JPH0323053B2 - - Google Patents

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JPH0323053B2
JPH0323053B2 JP61190955A JP19095586A JPH0323053B2 JP H0323053 B2 JPH0323053 B2 JP H0323053B2 JP 61190955 A JP61190955 A JP 61190955A JP 19095586 A JP19095586 A JP 19095586A JP H0323053 B2 JPH0323053 B2 JP H0323053B2
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JP
Japan
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signal
video signal
mode video
moving object
bits
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP61190955A
Other languages
English (en)
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JPS6349145A (ja
Inventor
Yasuto Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Publication date
Application filed by Yokogawa Medical Systems Ltd filed Critical Yokogawa Medical Systems Ltd
Priority to JP61190955A priority Critical patent/JPS6349145A/ja
Publication of JPS6349145A publication Critical patent/JPS6349145A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、Bモード表示の装置に、運動物体か
らの反射波に色付けするカラーフローマツピング
機能を付加した超音波診断装置の信号処理系の改
善に関する。
(従来の技術) 超音波パルスが被検体に放射すると反射体から
エコーが戻つてくるが、この反射体が運動してい
ると、受信されるエコーの周波数は送信周波数と
異なり、反射体が探触子の方に向かつて動いてい
るときは受信周波数は送信周波数より高く、逆に
遠ざかる時は低くなる。そして、その周波数偏移
は反射体の運動速度に比例する。このドプラー効
果を利用して、例えば心臓や血管内を流れる血液
の方向と速さを知ることができる。
ところで、超音波パルスの反射には固定物体に
よるものと運動物体にるものとがあり、特に運動
物体に注目するときは固定物体による反射信号を
消去して運動物体の反射信号のみを表示した方が
分り易いので、その目的のために、運動物体の反
射信号のみを取出すMTI(Moving Target I
ndicator)が用いられている。
MTIについて考察すると、固定物体を消去す
るために1周期前のビデオと次の周期のビデオの
差をとつて運動物体だけを取り出しているが、今
このビデオを数式で表わすと V1=Asin(2πfDt−φ0) ここに fD……運動物体の反射により生じたドプラ効果に
よる周波数偏移 φ0……4πR0/λ R0……超音波探触子から物体までの距離 λ……音波の波長 A……ビデオ信号の振幅 1周期後のビデオは次式で表わせる。
V2=Asin{2πfD(t+T)−φ0} ここで T……パルス繰返し周期 従つて、MTI出力Vは V=V2−V1=2AsinπfDT ×cos{2πfD(t+T/2)−φ0} ……(1) となる。(1)式から明らかな通りMTI信号の振幅
は2AsinπfDTでパルス繰返し周期が一定であれば
周波数偏移fDで決まる。従つて、MTI信号の振幅
が分れば周波数偏移が分り、更に運動物体の運動
速度が分ることになる。
しかしながら、固定した反射物体に関する情報
も又医用超音波診断装置では重要な意味を持つて
いる。何故ならば、上記の情報が無いと表示画面
中のどこが何を表わすのか同定できないし、又、
単に移動中の物体を表示しただけではそれが何で
あるかを判別することが困難である。このため、
固定物体の表示と運動物体の表示とを同一画面上
に共通に表示して相互に識別するために運動物体
による反射信号にはカラー表示をするカラーフロ
ーマツピング機能を付加した超音波診断装置があ
る。この超音波診断装置では固定物体のBモード
表示画像には白黒の輝度表示を行い、運動物体に
対してはカラー表示を行つて固定物体と運動物体
の反射の識別をしている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、カラーマツピング機能を付加した超
音波診断装置では、Bモードビデオ信号を処理す
るための信号処理系と、MTI信号を処理するた
めの信号処理系とで別系統の回路が必要であつ
た。このため、デイジタルスキヤンコンバータや
カラーパレツト用のメモリがそれぞれの処理系で
別個に必要となり、極めて不経済である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、Bモード表示と運動物体のカラー表示
を同時に行いながらフレームメモリの所要量を増
