Rate pulse generator,
33 ... transmission delay circuit,
34 ... Pulsa,
41 ... Preamplifier,
42. Reception delay circuit,
43 ... adder,
51. Detection circuit,
52... Logarithmic amplifier,
53. Analog-digital converter,
61 ... Mixer,
62 ... low-pass filter,
63 ... analog / digital converter,
64: MTI filter,
65 ... autocorrelator,
66 .. arithmetic unit,
71: Digital scan converter,
72 ... Look-up table,
73 ... Digital-to-analog converter,
74 ... Color display,
91 ... Processor,
92 ... I / O interface,
93 ... ROM,
94… EEPROM,
711 ... an input buffer,
712 ... Spatial filter,
713: Frame memory,
714 Time filter,
715: Output buffer.

Claims (5)

超音波で被検体の内部を走査し、得られたエコー信号に基づいて前記内部の超音波画像を生成し表示する超音波診断装置において、
前記超音波画像の画質パラメータに関する複数のサンプル曲線を画面内第1領域に一覧で表示し、前記複数のサンプル曲線から選択された一のサンプル曲線を画面内第2領域に拡大表示するとともに、前記第2領域に表示されたサンプル曲線又は任意に変形されたサンプル曲線に従って変更されるサンプル画像を画面内第3領域に表示することができるように構成されていることを特徴とする超音波診断装置。
In an ultrasound diagnostic apparatus that scans the inside of a subject with ultrasound and generates and displays an ultrasound image of the inside based on the obtained echo signal,
A plurality of sample curves related to image quality parameters of the ultrasonic image are displayed in a list in the first area in the screen, and one sample curve selected from the plurality of sample curves is enlarged and displayed in the second area in the screen, and An ultrasonic diagnostic apparatus configured to display a sample image displayed according to a sample curve displayed in the second region or a sample curve arbitrarily deformed in the third region in the screen. .
前記画質パラメータは、前記エコー信号のゲインと、輝度変調の入出力関係と、ラスタ間スムージングのラスタ本数、フレーム間スムージングのフレーム枚数の少なくとも1つであることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。  The super image quality parameter according to claim 1, wherein the image quality parameter is at least one of a gain of the echo signal, an input / output relationship of luminance modulation, a raster number of inter-raster smoothing, and a frame number of inter-frame smoothing. Ultrasonic diagnostic equipment. 前記ゲインと前記ラスタ本数と前記フレーム枚数はアップ/ダウンスイッチ操作によりステージを上昇/下降することにより離散的に変化されるようになっており、前記ゲインの仕様は横軸がステージ、縦軸がゲインで表され、前記ラスタ本数の仕様は横軸がステージ、縦軸がラスタ本数で表され、前記フレーム枚数の仕様は横軸がステージ、縦軸がフレーム枚数で表され、前記輝度変調の入出力関係の仕様は横軸が入力信号、縦軸が出力信号で表されることを特徴とする請求項2記載の超音波診断装置。  The gain, the number of rasters, and the number of frames are discretely changed by raising / lowering the stage by an up / down switch operation. The specification of the number of rasters is represented by gain, the horizontal axis is represented by the stage, the vertical axis is represented by the number of rasters, the specification of the number of frames is represented by the horizontal axis is the stage, and the vertical axis is represented by the number of frames. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the output-related specifications are represented by an input signal on the horizontal axis and an output signal on the vertical axis. 前記グラフと同画面にサンプル画像が表示されており、前記変更された仕様に従って前記サンプル画像の画質がリアルタイムで変更されることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。  The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a sample image is displayed on the same screen as the graph, and an image quality of the sample image is changed in real time according to the changed specification. 前記変更された仕様を登録して、再現できるようになっていることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。  The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the changed specification can be registered and reproduced.
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