JP4005179B2

JP4005179B2 - Ultrasonic diagnostic equipment

Info

Publication number: JP4005179B2
Application number: JP19918797A
Authority: JP
Inventors: 満伊藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1997-07-10
Filing date: 1997-07-10
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2017-07-10
Also published as: JPH1128208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波装置に関し、特に、超音波を被検体内に送波し、診断部位から反射されるエコー信号を受波して生成するＭモード像および１次元ドプラ像の画質の向上に有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波装置におけるＭモード像の計測では、探触子で受波した超音波信号（以下、エコー信号と記す）を超音波送受波制御回路で処理し、該超音波送受波制御回路で処理したエコー信号いわゆるＵＳビデオ信号をディジタルスキャンコンバータでディジタル信号化して内部の画像メモリに画像データとして書き込む。次に、該ディジタルスキャンコンバータは、検者が予め指示したＭモード像のスクロール速度で画像メモリに書き込んだ画像データを読み出し、該読み出した画像データを表示用のアナログ信号（ＴＶビデオ信号）に変換した後、該アナログ信号を表示装置に出力し、表示していた。
【０００３】
このとき、従来の超音波装置では、Ｍモード像を表示する際に、表示装置におけるＭモード像の時間軸方向の１画素と、エコー信号の１ビーム分から得られるエコー信号とが一対一となるように設定されていた。
【０００４】
また、１次元ドプラ像を表示することが可能な超音波装置である、いわゆる、ドプラ血流計測装置においても、前述するＭモード像の表示と同じように、サンプリング周期あるいはエコー信号の１ビーム分（測定部位に対する送波信号）から得られるドプラを検出した出力信号と、表示装置における１次元ドプラ像の時間軸方向の１画素とが一対一となるように設定されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、前記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。
従来の超音波装置において、たとえば、Ｍモード像により心臓の弁の動作を観察する場合等のように、被検体の個人差によって表示波形のスクロール速度を変化させ、当該被検体に最適となるスクロール速度で計測を行っていた。
【０００６】
しかしながら、従来の超音波装置では、前述するように、Ｍモード像の時間軸方向の１画素と、エコー信号の１ビーム分から得られるエコー信号とが一対一となるように設定されているので、スクロール速度を変化させ、スクロール速度がエコー信号の１ビーム分から得られるエコー信号よりも遅くなるように設定した場合には、ディジタルスキャンコンバータは、画像メモリから画像データを読み出す際に、１データおき以上の間隔で当該画像データ読み出すことにより、スクロール速度を遅くしていた。
【０００７】
しかしながら、画像データの読み出し間隔を所定数個のデータおきにした場合、表示装置に表示されるＭモード像は、前後でのつながりのないとびとびの像となってしまうので、Ｍモード像の視認性が低下してしまうという問題があった。また、視認性が低下するので、診断効率が低下してしまうという問題があった。また、ドプラ血流計測装置においても、前述する問題と同一の問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、Ｍモード像および１次元ドプラ像の視認性を向上することが可能な超音波装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、検者の診断効率を向上することが可能な超音波装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
超音波を被検体内の所定方向へ繰り返し送波および受波する超音波探触子と、該超音波振動子が受波した超音波信号を処理する信号処理手段と、該信号処理手段からの出力信号に基づいて前記超音波Mモード像又は1次元ドプラ像を経時的にスクロール表示する表示手段とを有する超音波装置であって、前記信号処理手段は、前記超音波信号の受波データの取り込み信号に同期して、前記超音波信号の画素列の画素値を順に記憶し、記憶された順番と同じ順番で出力する第1のメモリと、異なる時間で取得された２つの前記画素列の画素値から前記画素列に対する相関値を演算する相関値演算手段と、前記画素列の相関値を格納する第２のメモリとを有し、前記相関値演算手段は、前記超音波信号の受波データの取り込み信号に同期して、所定の相関比に基づいて前記第1のメモリに記憶された前記画素列の画素値と第２のメモリに記憶された前記画素列の相関値とから新たに前記画素列の相関値を演算するとともに新たに演算された前記画素列の相関値を前記第２のメモリに記憶することを繰り返し、前記信号処理手段は、前記超音波信号の取り込み信号の時間間隔に比べて長い時間間隔を有する前記超音波Mモード像又は1次元ドプラ像のスクロール信号に同期して、前記第２のメモリに記憶されている最新の前記画素列の相関値を前記出力信号として前記表示手段に出力する。
【００１１】
前述した手段によれば、たとえば、超音波の計測スピードが表示時のスクロール速度よりも遅い場合には、相関値演算手段が、計算した計測値と該計測値との相関値を計算し、出力制御手段が相関値格納手段から相関値を読み出して、表示用の出力値として表示手段に出力することにより、表示手段に表示される計測データの連続性を保つことができるので、Ｍモード像および１次元ドプラ像の視認性を向上することが可能となる。
したがって、検者の診断効率を向上することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、発明の実施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。
なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１３】
図１は本発明の一実施の形態の超音波装置の概略構成を示すブロック図であり、１は探触子（超音波探触子）、２は超音波送受制御回路、３はディジタルスキャンコンバータ、４は表示装置（表示手段）を示す。
図１において、探触子１は、図示しない被検体に超音波を送受波する周知の超音波探触子であり、たとえば、セクタ（フェーズドアレイ）電子走査方式の探触子である。
【００１４】
超音波送受波制御回路２は、探触子１を制御して超音波を送受波させると共に、探触子１で受波した超音波（以下、エコー信号と記す）を処理する周知の超音波送受波制御回路であり、処理後のエコー信号をディジタルスキャンコンバータ３に出力する。該超音波送受波制御回路２は、たとえば、超音波装置の全体の動作を制御する制御回路、送波のためのパルス電圧を発生し探触子１に印加する送波器、探触子１が受波し電気信号に変換したエコー信号を増幅する増幅器、該増幅器で増幅した信号を検波する検波器、および、検波器の出力信号を増幅するためのビデオ増幅器等から構成される。
【００１５】
ディジタルスキャンコンバータ３は、超音波送受波制御回路２の出力信号をデジタル信号（エコーデータ）に変換した後、二次元断層像を表示するために必要となる情報として並べ替えると共に、Ｍモード像の表示に必要となる検者が指定した位置の超音波ビームの深さ方向のエコーデータを収集する。また、このディジタルスキャンコンバータ３は、予め設定された速度で並べ替えた情報を表示装置４に出力すると共に、検者の指示したスクロール速度で深さ方向のエコーデータを表示装置４に出力することも可能である。なお、ディジタルスキャンコンバータ３における深さ方向のエコーデータの収集および出力については、後に詳述する。
【００１６】
表示装置４は周知の表示装置であり、ディジタルスキャンコンバータ３から出力されるビデオ信号に基づいて、たとえば、被検体の超音波断層像（Ｂモード像）およびＭモード像を表示する。
【００１７】
次に、図１に基づいて、本実施の形態の超音波装置の動作を説明すると、まず、図示しない検者の指示に基づいて、超音波送受波制御回路２が探触子１の図示しない各振動子を駆動するためのパルス電圧を印加する。探触子１からは、各振動子に印加されたパルス電圧の印加時間の差によって決まる方向に超音波ビームが送波される。被検体の体内で反射した反射波は、探触子１の各振動子で電気信号に変換された後、エコー信号として超音波送受波制御回路２に入力する。超音波送受波制御回路２では、この各振動子のエコー信号に所定量の遅延を与えることによって、エコー信号を集束させた後、各エコー信号を加算して１つのエコー信号とする。
