JPH0134120Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は超音波断層装置に係り、特に受信信号
の距離方向と方位方向の分解能を向上するための
信号処理技術に関するものである。

〔従来の技術〕

超音波断層装置は、所謂電子走査形の開発によ
り、安全で簡易に体内に断層像を得られる特徴を
有するが、再生断層像の解像度は未だ十分である
とはいえない。この理由のひとつに超音波のビー
ム幅並びにパルス長に由来する分解能の問題があ
る。この分解能不足のため臓器の輪郭がボケた
り、細かい変化を観察することができなかつたり
する。

先ず超音波断層像の再生原理を簡単に説明す
る。超音波をある方向に打ち出し、同時にデスプ
レイのラスターの掃引を開始する。超音波が観察
媒体内を進行する過程で、媒体中の反射物によ
り、反射エコーを生ずる。このエコーを検出増幅
して、エコーの強弱によりデイスプレイのラスタ
ーに輝度変調をかける。次に超音波ビームをずら
して同様の手順を行なうことにより２次元の断層
像を得ることができる。このようにして得られた
断層像の解像度は超音波のパルス長、超音波ビー
ムの幅により決められてしまい、従来の装置では
まだ十分であるとはいえない。このため、より鮮
明なより見易い画像を実現する要求が強まつてい
る。この要求を満す１つの手法として、例えば画
像のエツジ強調をして鮮明な見易い画像を得る波
形の微分処理がある。すなわち、得られたタイム
シーケンシヤルな超音波信号に微分処理を施し、
信号の高域周波数成分を強調してデイスプレイす
るものがある。その具体的な構成としては、タイ
ムシーケンシヤルな電気信号をコンデンサＣと抵
抗Ｒとで微分し、原波形に加算するもの、あるい
は、原波形から原波形を遅延させたものを減算す
るものなど通常の波形処理の種々の手法を応用す
ることができる。このようにして処理した像は、
見易くなるなど効果があり、臨床的にも広く使用
されてきている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、これら従来のものはタイムシー
ケンシヤルな波形の処理であるため、再生画像上
では超音波の進む方向、すなわち距離方向への処
理のみに止まつている。すなわち、２次元像上の
一次元の処理にすぎない。このようなため、さら
に効果の高い２次元の画像処理が望まれている。
これに応える手段として、汎用の画像処理の手段
が応用できる。従来のこのような２次元画像処理
では、分解能を向上させるため、高級な画像処理
手段が利用できる。しかしながら、これら２次元
の画像処理ではハードウエアの複雑さ、又処理時
間の面から実用的には問題があつた。

本考案はこのような欠点を除き、超音波断層装
置における受信信号の距離方向と方位方向との分
解能を容易に向上させ得る２次元の画像処理を行
なう手段を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、超音波受信信号を距離方向に当た
る時間軸上で波形処理する第１の信号処理手段
と、この第１の信号処理手段の出力を距離方向と
方位方向との２次元に記憶する記憶手段と、前記
第１の信号処理手段の出力を距離方向と方位方向
を順次繰り返して前記記憶手段へ書き込むととも
に、読出し時には書込み時の方向と直交する方向
から読み出す手段と、読み出された信号に波形処
理をする第２の信号処理手段とを超音波断層装置
へ設けることによつて達成される。

〔作用〕

超音波受信信号は第１の信号処理手段によつて
波形処理（例えばエツジ強調等の画質改善のため
の処理）されて、距離方向、即ち超音波１つの受
信超音波ビーム上についての分解能の改善された
信号とされて書込み読出し手段によつて記憶手段
の距離方向の各アドレスへ書き込まれる。この記
憶手段に記憶された距離方向に波形処理された信
号は、次に前記書込み時の方向とは直交する方向
のアドレスに対して読み出され、第２の信号処理
手段へ入力される。第２の信号処理手段では記憶
手段からの出力信号、即ち方位方向に沿つて読み
出された信号に対し、第１の信号処理手段とは別
個の波形処理を施して出力する。