加させることなく、デイジタルスキヤンコンバー
タ(以下DSCという)のコスト上昇の無いカラ
ーマツピング機能を付加した超音波診断装置を実
現することにある。
(問題点を解決するための手段) 上記の問題点を解決する本発明は、Xビツトの
デイジタルのBモードビデオ信号を生成するBモ
ードビデオ信号生成手段と、運動物体の反射信号
である運動物体信号のみを抽出し、ドツプラ処理
を行い、Y<XであるYビツトのデイジタルの運
動物体信号を生成する運動物体信号処理手段と、
Bモードビデオ信号の上位X−Yビツトが零であ
る場合にBモードビデオ信号の下位Yビツトを運
動物体信号に置換し、Bモードビデオ信号の上位
X−Yビツトが零でない場合にBモードビデオ信
号を通過させるエンコーダと、エンコーダの出力
が書き込まれるデイジタルスキヤンコンバータ
と、デイジタルスキヤンコンバータから読み出さ
れた信号を受け、Bモードビデオ信号に基づいて
輝度表示用信号を生成し、運動物体信号に基づい
て色表示用信号を生成するカラーパレツトとを備
えたことを特徴とするものである。
(作用) 固定目標からの反射波に対するBモードビデオ
信号の小振幅領域は、エンコーダにより運動物体
信号に置換され、デイジタルスキヤンコンバータ
に書き込まれる。デイジタルスキヤンコンバータ
から読み出された信号から、カラーパレツトによ
りBモードビデオ信号に基づいた輝度表示用信号
及び運動物体信号に基づいた色表示用信号とが生
成される。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
第1図は本発明の一実施例の概略構成ブロツク
図である。図において、1は超音波を被検体に照
射し、その反射波を受波する超音波探触子、2は
超音波探触子1が受波した被検体からの反射波を
増幅する受信機、3は受信機2からの信号を増幅
し、検波する増幅検波回路で、Bモードビデオ信
号を出力する。その出力のBモードビデオ信号は
A/D変換器4にて6ビツトのデイジタル信号に
変換される。5は受信信号を処理して固定物体の
反射による信号を消去し、運動物体の反射信号
(運動物体信号)のみを抽出し、同相信号(以下
i信号という)と直交信号(以下q信号という)
に分離するMTIフイルタで、出力はドプラ処理
回路6でドプラ処理され、出力のi、q信号はそ
れぞれA/D変換器7,8で4ビツトのデイジタ
ル信号に変換される。9はA/D変換器4の出力
のBモードビデオ信号と、A/D変換器7,8の
出力のi、q信号を入力として分類表を作る
PROMから成るエンコーダである。10はエコ
ービデオ信号のフオーマツトを標準方式テレビジ
ヨンのラスタ走査に適合したフオーマツトに変換
するためのDSCで、入力デイジタル信号を1フ
レーム分格納するためのフレームメモリ10aを
有している。11はフレームメモリ10aからの
信号と、色との対応を示すテーブルが書き込まれ
ているPROMから成るカラーパレツトである。
カラーパレツト11によつて選択された色信号は
DA変換器12によつてアナログ信号のR.G.Bの
3原色信号に変換されCRT(図示せず)にカラー
表示される。
次に上記のように構成された本実施例の動作を
説明する。
被検体からの反射された超音波は超音波探触子
1で受波され、受信機2において増幅される。こ
の受信信号には固定物体からの反射波と運動物体
からの反射波とが含まれていて、受信機2の出力
は次の2経路に並列に導入される。第1は増幅検
波回路3において、増幅検波されてBモードビデ
オ信号となり、AD変換器4において6ビツトの
デイジタル信号に変換される。第2はMTIフイ
ルタ5に入る。MTIフイルタ5においては固定
物体からの反射を消去し、運動物体からの反射の
みをi、q信号に分離して出力する。ドプラ処理
回路6はドプラ処理された(1)式に示す電圧の信号
を同相、直交共に出力し、その出力はAD変換器
7,8において4ビツトのデイジタル信号に変換
され、エンコーダ9にAD変換器4からのBモー
ドビデオ信号と共に入力される。Bモードビデオ
信号はその振幅を6ビツトのデイジタル信号で表
わされているが、次の理由によつて、上位2ビツ
トが“00”である場合の下位の4ビツトのみのデ
イジタル値は使用しない。
パルスドプラ式超音波診断装置は被検体内の運
動物体の状況を知る装置であり、その運動物体は
主として血流及び淋巴流等の体液流で、その流れ
の存在する所は血管、心臓、淋巴腺等の体腔部の
みである。又、カラーフローマツピングの対象と
なるのは前記の流体であつて、それらの超音波に
対する反射率は極めて小さいため、Bモード表示
画面ではその部分は真黒で殆ど見えない。
AD変換器4でデイジタル変換された信号は各
反射点における反射信号の大きさを前記のように
6ビツトのデイジタル信号で表わしている。6ビ
ツトの信号によつては64の階調の振幅が表現され
るが、上記のように反射の少ない部分は殆ど真黒
で、従つて、下位の4ビツトで表わされる16階調
はBモード表示では使用しなくても殆ど影響は無
い。
エンコーダ9においては上記の事情に鑑み、B
モードビデオ信号の6ビツト中下位4ビツトのみ
の数は使用しないで、振幅の表示を行う。MIT
のi、q信号は下位4ビツトのみを使用し、0〜
15の階調の信号に対して3種類の色相と無色とを
割当てる。第2図に出力信号の階調に対する色相
の割付けの一例を示す。図はエンコーダ9の出力
の6ビツトで表わされたデイジタル信号と各入力
信号との関係を示している。出力のデイジタル信
号が0〜15の場合はi信号とq信号の振幅を色信
号で表現しており、16〜63の場合はBモードビデ
オ信号の振幅を示している。i信号、q信号の0