【００１８】
この後、超音波送受波制御回路２は、該エコー信号を図示しない増幅器で増幅し、次に、該増幅したエコー信号を図示しない検波器で検波した後、ビデオ増幅器で検波後のエコー信号を増幅し、その信号をディジタルスキャンコンバータ３に出力する。
【００１９】
ディジタルスキャンコンバータ３では、まず、入力信号を周知のＡ／Ｄ変換器でディジタル信号（エコーデータ）に変換した後、該エコーデータを格納する。次に、ディジタルスキャンコンバータ３は、二次元断層像を表示するために必要となる情報への並べ替え、あるいは／および、Ｍモード像の表示に必要となる超音波ビームの深さ方向のエコーデータの収集を行った後、該収集データの相関値を計算し、該計算結果を記憶すると共に、表示装置４に出力する。
【００２０】
ここでディジタルスキャンコンバータ３は、図示しない検者が予め設定したスクロール速度で相関値を計算した収集データを表示装置４に出力することによって、収集データの画像すなわちＭモード像を表示する。
【００２１】
図２は、本実施の形態のディジタルスキャンコンバータ３の概略構成を示すブロック図であり、５はＡ／Ｄ変換器（変換手段）、６はディジタル信号処理回路（出力制御手段）、７は画像メモリ、８はＤ／Ａ変換器、９はメモリＡ（受波データ格納手段）、１０は相関処理手段（相関値演算手段）、１１はメモリＢ（相関値格納手段）を示す。ただし、図２中に示す矢印は、相関処理手段１０とメモリＢ１１との間の画像データの流れを示す。
【００２２】
図２において、Ａ／Ｄ変換器５は周知のＡ／Ｄ変換器であり、超音波送受波制御回路２から出力されたアナログのエコー信号をディジタルのエコーデータに変換する。
ディジタル信号処理回路６は、メモリＡ９，メモリＢ１１および相関処理手段１０からなる回路であり、エコーデータの相関値を計算して、該相関値を出力する。
【００２３】
画像メモリ７は周知の画像メモリであり、検者の指示したスクロール速度となるように格納するエコーデータを出力する。
Ｄ／Ａ変換器８は周知のＤ／Ａ変換器であり、画像メモリ７から出力されるエコーデータをアナログのビデオ信号に変換した後、表示手段に出力する。
メモリＡ９は、たとえば、２データ分の周知のＦＩＦＯメモリであり、Ａ／Ｄ変換器５から出力されるエコーデータをその出力順に格納すると共に、該格納したエコーデータを格納した順番と同じ順番で相関処理手段に出力する。
【００２４】
相関処理手段１０はメモリＡ９とメモリＢ１１とから出力されるエコーデータの相関値を計算する手段であり、たとえば、周知の情報処理装置上で動作するプログラムによって実現する。相関値の計算式はたとえば下記の数１となる。
【００２５】
【数１】
相関値＝ａｘ／（ａ＋ｂ）＋ｂｙ／（ａ＋ｂ）
ただし、ｘはメモリＡ９の出力値、ｙはメモリＢ１１の出力値、ａ，ｂは相関比を示す。
【００２６】
本実施の形態においては、ａ，ｂで示す相関比は、たとえば、図示しない周知のＲＯＭに格納しておき、検者がその内から適当と考える相関比を選択する、あるいは、検者が直接相関値を入力してもよい。
メモリＢ１１は相関処理手段１０から出力される計算結果すなわち相関値を順次格納する周知の格納手段であり、たとえば、周知の半導体メモリを用いることにより実現可能である。
【００２７】
次に、図３に本実施の形態の超音波装置の計測値の一例を示す図を、図４にデジタル信号処理回路６の動作を説明するための動作チャートを示し、以下、図３および図４に基づいて、本実施の形態のデジタル信号処理回路の動作を説明する。
【００２８】
図３から明らかなように、このときの計測値は、画素値が６４の一本のビーム状のスクロール像であり、特に、図３は計測値と表示時のスクロール速度とが１：１の場合の表示値を示している。また、図３中に示す、（１），（２）…（１５）は、表示時のスクロール順番すなわちＡ／Ｄ変換器５の変換順番を示す。また、短い矢印は、表示用のエコーデータのサンプリング点を示しており、数字の記入していない個所は全て０（ゼロ）である。
【００２９】
一方、図４中に示す、スクロール信号はデジタル信号処理回路からの表示用データを読み出すための信号であり、本実施の形態においては、該スクロール信号がＬｏｗ（ロー）レベルの時に相関処理手段１０がリセットされる。取り込み信号は、たとえば、探触子１で受波した反射波であるエコー信号をデジタル信号であるエコーデータに変換するためのＡ／Ｄ変換器５に変換開始を指示するための信号である。また、本実施の形態においては、該取り込み信号に同期して、メモリＡ９への計測値の書き込み、メモリＡ９からの計測値の読み出し、メモリＢ１１への相関値の書き込み、メモリＢ１１から相関処理手段１０への１スクロール前の相関値の出力、および、相関処理手段１０による相関値の計算が実行される。また、画像メモリ入力は、メモリＢ１１から読み出され、画像メモリ７に出力されるいわゆるスクロール像用の画像データを示す。
【００３０】
また、図４は計測値の読み出しスクロール速度すなわち表示スクロール速度を１／３に設定した場合を示すものである。
【００３１】
まず、図４の時間ｔ１に取り込み信号が入力されると、相関処理手段１０がリセットされる。このとき、取り込み信号と共にスクロール信号が入力されるので、Ａ／Ｄ変換手段５から計測値（１）がメモリＡ９に格納されると共に、該計測値（１）が相関処理手段１０に入力される。一方、メモリＢ１１には、まだ値が格納されていないので、たとえば、初期値として０（ゼロ）がメモリＢ１１から読み出され、相関処理手段１０に入力される。
【００３２】
ここで、相関処理手段１０は、スクロール信号が入力された直後の相関値の計算となるので、メモリＡ９から出力された計測値（１）がそのまま出力され、該計測値（１）が相関値としてメモリＢ１１に格納される。
【００３３】
次に、時間ｔ２に取り込み信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換手段５から出力された計測値（２）が、一旦、メモリＡ９に格納された後に、すぐに、読み出され、相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは前のスクロールタイミングすなわち時間ｔ１〜ｔ２で格納された相関値［（１）］が読み出され、相関処理手段１０に出力される。ここで、相関処理手段１０は、メモリＡ９から入力された計測値（２）とメモリＢ１１から入力された１スクロール前の相関値［（１）］との相関値［（１），（２）］を計算し、その計算結果をメモリＢ１１に出力する。メモリＢ１１は、該相関値［（１），（２）］を格納して、このタイミングにおける処理を終了する（ｔ２〜ｔ３）。
【００３４】
次に、時間ｔ３に取り込み信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換手段５から出力された計測値（３）が、一旦、メモリＡ９に格納された後、すぐに読み出され、相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは、１スクロール前のタイミングすなわち時間ｔ２〜ｔ３の間で格納された相関値［（１），（２）］が読み出され、相関処理手段１０に出力される。ここで、相関処理手段１０は、メモリＡ９から入力された値（３）とメモリＢ１１から入力された値［（１），（２）］との相関値［（１），（２），（３）］を計算し、該計算値をメモリＢ１１に出力する。ここで、メモリＢ１１は、該相関値［（１），（２），（３）］を格納し、このタイミングにおける計算を終了する（ｔ３〜ｔ４）。
【００３５】
次に、時間ｔ４において、前述した時間ｔ１と同様に、スクロール信号と取り込み信号とが入力されると、まず、メモリＢ１１から最新の計算値である相関値［（１），（２），（３）］が画像メモリ７に出力され、該画像メモリ７に格納される。このとき、画像メモリ７に格納された相関値［（１），（２），（３）］は、スクロール像として表示装置４に表示される。このとき、スクロール信号によって、相関処理手段１０がリセットされる。
【００３６】
次に、取り込み信号によって、Ａ／Ｄ変換手段５から出力された計測値（４）が、一旦、メモリＡ９に格納された後、すぐに読み出され、相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは、１スクロール前のタイミングすなわち時間ｔ３からｔ４の間に格納された相関値［（１），（２），（３）］が読み出され、相関処理手段１０に出力される。ここで、相関処理手段１０は、前述する時間ｔ１と同様に、スクロール信号ａによってリセットされているので、メモリＢ１１から入力された相関値［（１），（２），（３）］に関係なく、メモリＡ９から入力された計測値（４）を相関値［（４）］として出力する。したがって、メモリＢ１１は、計測値（４）を相関値［（４）］として格納し、このタイミングにおける計算を終了する（ｔ４〜ｔ５）。
【００３７】
以降、デジタル信号処理回路６は、前述するｔ２からｔ５の動作を繰り返し実行することによって、図示しない検者が指示したスクロール速度での相関値の計算および該相関値の出力を行う。
【００３８】