以上の信号処理を行つた結果出力された信号
は、距離方向と方位方向との２方向について波形
改善され、その信号を表示すると、２方向に分解
能の優れた画像となる。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の実施例を説明する。
第１図は本考案に関する原理を説明する図であ
る。第１図において、２はＸ，Ｙの２方向に直交
する２次元の画像メモリであり、この画像メモリ
２に従来のタイムシーケンシヤルな電気信号（入
力端子Inに導入される）を、例えば上述したよう
な波形処理回路１を通し、２次元の画像メモリ２
の例えばＸ方向の１ラインに記憶させる。受信し
た超音波信号は全て波形処理回路１を通しＸ方向
に記憶する。このとき、Ｙ方向の位置は超音波ビ
ームの走査方向に応じて制御されるものとする。
このようにして、受信エコーを処理してこれを記
憶させて、超音波ビームの送受信方向を順次移動
して、先ず２次元のＸ方向の各ラインに波形処理
された信号を書き込み、断層像を画像メモリ２に
再構成する。次に再構成した画像メモリの内容を
書込み時と直交するＹ方向から１ラインずつ読み
出し、これを波形処理回路３を通してデイスプレ
イ装置４に表示する。この結果、書込み時の処理
と読出し時の処理とを合わせて、２次元的な処理
がなされた見易い画像をデイスプレイ装置４に表
示できることになる。超音波の像は一般に距離方
向（前記Ｘに対応）の分解能と方位方向（前記Ｙ
に対応）の分解能とが異つている。通常のパルス
反射法では、前者はパルス長に、後者は探触子の
開口幅に由来し、一般に後者の分解能が劣つてい
る。しかるに、従来の装置では距離方向の処理が
容易であるため、距離方向のみについて画像処理
をして表示していた。本考案によれば読出し専用
の波形処理回路３を用いることにより、距離、方
位ともに各々最適な処理回路を組み合わせて簡単
に２次元の像処理を実現することができる。

第２図は本考案の一実施例の構成を示す図であ
る。入力端子Inに導入された原信号は、Ｘ方向用
の波形処理回路１を通り２次元メモリ２のＸ方向
に書き込まれる。このため書込み時は、制御回路
７から２次元の画像メモリ２のＸ方向のアドレス
用のカウンタ５に書込みパルスXcp（第３図ｃに
示す）を送る。すなわち第３図ａ〜Ｇにタイムチ
ヤートの例を示す如く、デイスプレイ装置４のＸ
方向掃引信号HD（第３図ａに示す）が表示の帰
線期間（第３図ａの右下り直線部分）を書き込み
期間としてWE（第３図ｂに示す）とする。この
WEの期間にＸ方向に処理した原信号をＸ方向に
書き込む。次に、デイスプレイ装置４の表示期間
（第３図ａの右上り直線部分）を２次元メモリか
らデータを読み出す期間RE（第３図Ｅに示す）と
し、制御回路７からＹ方向アドレス用のカウンタ
６にクロツクパルスYcp（第３図Ｇに示す）を送
る。この結果２次元の画像メモリ２の内容は書込
み時のＸ方向と直交したＹ方向から読み出される
こととなる。なお第３図Ｄに示すY′cpと第３図
Ｆに示すX′cpは各々書込み時と読出し時とのラ
スター方向を直交する方向に移動させるステツプ
信号を表わしている。このようにして読み出され
た信号は、Ｙ方向用の波形処理回路３を通つてデ
イスプレイ装置４の輝度信号として印加される。
このような手段により、書込み時はＸ方向に処理
されたＸ方向の信号を、読出し時にはＹ方向から
読み出されＹ方向に処理されるため、原信号はＸ
方向、Ｙ方向の２次元的に処理された像としてデ
イスプレイ装置４へ表示されることになる。

〔効果〕

以上説明した如く本考案は２次元画像メモリの
２方向へ各々直交した一次元の波形処理回路を組
み合わせることにより、超音波断層装置における
受信信号を簡単にかつ実用的に２次元の像処理を
実行でき、その結果解像度の良い像を観察できる
ため医療診断上大いに有益である。なお、本考案
では画像メモリに２次元の像を再構成してから読
み出し処理を開始する場合を述べたが、２次元の
像を再構成しながら読み出し処理をする実用的な
リアルタイム性を維持しつつ処理できることは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の原理を説明するための図、
第２図は、本考案の一実施例の構成を示す図、第
３図はその動作説明用波形図である。 １……波形処理回路、２……２次元画像メモ
リ、３……波形処理回路、４……デイスプレイ装
置、５，６……カウンタ、７……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波受信信号を距離方向に当たる時間軸上で
   波形処理する第１の信号処理手段と、この第１の
   信号処理手段の出力を距離方向と方位方向との２
   次元に記憶する記憶手段と、前記第１の信号処理
   手段の出力を距離方向と方位方向とを順次繰り返
   して前記記憶手段へ書き込むとともに、読出し時
   には書込み時の方向と直交する方向から読み出す
   手段と、読み出された信号に波形処理をする第２
   の信号処理手段とを備えたことを特徴とする超音
   波断層装置。