〜3の数字は色相を示し、例えば0は無色1、
2、3はそれぞれR、G、B3原色を表わすもの
とする。図のようにi、q信号の15階調の振幅に
対し3種の色相(無色を含めると4種)を図示の
ような方法で割付けることによつてMTI信号の
振幅即ち運動物体の視線速度が判明することにな
る。
以上のようにBモードビデオ信号と、i、q信
号とをエンコーダ9においてエンコードして合成
された信号は6ビツト信号としてDSC10のフレ
ームメモリ10aに書き込まれる。書き込まれた
データはカラーパレツト11のテーブルのアドレ
スを表わしており、カラーパレツト11のテーブ
ルは第2図と同じ内容が書かれている。従つて、
カラーパレツト11はフレームメモリ10aのデ
ータの指示に基づいてR.G.Bの色信号を出力し、
DA変換器12によつてアナログ信号に変換さ
れ、CRTにBモード信号は白黒の輝度表示で、
MTI信号は色表示で表示される。例えばフレー
ムメモリ10aのデータが14のときはG.Bの色信
号出力を、データが24のときは階調が24の輝度信
号出力を出力するものである。
以上のようにBモード像は約1/4の階調をカツ
トして表示に用いないようにしたがまだ十分階調
性は保有されており、体腔部のような弱い反射部
位では全く表示しないのでカラーフローマツピン
グが見易くなつており、又、従来のDSCをその
まま使用してフレームメモリの数を増やす必要は
ない。
尚、本実施例は一例であつて、例えば第2図の
割付けは全体が8ビツトで4ビツト、4ビツトで
分けても、又、6ビツトで3ビツトづつで分けて
も何等差支えはない。又、MTI出力の負の場合
については示さなかつたが同様に色相を割付ける
ものとする。
実施例の信号の割付けによる入出力信号の関係
は第3図イに示す通りであるが、同図ロのように
Bモード表示の始点における輝度を下げる方法も
ある。
(発明の効果) 以上詳細に述べたように本発明によれば、Bモ
ード表示にカラーフローマツピングを重畳して表
示してもDSCをそのまま使用でき、DSCのコス
トを上昇させないで経済的である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概略構成ブロツク
図、第2図は出力信号の階調に対する色相の割付
けを示した図、第3図は入出力信号の関係曲線図
で、イは上記実施例による曲線図、ロは他の実施
例の曲線図である。 1……超音波探触子、2……受信機、3……増
幅検波回路、4,7,8……AD変換器、5……
MTIフイルタ、6……ドプラ処理回路、9……
エンコーダ、10……DSC、10a……フレー
ムメモリ、11……カラーパレツト、12……
DA変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 XビツトのデイジタルのBモードビデオ信号
    を生成するBモードビデオ信号生成手段と、 運動物体の反射信号である運動物体信号のみを
    抽出し、ドツプラ処理を行い、Y<XであるYビ
    ツトのデイジタルの運動物体信号を生成する運動
    物体信号処理手段と、 Bモードビデオ信号の上位X−Yビツトが零で
    ある場合にBモードビデオ信号の下位Yビツトを
    運動物体信号に置換し、Bモードビデオ信号の上
    位X−Yビツトが零でない場合にBモードビデオ
    信号を通過させるエンコーダと、 エンコーダの出力が書き込まれるデイジタルス
    キヤンコンバータと、 デイジタルスキヤンコンバータから読み出され
    た信号を受け、Bモードビデオ信号に基づいて輝
    度表示用信号を生成し、運動物体信号に基づいて
    色表示用信号を生成するカラーパレツトとを備え
    たことを特徴とする超音波診断装置。
JP61190955A 1986-08-14 1986-08-14 超音波診断装置 Granted JPS6349145A (ja)

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JP61190955A JPS6349145A (ja) 1986-08-14 1986-08-14 超音波診断装置

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JP61190955A JPS6349145A (ja) 1986-08-14 1986-08-14 超音波診断装置

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JPS6349145A JPS6349145A (ja) 1988-03-01
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61149129A (ja) * 1984-12-24 1986-07-07 株式会社東芝 超音波診断装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518872Y2 (ja) * 1974-03-20 1980-05-02

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61149129A (ja) * 1984-12-24 1986-07-07 株式会社東芝 超音波診断装置

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JPS6349145A (ja) 1988-03-01

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