次に、図３に示す計測値を相関比３：１に設定した場合の計算方法を図５に示し、以下、この図５に基づいて、図４に示す動作チャートに基づいた計算の一例を具体的に説明する。
ただし、図５において、列方向の画素列とは、１スクロール分の画素の列を示し、行方向の画素とは、１スクロールごとの各画素を示す。
【００３９】
まず、時間ｔ１１からｔ１２の期間に、第１列目であり行方向の第１番目の画素（以下、画素（１、１）と記す）の画素値がメモリＡ９から相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは、たとえば、該ビームメモリ１１の初期値に設定した０（ゼロ）が読み出され、相関処理手段１０に出力される。相関処理手段１０は、メモリＡ９から読み込んだ画素値６４と、メモリＢ１１から読み込んだ画素値０との相関値を計算するわけであるが、計測開始直後であり、スクロール信号の入力された直後の列の画素となるので、相関処理手段１０はメモリＡ９から読み込んだ画素値である６４を相関値として出力する。相関処理手段１０の出力は、メモリＢ１１に格納される。
【００４０】
同様に、時間ｔ１２〜ｔ１３の期間においても、相関処理手段１０は、メモリＡ９から出力される画素（１、２）の画素値である０（ゼロ）と、メモリＢ１１から出力される０（ゼロ）とから、メモリＡ９から出力される画素値である０を相関値として出力する。該出力値は、相関値としてメモリＢ１１に格納される。
【００４１】
以上に示す処理を第１列目の画素列の全ての画素に対して行い、図４に示す時間ｔ１〜ｔ２の計算が終了する。
この後、取り込み信号が入力されると、次に、第２列目の画素列に対する相関値の計算を行う。
【００４２】
まず、メモリＡ９からは、画素（２、１）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からは、直前に計算した第１列目すなわち１スクロール前の画素列の第１番目の画素値に対する相関値である６４が出力される。相関処理手段１０は、前述する数１に基づいて、相関値を計算する。このときの相関値は、（３／（３＋１））×０＋（１／（３＋１））×６４＝１６となる。メモリＢ１１は、該相関値１６を画素（２、１）の相関値として格納する（ｔ２１〜ｔ２２）。
【００４３】
次に、メモリＡ９からは画素（２、２）の画素値である６４が出力される。一方、メモリＢ１１からは、直前に計算した画素列の第２番目の相関値である０が出力される。相関処理手段１０は、前述の数１に基づいて、相関値（（３／（３＋１））×６４＋（１／（３＋１））×０＝４８）を計算し、出力する。メモリＢ１１は、該相関値４８を画素（２、２）の相関値として格納する（ｔ２２〜ｔ２３）。
【００４４】
次に、メモリＡ９からは画素（２、３）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からも画素（１、３）の相関値である画素値０が出力される。したがって、相関処理手段１０は、相関値０を出力し、該相関値０がメモリＢ１１に画素（２、３）の相関値として格納される（ｔ２３〜ｔ２４）。
以降の第２番目の画素についても、画素（２、３）と同様にして、相関値が計算され、該相関値が後述のビームメモリ１１にそれぞれ格納される（ｔ２４〜ｔ３１）。
【００４５】
次に、ｔ３１で取り込み信号が入力されると、前述する第２列目の画素と同様に、画素（３、１）から順番に画素値および相関値が相関処理手段１０に入力されて、数１に基づいて計算された相関値がメモリＢ１１に出力され、格納される（ｔ３１〜ｔ４１）。
【００４６】
次に、ｔ４１でスクロール信号および取り込み信号が共に入力されると、メモリＡ９は、前述するように、第４列目の第１番目の画素である画素（４、１）の画素値０を出力する。一方、メモリＢ１１は、第３列目の画素（３、１）の相関値である４を出力する。このとき、スクロール信号が入力されているので、メモリＢ１１の出力値すなわち相関値が画像メモリ７に転送され、格納される。一方、相関処理手段１０は、スクロール信号が入力された直後の画素列の計算となるので、メモリＡ９から入力された画素値である０を相関値として出力する。したがって、メモリＢ１１には、相関値として０が格納される（ｔ４１〜ｔ４２）。
【００４７】
以降の画素（４、２）、画素（４、３）…についても、相関処理手段１０はメモリＡ９から出力される画素値を相関値としてメモリＢ１１に出力するので、該値が相関値としてメモリＢ１１に格納される。また、メモリＢ１１から出力される値（第３列目の各画素の相関値）は、画像メモリ７に出力され、格納される。
以上に示す相関値の計算と該相関値の出力を計測値の入力と共に繰り返し行うことによって、相関値を表示装置４に出力する。
【００４８】
このときの表示装置４の表示の様子を示したのが図６であり、図７に示す従来の超音波装置による表示が連続性のない画素が並んでいるの対して、図６では画素値が４、１２、４８の画素がそれぞれ連続して表示されるので、検者の視認性を向上できる。
【００４９】
また、メモリＢ１１に格納される相関値を示したのが図８であり、この図８から明らかなように、スクロール信号が入力された直後の相関値は、計測値がそのまま格納されており、表示用に使用されるすなわち画像メモリ７に出力される相関値は、計測値と直前のスクロール方向の計測値の相関値との相関値となっているので、相関処理手段１０による相関値の計算付加を低減できるという効果もある。
【００５０】
ただし、図８中では、相関値が０（ゼロ）となる個所には数字を記入していない。
なお、本実施の形態のデジタル信号処理回路６においては、Ａ／Ｄ変換手段５から出力される計測値を、一旦、メモリＡ９に格納し、該計測値をすぐに読み出すこととしたが、これに限定されることはなく、たとえば、複数個の演算手段を相関処理手段１０に設けておき、メモリＡ９およびメモリＢ１１から各列ごとに計測値（画素値）を出力し、各画素ごとの相関値を並列に計算することによって、相関処理に要する演算時間を短縮することも可能なことは言うまでもない。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態の超音波装置では、超音波の計測スピードが表示時のスクロール速度よりも遅い場合には、相関処理手段１０で計算した計測値と、該計測値との相関値を計算し、該相関値を表示用データとして画像メモリ７に出力することにより、表示装置４に表示される計測データの連続性を保つことができるので、Ｍモード像および１次元ドプラ像の視認性を向上することが可能となる。
【００５２】
したがって、検者の診断効率を向上することが可能となる。
以上の説明においては、計測値の読み出しスクロール速度すなわち表示スクロール速度を１／３に設定した場合について動作を説明したが、次に、表示スクロール速度を１／４に設定した場合について説明する。ただし、この場合の相関比は前述の説明と同様に３：１である。
【００５３】
まず、図９にデジタル信号処理回路６の動作を説明するための動作チャートを示し、以下、図３および図４に基づいて、表示スクロール速度を１／４に設定した場合における本実施の形態のデジタル信号処理回路の動作を説明する。
ただし、表示スクロール速度を１／４に設定した場合においても、時間ｔ１〜ｔ４については、表示スクロール速度が１／３の場合と同じである。したがって、ここではｔ４以降の動作について説明する。
【００５４】
時間ｔ４に取り込み信号が入力されると、Ａ／Ｄ変換手段５から出力された計測値（４）が、一旦、メモリＡ９に格納された後、すぐに読み出され、相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは、１スクロール前のタイミングすなわち時間ｔ３〜ｔ４の間で格納された相関値［（１），（２），（３）］が読み出され、相関処理手段１０に出力される。ここで、相関処理手段１０は、メモリＡ９から入力された値（４）とメモリＢ１１から入力された値［（１），（２），（３）］との相関値［（１），（２），（３），（４）］を計算し、該計算値をメモリＢ１１に出力する。ここで、メモリＢ１１は、該相関値［（１），（２），（３），（４）］を格納し、このタイミングにおける計算を終了する（ｔ４〜ｔ５）。
【００５５】
次に、時間ｔ５において、時間ｔ１と同様に、スクロール信号と取り込み信号とが入力されると、まず、メモリＢ１１から最新の計算値である相関値［（１），（２），（３），（４）］が画像メモリ７に出力され、該画像メモリ７に格納される。このとき、画像メモリ７に格納された相関値［（１），（２），（３），（４）］は、スクロール像として表示装置４に表示される。このとき、スクロール信号によって、相関処理手段１０がリセットされる。
【００５６】
次に、取り込み信号によって、Ａ／Ｄ変換手段５から出力された計測値（５）が、一旦、メモリＡ９に格納された後、すぐに読み出され、相関処理手段１０に出力される。一方、メモリＢ１１からは、１スクロール前のタイミングすなわち時間ｔ４からｔ５の間に格納された相関値［（１），（２），（３），（４）］が読み出され、相関処理手段１０に出力される。ここで、相関処理手段１０は、スクロール信号ａによってリセットされているので、メモリＢ１１から入力された相関値［（１），（２），（３）、（４）］に関係なく、メモリＡ９から入力された計測値（５）を相関値［（５）］として出力する。したがって、メモリＢ１１は、計測値（５）を相関値［（５）］として格納し、このタイミングにおける計算を終了する（ｔ５〜ｔ６）。
【００５７】
以降、デジタル信号処理回路６は、前述するｔ２からｔ６の動作を繰り返し実行することによって、図示しない検者が指示したスクロール速度での相関値の計算および該相関値の出力を行う。
【００５８】
次に、図３に示す計測値を相関比３：１に設定した場合の計算方法を図１０に示し、以下、この図１０に基づいて、図９に示す動作チャートに基づいた計算の一例を具体的に説明する。ただし、図１０において、列方向の画素列とは、１スクロール分の画素の列を示し、行方向の画素とは、１スクロールごとの各画素を示す。
【００５９】
ただし、第３列目の画素列に対する相関値の計算までは、表示するロール速度を１／３に設定した場合と同じとなるので、ここでは、第４列目以降の画素列に対する計算について説明する。
時間ｔ４１においてスクロール信号が入力されると、第４列目の画素列に対する相関値の計算を行う。
【００６０】
まず、メモリＡ９からは、画素（４、１）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からは、直前に計算した第１列目すなわち１スクロール前の画素列の第１番目の画素値に対する相関値である４が出力される。したがって、相関処理手段１０は、前述する数１に基づいて、相関値を計算する。このときの相関値は、（３／（３＋１））×０＋（１／（３＋１））×４＝１となる。メモリＢ１１は、該相関値１を画素（４、１）の相関値として格納する（ｔ４１〜ｔ４２）。
【００６１】
次に、メモリＡ９からは画素（４、２）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からは、直前に計算した画素列の第２番目の相関値である１２が出力される。したがって、相関処理手段１０は、前述の数１に基づいて、相関値（（３／（３＋１））×０＋（１／（３＋１））×１２＝３）を計算し、出力する。メモリＢ１１は、該相関値３を画素（４、２）の相関値として格納する（ｔ４２〜ｔ４３）。
【００６２】
次に、メモリＡ９からは画素（４、３）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からも画素（３、３）の相関値である画素値４８が出力される。したがって、相関処理手段１０は、相関値（（３／（３＋１））×０＋（１／（３＋１））×４８＝１２）を出力し、該相関値１２がメモリＢ１１に画素（４、３）の相関値として格納される（ｔ４３〜ｔ４４）。
【００６３】
次に、メモリＡ９からは画素（４、４）の画素値である６４が出力される。一方、メモリＢ１１からも画素（３、４）の相関値である画素値０が出力される。したがって、相関処理手段１０は、相関値（（３／（３＋１））×６４＋（１／（３＋１））×０＝４８）を出力し、該相関値４８がメモリＢ１１に画素（４、４）の相関値として格納される（ｔ４４〜ｔ４５）。
【００６４】
次に、メモリＡ９からは画素（４、５）の画素値である０が出力される。一方、メモリＢ１１からも画素（３、５）の相関値である画素値０が出力される。したがって、相関処理手段１０は、相関値０を出力し、該相関値０がメモリＢ１１に画素（４、５）の相関値として格納される（ｔ４５〜ｔ４６）。
以降の画素についても、画素（４、５）と同様にして、相関値が計算され、該相関値が後述のビームメモリ１１にそれぞれ格納される（ｔ４６〜ｔ５１）。
【００６５】
次に、ｔ５１でスクロール信号および取り込み信号が共に入力されると、メモリＡ９は、前述するように、第５列目の第１番目の画素である画素（５、１）の画素値０を出力する。一方、メモリＢ１１は、第３列目の画素（４、１）の相関値である１を出力する。このとき、スクロール信号が入力されているので、メモリＢ１１の出力値すなわち相関値が画像メモリ７に転送され、格納される。一方、相関処理手段１０は、スクロール信号が入力された直後の画素列の計算となるので、メモリＡ９から入力された画素値である０を相関値として出力する。したがって、メモリＢ１１には、相関値として０が格納される（ｔ４１〜ｔ４２）。
【００６６】
以降の画素（５、２）、画素（５、３）…についても、相関処理手段１０はメモリＡ９から出力される画素値を相関値としてメモリＢ１１に出力するので、該値が相関値としてメモリＢ１１に格納される。また、メモリＢ１１から出力される値（第４列目の各画素の相関値）は、画像メモリ７に出力され、格納される。
【００６７】
以上に示す相関値の計算と該相関値の出力を計測値の入力と共に繰り返し行うことによって、相関値を表示装置４に出力する。
このときの表示装置４の表示の様子を示したのが図１１であり、図１２に示す表示スクロール速度を１／４に設定した場合の従来の超音波装置による表示が連続性のない画素が並んでいるの対して、図１１では画素値が１，３，１２，４８の画素がそれぞれ連続して表示されるので、検者の視認性を向上できる。
【００６８】
また、メモリＢ１１に格納される相関値を示したのが図１３であり、この図１３から明らかなように、スクロール信号が入力された直後の相関値は、計測値がそのまま格納されており、表示用に使用されるすなわち画像メモリ７に出力される相関値は、計測値と直前のスクロール方向の計測値の相関値との相関値となっているので、相関処理手段１０による相関値の計算付加を低減できるという効果もある。ただし、図１３中では、相関値が０（ゼロ）となる個所には数字を記入していない。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態においては、表示スクロール速度が１／３と１／４、相関比が３：１の場合について説明したが、これに限定されることはなく、表示スクロール速度および相関比を他の値に設定した場合であっても適用可能なことはいうまでもない。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００７０】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）超音波装置において、Ｍモード像および１次元ドプラ像の視認性を向上することができる。
（２）超音波装置における検者の診断効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の超音波装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態のディジタルスキャンコンバータ３の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態の超音波装置の計測値の一例を示す図である。
【図４】表示スクロール速度を１／３に設定した場合の本実施の形態のデジタル信号処理回路の動作を説明するための動作チャートである。
【図５】表示スクロール速度を１／３に設定した場合の本実施の形態の相関処理手段における計算方法の具体例を説明するための図である。
【図６】表示スクロール速度を１／３に設定した場合の本実施の形態の超音波装置における表示の様子を示す図である。
【図７】表示スクロール速度を１／３に設定した場合の従来の超音波装置における表示の様子を示す図である。
【図８】表示スクロール速度を１／３に設定した場合の本実施の形態のメモリＢに格納される相関値を説明するための図である。
【図９】表示スクロール速度を１／４に設定した場合の本実施の形態のデジタル信号処理回路の動作を説明するための動作チャートである。
【図１０】表示スクロール速度を１／４に設定した場合の本実施の形態の相関処理手段における計算方法の具体例を説明するための図である。
【図１１】表示スクロール速度を１／４に設定した場合の本実施の形態の超音波装置における表示の様子を示す図である。
【図１２】表示スクロール速度を１／４に設定した場合の従来の超音波装置における表示の様子を示す図である。
【図１３】表示スクロール速度を１／４に設定した場合の本実施の形態のメモリＢに格納される相関値を説明するための図である。
【符号の説明】
１探触子
２超音波送受制御回路
３ディジタルスキャンコンバータ
４表示装置
５Ａ／Ｄ変換器
６ディジタル信号処理回路
７画像メモリ
８Ｄ／Ａ変換器
９メモリＡ
１０相関処理手段
１１メモリＢ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic apparatus, and in particular, to improve the image quality of an M-mode image and a one-dimensional Doppler image generated by transmitting an ultrasonic wave into a subject and receiving an echo signal reflected from a diagnostic region. It relates to effective technology.
[0002]
[Prior art]
In the measurement of an M-mode image in a conventional ultrasonic apparatus, an ultrasonic signal received by a probe (hereinafter referred to as an echo signal) is processed by an ultrasonic transmission / reception control circuit, and the ultrasonic transmission / reception control circuit The processed echo signal, so-called US video signal, is converted into a digital signal by a digital scan converter and written as image data in an internal image memory. Next, the digital scan converter reads the image data written in the image memory at the scroll speed of the M mode image previously designated by the examiner, and converts the read image data into a display analog signal (TV video signal). After that, the analog signal was output to the display device and displayed.
[0003]
At this time, in the conventional ultrasonic apparatus, when displaying the M-mode image, one pixel in the time axis direction of the M-mode image on the display device and the echo signal obtained from one beam of the echo signal become one-to-one. Was set to be.
[0004]
Also in a so-called Doppler blood flow measurement device, which is an ultrasonic device capable of displaying a one-dimensional Doppler image, in the same manner as the display of the M-mode image described above, the sampling period or the echo signal for one beam. The output signal obtained by detecting Doppler obtained from (a transmission signal for the measurement site) and one pixel in the time axis direction of the one-dimensional Doppler image in the display device are set to be one-to-one.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As a result of examining the prior art, the present inventor has found the following problems.
In a conventional ultrasonic apparatus, for example, when the operation of a heart valve is observed with an M-mode image, the scroll speed of the display waveform is changed depending on the individual difference of the subject, and the scroll is optimized for the subject. I was measuring at speed.
[0006]
However, in the conventional ultrasonic apparatus, as described above, since one pixel in the time axis direction of the M-mode image and the echo signal obtained from one beam of the echo signal are set to be one-to-one, When the scroll speed is changed and the scroll speed is set to be slower than the echo signal obtained from one beam of the echo signal, the digital scan converter reads every other data when reading the image data from the image memory. The scroll speed was slowed by reading the image data at intervals of.
[0007]
However, when the image data reading interval is set to every predetermined number of data, the M mode image displayed on the display device becomes a discrete image with no connection in the front and back, so that the visibility of the M mode image is improved. There was a problem that would decrease. In addition, since the visibility is lowered, there is a problem that the diagnostic efficiency is lowered. Also, the Doppler blood flow measuring device has the same problem as that described above.
[0008]
An object of the present invention is to provide an ultrasonic apparatus capable of improving the visibility of an M-mode image and a one-dimensional Doppler image.
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic apparatus capable of improving the diagnostic efficiency of an examiner.
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An ultrasonic probe that repeatedly transmits and receives ultrasonic waves in a predetermined direction within the subject, a signal processing unit that processes an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer, and a signal processing unit An ultrasonic device having display means for scrolling and displaying the ultrasonic M-mode image or the one-dimensional Doppler image over time based on an output signal, the signal processing means, In synchronization with the reception signal of the reception data of the ultrasonic signal, Pixel of the ultrasonic signal Column Pixel value Store in order and output in the same order as the stored order A first memory; Acquired at different times Two Of the pixel column From the pixel value For pixel column Correlation value calculating means for calculating a correlation value; Of the pixel column A second memory for storing a correlation value, wherein the correlation value calculation means stores the correlation value in the first memory based on a predetermined correlation ratio in synchronization with the reception signal of the received data of the ultrasonic signal. Remembered Of the pixel column Pixel value and stored in the second memory Of the pixel column While newly calculating the correlation value of the pixel row from the correlation value Newly Repeatedly storing the calculated correlation value of the pixel row in the second memory, the signal processing means, It has a longer time interval than the time interval of the acquisition signal of the ultrasonic signal. The latest stored in the second memory in synchronization with the scroll signal of the ultrasonic M-mode image or one-dimensional Doppler image. Of the pixel column The correlation value is output to the display means as the output signal.
[0011]
According to the above-described means, for example, when the ultrasonic measurement speed is slower than the scroll speed at the time of display, the correlation value calculation means calculates the correlation value between the calculated measurement value and the measurement value, and outputs it. Since the control means reads the correlation value from the correlation value storage means and outputs the correlation value to the display means as a display output value, the continuity of the measurement data displayed on the display means can be maintained. The visibility of the one-dimensional Doppler image can be improved.
Therefore, the diagnostic efficiency of the examiner can be improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) of the invention.
Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic apparatus according to an embodiment of the present invention. 1 is a probe (ultrasonic probe), 2 is an ultrasonic transmission / reception control circuit, and 3 is a digital scan converter. Reference numeral 4 denotes a display device (display means).
In FIG. 1, a probe 1 is a known ultrasonic probe that transmits and receives ultrasonic waves to a subject (not shown), and is, for example, a sector (phased array) electronic scanning probe.
[0014]
The ultrasonic transmission / reception control circuit 2 controls the probe 1 to transmit / receive ultrasonic waves, and at the same time, known ultrasonic waves for processing ultrasonic waves received by the probe 1 (hereinafter referred to as echo signals). It is a transmission / reception wave control circuit, and outputs the processed echo signal to the digital scan converter 3. The ultrasonic transmission / reception control circuit 2 includes, for example, a control circuit that controls the overall operation of the ultrasonic apparatus, a transmitter that generates a pulse voltage for transmission and applies the probe voltage to the probe 1, and the probe 1. Is an amplifier that amplifies the echo signal received and converted into an electrical signal, a detector that detects the signal amplified by the amplifier, a video amplifier that amplifies the output signal of the detector, and the like.
[0015]
The digital scan converter 3 converts the output signal of the ultrasonic transmission / reception control circuit 2 into a digital signal (echo data), rearranges it as information necessary for displaying a two-dimensional tomographic image, and converts the M-mode image. The echo data in the depth direction of the ultrasonic beam at the position specified by the examiner necessary for display is collected. The digital scan converter 3 outputs information rearranged at a preset speed to the display device 4 and outputs echo data in the depth direction to the display device 4 at the scroll speed instructed by the examiner. Is also possible. The collection and output of echo data in the depth direction in the digital scan converter 3 will be described in detail later.
[0016]
The display device 4 is a known display device, and displays, for example, an ultrasonic tomographic image (B mode image) and an M mode image of the subject based on the video signal output from the digital scan converter 3.
[0017]
Next, the operation of the ultrasonic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. First, the ultrasonic transmission / reception control circuit 2 does not show the probe 1 on the basis of an instruction from an examiner (not shown). A pulse voltage for driving each vibrator is applied. From the probe 1, an ultrasonic beam is transmitted in a direction determined by the difference in application time of the pulse voltage applied to each transducer. The reflected wave reflected in the body of the subject is converted into an electric signal by each transducer of the probe 1 and then input to the ultrasonic wave transmission / reception control circuit 2 as an echo signal. In the ultrasonic transmission / reception control circuit 2, the echo signals are focused by giving a predetermined amount of delay to the echo signals of the transducers, and then the echo signals are added to form one echo signal.
[0018]
Thereafter, the ultrasonic wave transmission / reception control circuit 2 amplifies the echo signal with an amplifier (not shown), then detects the amplified echo signal with a detector (not shown), and then detects the echo signal after detection with a video amplifier. The amplified signal is output to the digital scan converter 3.
[0019]
In the digital scan converter 3, the input signal is first converted into a digital signal (echo data) by a known A / D converter, and then the echo data is stored. Next, the digital scan converter 3 rearranges the information into information necessary for displaying a two-dimensional tomographic image, and / or echo data in the depth direction of the ultrasonic beam necessary for displaying an M-mode image. Is collected, the correlation value of the collected data is calculated, and the calculation result is stored and output to the display device 4.
[0020]
Here, the digital scan converter 3 displays the collected data image, that is, the M-mode image, by outputting the collected data obtained by calculating the correlation value at a scroll speed preset by an examiner (not shown) to the display device 4.
[0021]
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the digital scan converter 3 of the present embodiment, in which 5 is an A / D converter (conversion means), 6 is a digital signal processing circuit (output control means), and 7 is an image. Reference numeral 8 denotes a D / A converter, 9 denotes a memory A (received data storage means), 10 denotes a correlation processing means (correlation value calculation means), and 11 denotes a memory B (correlation value storage means). However, the arrows shown in FIG. 2 indicate the flow of image data between the correlation processing means 10 and the memory B11.
[0022]
In FIG. 2, an A / D converter 5 is a well-known A / D converter, and converts an analog echo signal output from the ultrasonic wave transmission / reception control circuit 2 into digital echo data.
The digital signal processing circuit 6 is a circuit composed of a memory A9, a memory B11, and a correlation processing means 10, calculates a correlation value of echo data, and outputs the correlation value.
[0023]
The image memory 7 is a well-known image memory, and outputs echo data to be stored so as to have a scroll speed designated by the examiner.
The D / A converter 8 is a well-known D / A converter, which converts the echo data output from the image memory 7 into an analog video signal and then outputs it to the display means.
The memory A9 is, for example, a well-known FIFO memory for two data, stores the echo data output from the A / D converter 5 in the output order, and in the same order as the stored echo data is stored. Output to the correlation processing means.
[0024]
The correlation processing means 10 is means for calculating the correlation value of echo data output from the memory A9 and the memory B11, and is realized by, for example, a program operating on a known information processing apparatus. The formula for calculating the correlation value is, for example, the following formula 1.
[0025]
[Expression 1]
Correlation value = ax / (a + b) + by / (a + b)
However, x is an output value of the memory A9, y is an output value of the memory B11, and a and b are correlation ratios.
[0026]
In the present embodiment, the correlation ratios indicated by a and b are stored in, for example, a well-known ROM (not shown), and the examiner selects a correlation ratio that is considered appropriate from among them, or the examiner directly selects the correlation ratio. A correlation value may be input.
The memory B11 is a well-known storage means for sequentially storing calculation results, that is, correlation values output from the correlation processing means 10, and can be realized by using, for example, a well-known semiconductor memory.
[0027]
Next, FIG. 3 shows an example of measurement values of the ultrasonic apparatus of the present embodiment, FIG. 4 shows an operation chart for explaining the operation of the digital signal processing circuit 6, and FIG. 3 and FIG. 4, the operation of the digital signal processing circuit of the present embodiment will be described.
[0028]
As is apparent from FIG. 3, the measurement value at this time is a single beam-like scroll image having a pixel value of 64. In particular, FIG. 3 shows that the measurement value and the scroll speed during display are 1: 1. The displayed value is shown. Further, (1), (2)... (15) shown in FIG. 3 indicate the scroll order at the time of display, that is, the conversion order of the A / D converter 5. The short arrows indicate sampling points of echo data for display, and all the places where no numbers are written are 0 (zero).
[0029]
On the other hand, the scroll signal shown in FIG. 4 is a signal for reading display data from the digital signal processing circuit. In the present embodiment, the correlation processing means 10 is used when the scroll signal is at a low level. Is reset. The captured signal is, for example, a signal for instructing the A / D converter 5 for converting an echo signal that is a reflected wave received by the probe 1 into echo data that is a digital signal, to start conversion. Further, in the present embodiment, in synchronization with the capture signal, the measurement value is written to the memory A9, the measurement value is read from the memory A9, the correlation value is written to the memory B11, and the correlation processing means is sent from the memory B11. The correlation value before one scroll to 10 is output and the correlation value is calculated by the correlation processing means 10. The image memory input indicates image data for a so-called scroll image that is read from the memory B11 and output to the image memory 7.
[0030]
FIG. 4 shows a case where the reading scroll speed of the measured value, that is, the display scroll speed is set to 1/3.
[0031]
First, when a capture signal is input at time t1 in FIG. 4, the correlation processing means 10 is reset. At this time, since the scroll signal is input together with the capture signal, the measurement value (1) is stored in the memory A9 from the A / D conversion means 5, and the measurement value (1) is input to the correlation processing means 10. . On the other hand, since the value is not yet stored in the memory B11, for example, 0 (zero) is read from the memory B11 as an initial value and input to the correlation processing means 10.
[0032]
Here, since the correlation processing means 10 calculates the correlation value immediately after the scroll signal is input, the measurement value (1) output from the memory A9 is output as it is, and the measurement value (1) is the correlation value. Is stored in the memory B11.
[0033]
Next, when a capture signal is input at time t2, the measurement value (2) output from the A / D conversion means 5 is temporarily stored in the memory A9 and then read out immediately, and correlation processing is performed. It is output to the means 10. On the other hand, the correlation value [(1)] stored at the previous scroll timing, that is, the times t1 to t2, is read from the memory B11 and output to the correlation processing means 10. Here, the correlation processing means 10 uses the correlation values [(1), (2) between the measured value (2) input from the memory A9 and the correlation value [(1)] before one scroll input from the memory B11. ] And outputs the calculation result to the memory B11. The memory B11 stores the correlation values [(1), (2)] and ends the processing at this timing (t2 to t3).
[0034]
Next, when a capture signal is input at time t3, the measurement value (3) output from the A / D conversion means 5 is temporarily stored in the memory A9 and then read out immediately, and the correlation processing means. 10 is output. On the other hand, the correlation value [(1), (2)] stored at the timing before one scroll, that is, between the times t2 and t3, is read from the memory B11 and output to the correlation processing means 10. Here, the correlation processing means 10 uses the correlation values [(1), (2), () between the value (3) input from the memory A9 and the values [(1), (2)] input from the memory B11. 3)] and outputs the calculated value to the memory B11. Here, the memory B11 stores the correlation values [(1), (2), (3)] and ends the calculation at this timing (t3 to t4).
[0035]
Next, when the scroll signal and the capture signal are input at time t4, as in the case of time t1, the correlation values [(1), (2), ( 3)] is output to the image memory 7 and stored in the image memory 7. At this time, the correlation values [(1), (2), (3)] stored in the image memory 7 are displayed on the display device 4 as scroll images. At this time, the correlation processing means 10 is reset by the scroll signal.
[0036]
Next, the measurement value (4) output from the A / D conversion means 5 by the captured signal is temporarily stored in the memory A9 and then immediately read out and output to the correlation processing means 10. On the other hand, the correlation values [(1), (2), (3)] stored from the timing before one scroll, that is, from time t3 to t4, are read from the memory B11 and output to the correlation processing means 10. The Here, since the correlation processing means 10 is reset by the scroll signal a similarly to the time t1 described above, it is related to the correlation values [(1), (2), (3)] input from the memory B11. Instead, the measurement value (4) input from the memory A9 is output as the correlation value [(4)]. Therefore, the memory B11 stores the measurement value (4) as the correlation value [(4)] and ends the calculation at this timing (t4 to t5).
[0037]
Thereafter, the digital signal processing circuit 6 repeatedly executes the above-described operations from t2 to t5, thereby calculating the correlation value at the scroll speed designated by the examiner (not shown) and outputting the correlation value.
[0038]
Next, FIG. 5 shows a calculation method when the measurement value shown in FIG. 3 is set to a correlation ratio of 3: 1. Hereinafter, an example of calculation based on the operation chart shown in FIG. This will be specifically described.
However, in FIG. 5, a pixel column in the column direction indicates a column of pixels for one scroll, and a pixel in the row direction indicates each pixel for each scroll.
[0039]
First, in the period from time t11 to t12, the pixel value of the first pixel in the first column and in the row direction (hereinafter referred to as pixel (1, 1)) is output from the memory A9 to the correlation processing means 10. The On the other hand, for example, 0 (zero) set as the initial value of the beam memory 11 is read from the memory B11 and output to the correlation processing means 10. The correlation processing means 10 calculates the correlation value between the pixel value 64 read from the memory A9 and the pixel value 0 read from the memory B11, but immediately after the start of measurement and immediately after the scroll signal is input. Since it becomes a column of pixels, the correlation processing means 10 outputs the pixel value 64 read from the memory A9 as a correlation value. The output of the correlation processing means 10 is stored in the memory B11.
[0040]
Similarly, during the period from time t12 to t13, the correlation processing unit 10 also outputs 0 (zero) which is the pixel value of the pixel (1, 2) output from the memory A9 and 0 (zero) output from the memory B11. ), 0 which is the pixel value output from the memory A9 is output as a correlation value. The output value is stored in the memory B11 as a correlation value.
[0041]
The processing described above is performed on all the pixels in the first pixel row, and the calculation of the times t1 to t2 shown in FIG.
Thereafter, when a capture signal is input, a correlation value for the second pixel column is calculated.
[0042]
First, 0 which is the pixel value of the pixel (2, 1) is output from the memory A9. On the other hand, the memory B11 outputs 64, which is a correlation value for the first pixel value of the first column calculated immediately before, that is, the pixel column before one scroll. The correlation processing means 10 calculates a correlation value based on the above-described formula 1. The correlation value at this time is (3 / (3 + 1)) × 0 + (1 / (3 + 1)) × 64 = 16. The memory B11 stores the correlation value 16 as the correlation value of the pixel (2, 1) (t21 to t22).
[0043]
Next, 64, which is the pixel value of the pixel (2, 2), is output from the memory A9. On the other hand, 0, which is the second correlation value of the pixel column calculated immediately before, is output from the memory B11. The correlation processing means 10 calculates and outputs a correlation value ((3 / (3 + 1)) × 64 + (1 / (3 + 1)) × 0 = 48) based on the above-described formula 1. The memory B11 stores the correlation value 48 as the correlation value of the pixel (2, 2) (t22 to t23).
[0044]
Next, 0 which is the pixel value of the pixel (2, 3) is output from the memory A9. On the other hand, the pixel value 0 which is the correlation value of the pixel (1, 3) is also output from the memory B11. Accordingly, the correlation processing means 10 outputs the correlation value 0, and the correlation value 0 is stored in the memory B11 as the correlation value of the pixel (2, 3) (t23 to t24).
For the second pixel thereafter, the correlation value is calculated in the same manner as the pixel (2, 3), and the correlation value is stored in the beam memory 11 described later (t24 to t31).
[0045]
Next, when the capture signal is input at t31, the pixel value and the correlation value are sequentially input from the pixel (3, 1) to the correlation processing unit 10 in the same manner as the pixels in the second column described above, and the number The correlation value calculated based on 1 is output to the memory B11 and stored (t31 to t41).
[0046]
Next, when both the scroll signal and the capture signal are input at t41, the memory A9 outputs the pixel value 0 of the pixel (4, 1) which is the first pixel in the fourth column, as described above. To do. On the other hand, the memory B11 outputs 4 which is the correlation value of the pixel (3, 1) in the third column. At this time, since the scroll signal is input, the output value of the memory B11, that is, the correlation value is transferred to the image memory 7 and stored. On the other hand, since the correlation processing unit 10 calculates the pixel column immediately after the scroll signal is input, the correlation processing unit 10 outputs 0, which is the pixel value input from the memory A9, as the correlation value. Therefore, 0 is stored as a correlation value in the memory B11 (t41 to t42).
[0047]
For the subsequent pixels (4, 2), pixels (4, 3)..., The correlation processing means 10 outputs the pixel value output from the memory A9 as a correlation value to the memory B11. Stored in B11. The value output from the memory B11 (correlation value of each pixel in the third column) is output to the image memory 7 and stored.
The correlation value is output to the display device 4 by repeatedly calculating the correlation value and outputting the correlation value together with the measurement value.
[0048]
FIG. 6 shows the display state of the display device 4 at this time, and in FIG. 6 the pixels with non-continuity displayed by the conventional ultrasonic device shown in FIG. 4, 12, and 48 pixels are continuously displayed, so that the examiner's visibility can be improved.
[0049]
FIG. 8 shows the correlation value stored in the memory B11. As is clear from FIG. 8, the correlation value immediately after the scroll signal is input stores the measured value as it is. Since the correlation value used for display, that is, output to the image memory 7 is a correlation value between the measurement value and the correlation value of the measurement value in the immediately preceding scroll direction, the correlation value is calculated by the correlation processing means 10. There is also an effect that addition can be reduced.
[0050]
However, in FIG. 8, numbers are not entered where the correlation value is 0 (zero).
In the digital signal processing circuit 6 of the present embodiment, the measurement value output from the A / D conversion means 5 is temporarily stored in the memory A9, and the measurement value is read out immediately. For example, a plurality of calculation means are provided in the correlation processing means 10, and measured values (pixel values) are output for each column from the memory A9 and the memory B11, and the correlation for each pixel is output. It goes without saying that the calculation time required for the correlation processing can be shortened by calculating the values in parallel.
[0051]
As described above, in the ultrasonic apparatus of the present embodiment, when the ultrasonic measurement speed is slower than the scroll speed at the time of display, the measurement value calculated by the correlation processing means 10 and the measurement value By calculating the correlation value and outputting the correlation value as display data to the image memory 7, the continuity of the measurement data displayed on the display device 4 can be maintained, so that the M-mode image and the one-dimensional Doppler image It becomes possible to improve the visibility.
[0052]
Therefore, the diagnostic efficiency of the examiner can be improved.
In the above description, the operation has been described in the case where the reading scroll speed of the measurement value, that is, the display scroll speed is set to ３. Next, the case in which the display scroll speed is set to ¼ will be described. However, the correlation ratio in this case is 3: 1 as in the above description.
[0053]
First, FIG. 9 shows an operation chart for explaining the operation of the digital signal processing circuit 6. Hereinafter, the display scroll speed is set to 1/4 based on FIGS. 3 and 4 according to the present embodiment. The operation of the digital signal processing circuit will be described.
However, even when the display scroll speed is set to ¼, the times t1 to t4 are the same as when the display scroll speed is ３. Therefore, the operation after t4 will be described here.
[0054]
When the capture signal is input at time t4, the measurement value (4) output from the A / D conversion means 5 is temporarily stored in the memory A9 and then immediately read out and output to the correlation processing means 10. Is done. On the other hand, the correlation values [(1), (2), (3)] stored at the timing before one scroll, that is, between the times t3 and t4, are read from the memory B11 and output to the correlation processing means 10. The Here, the correlation processing means 10 calculates the correlation values [(1), (3)] between the value (4) input from the memory A9 and the values [(1), (2), (3)] input from the memory B11. 2), (3), (4)] and outputs the calculated value to the memory B11. Here, the memory B11 stores the correlation values [(1), (2), (3), (4)] and ends the calculation at this timing (t4 to t5).
[0055]
Next, when the scroll signal and the capture signal are input at time t5, as in the case of time t1, first, the correlation value [(1), (2), (3) which is the latest calculated value from the memory B11. , (4)] is output to the image memory 7 and stored in the image memory 7. At this time, the correlation values [(1), (2), (3), (4)] stored in the image memory 7 are displayed on the display device 4 as scroll images. At this time, the correlation processing means 10 is reset by the scroll signal.
[0056]
Next, the measurement value (5) output from the A / D conversion unit 5 by the captured signal is temporarily stored in the memory A9, and then immediately read out and output to the correlation processing unit 10. On the other hand, the correlation value [(1), (2), (3), (4)] stored from the timing before one scroll, that is, from time t4 to t5, is read from the memory B11, and the correlation processing means. 10 is output. Here, since the correlation processing means 10 is reset by the scroll signal a, the memory A9 is independent of the correlation values [(1), (2), (3), (4)] input from the memory B11. Is output as a correlation value [(5)]. Therefore, the memory B11 stores the measurement value (5) as the correlation value [(5)], and ends the calculation at this timing (t5 to t6).
[0057]
Thereafter, the digital signal processing circuit 6 repeatedly executes the above-described operations from t2 to t6, thereby calculating the correlation value at the scroll speed designated by the examiner (not shown) and outputting the correlation value.
[0058]
Next, FIG. 10 shows a calculation method when the measurement value shown in FIG. 3 is set to a correlation ratio of 3: 1. Hereinafter, based on this FIG. 10, an example of calculation based on the operation chart shown in FIG. This will be specifically described. However, in FIG. 10, the pixel column in the column direction indicates a column of pixels for one scroll, and the pixel in the row direction indicates each pixel for each scroll.
[0059]
However, since the calculation of the correlation value for the third pixel row is the same as when the roll speed to be displayed is set to 1/3, here, the calculation for the fourth and subsequent pixel rows will be described. To do.
When the scroll signal is input at time t41, the correlation value for the fourth pixel column is calculated.
[0060]
First, 0 which is the pixel value of the pixel (4, 1) is output from the memory A9. On the other hand, the memory B11 outputs 4 which is a correlation value with respect to the first pixel value of the first column calculated immediately before, that is, the pixel column before one scroll. Therefore, the correlation processing means 10 calculates a correlation value based on the above-described equation 1. The correlation value at this time is (3 / (3 + 1)) × 0 + (1 / (3 + 1)) × 4 = 1. The memory B11 stores the correlation value 1 as the correlation value of the pixel (4, 1) (t41 to t42).
[0061]
Next, 0 which is the pixel value of the pixel (4, 2) is output from the memory A9. On the other hand, the memory B11 outputs 12 which is the second correlation value of the pixel column calculated immediately before. Accordingly, the correlation processing means 10 calculates and outputs the correlation value ((3 / (3 + 1)) × 0 + (1 / (3 + 1)) × 12 = 3) based on the above-described formula 1. The memory B11 stores the correlation value 3 as the correlation value of the pixel (4, 2) (t42 to t43).
[0062]
Next, 0 which is the pixel value of the pixel (4, 3) is output from the memory A9. On the other hand, the pixel value 48 which is the correlation value of the pixel (3, 3) is also output from the memory B11. Accordingly, the correlation processing means 10 outputs the correlation value ((3 / (3 + 1)) × 0 + (1 / (3 + 1)) × 48 = 12), and the correlation value 12 is stored in the memory B11 with the pixel (4, 3). Are stored as correlation values (t43 to t44).
[0063]
Next, 64, which is the pixel value of the pixel (4, 4), is output from the memory A9. On the other hand, the pixel value 0 which is the correlation value of the pixel (3, 4) is also output from the memory B11. Therefore, the correlation processing means 10 outputs the correlation value ((3 / (3 + 1)) × 64 + (1 / (3 + 1)) × 0 = 48), and the correlation value 48 is stored in the memory B11 with the pixel (4, 4). As a correlation value (t44 to t45).
[0064]
Next, 0 which is the pixel value of the pixel (4, 5) is output from the memory A9. On the other hand, the pixel value 0 which is the correlation value of the pixel (3, 5) is also output from the memory B11. Accordingly, the correlation processing means 10 outputs the correlation value 0, and the correlation value 0 is stored in the memory B11 as the correlation value of the pixel (4, 5) (t45 to t46).
For the subsequent pixels, the correlation value is calculated in the same manner as the pixel (4, 5), and the correlation value is stored in the beam memory 11 described later (t46 to t51).
[0065]
Next, when both the scroll signal and the capture signal are input at t51, the memory A9 outputs the pixel value 0 of the pixel (5, 1) which is the first pixel in the fifth column as described above. To do. On the other hand, the memory B11 outputs 1 which is the correlation value of the pixel (4, 1) in the third column. At this time, since the scroll signal is input, the output value of the memory B11, that is, the correlation value is transferred to the image memory 7 and stored. On the other hand, since the correlation processing unit 10 calculates the pixel column immediately after the scroll signal is input, the correlation processing unit 10 outputs 0, which is the pixel value input from the memory A9, as the correlation value. Therefore, 0 is stored as a correlation value in the memory B11 (t41 to t42).
[0066]
For the subsequent pixels (5, 2), pixels (5, 3)..., The correlation processing means 10 outputs the pixel value output from the memory A9 as a correlation value to the memory B11. Stored in B11. The value output from the memory B11 (correlation value of each pixel in the fourth column) is output to the image memory 7 and stored.
[0067]
The correlation value is output to the display device 4 by repeatedly calculating the correlation value and outputting the correlation value together with the measurement value.
FIG. 11 shows the display state of the display device 4 at this time. Pixels that are not continuously displayed by the conventional ultrasonic device when the display scroll speed shown in FIG. 12 is set to ¼ are shown. On the other hand, in FIG. 11, pixels having pixel values of 1, 3, 12, and 48 are successively displayed in FIG. 11, so that the visibility of the examiner can be improved.
[0068]
FIG. 13 shows the correlation value stored in the memory B11. As is apparent from FIG. 13, the correlation value immediately after the scroll signal is input stores the measured value as it is. Since the correlation value used for display, that is, output to the image memory 7 is a correlation value between the measurement value and the correlation value of the measurement value in the immediately preceding scroll direction, the correlation value is calculated by the correlation processing means 10. There is also an effect that addition can be reduced. However, in FIG. 13, numbers are not entered at locations where the correlation value is 0 (zero).
[0069]
In the embodiment of the present invention, the case where the display scroll speed is 1/3 and 1/4 and the correlation ratio is 3: 1 has been described. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention is applicable even when the ratio is set to another value.
The invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment of the invention, but the invention is not limited to the embodiment of the invention and does not depart from the gist of the invention. Of course, various changes can be made.
[0070]
【The invention's effect】
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) In the ultrasonic apparatus, the visibility of the M mode image and the one-dimensional Doppler image can be improved.
(2) The diagnostic efficiency of the examiner in the ultrasonic apparatus can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital scan converter 3 of the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of measurement values of the ultrasonic apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is an operation chart for explaining the operation of the digital signal processing circuit of the present embodiment when the display scroll speed is set to １／.
FIG. 5 is a diagram for explaining a specific example of a calculation method in the correlation processing unit of the present embodiment when the display scroll speed is set to 1/3.
FIG. 6 is a diagram illustrating a display state in the ultrasonic apparatus of the present embodiment when the display scroll speed is set to 1/3.
FIG. 7 is a diagram illustrating a display state in a conventional ultrasonic apparatus when the display scroll speed is set to 1/3.
FIG. 8 is a diagram for explaining a correlation value stored in the memory B of the present embodiment when the display scroll speed is set to 1/3.
FIG. 9 is an operation chart for explaining the operation of the digital signal processing circuit of the present embodiment when the display scroll speed is set to ¼.
FIG. 10 is a diagram for explaining a specific example of a calculation method in the correlation processing unit of the present embodiment when the display scroll speed is set to ¼.
FIG. 11 is a diagram illustrating a display state in the ultrasonic apparatus according to the present embodiment when the display scroll speed is set to ¼.
FIG. 12 is a diagram showing a display state in a conventional ultrasonic apparatus when the display scroll speed is set to ¼.
FIG. 13 is a diagram for explaining a correlation value stored in the memory B of the present embodiment when the display scroll speed is set to ¼.
[Explanation of symbols]
1 Probe
2 Ultrasonic transmission / reception control circuit
3 Digital scan converter
4 display devices
5 A / D converter
6 Digital signal processing circuit
7 Image memory
8 D / A converter
9 Memory A
10 Correlation processing means
11 Memory B

Claims

An ultrasonic probe that repeatedly transmits and receives ultrasonic waves in a predetermined direction within the subject, a signal processing unit that processes an ultrasonic signal received by the ultrasonic transducer, and a signal processing unit An ultrasonic device having display means for scrolling the ultrasonic M-mode image or the one-dimensional Doppler image over time based on an output signal,
The signal processing means sequentially stores the pixel values of the pixel row of the ultrasonic signal in synchronization with the capture signal of the reception data of the ultrasonic signal, and outputs the first value in the same order as the stored order . A memory, correlation value calculation means for calculating a correlation value for the pixel column from pixel values of the two pixel columns acquired at different times, and a second memory for storing the correlation value of the pixel column The correlation value calculation means synchronizes with the reception signal of the reception data of the ultrasonic signal, and the pixel value of the pixel column stored in the first memory and the second value based on a predetermined correlation ratio Repeatedly calculating the correlation value of the pixel column from the correlation value of the pixel column stored in the memory and storing the newly calculated correlation value of the pixel column in the second memory, signal processing means, intake of the ultrasonic signal The has a longer time interval than the time interval of the write signal in synchronism with the scrolling signal of the ultrasonic M-mode image or one-dimensional Doppler image, the correlation value of the most recent pixel row stored in the second memory Is output to the display means as the output signal.