JPH03289947A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device

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JPH03289947A
JPH03289947A JP2089808A JP8980890A JPH03289947A JP H03289947 A JPH03289947 A JP H03289947A JP 2089808 A JP2089808 A JP 2089808A JP 8980890 A JP8980890 A JP 8980890A JP H03289947 A JPH03289947 A JP H03289947A
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武史 佐藤
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an ultrasonic picture which is smooth and easy to see by alternately writing fault information and diagnosing information, consisting of blood flow information, in a frame memory and interpolating diagnosing information of a present frame and diagnosing information of a preceding frame. CONSTITUTION:In a DSC 6A wherein both blood flow information and B-mode picture information are inputted, frame memories 11-13 write orderly B-mode picture data and Doppler data input at a frame unit under control by a controller 7B. An MUX 14 reads blood flow information F1 and F2 of a present frame and one frame before from a plurality of the frame memories 11-13, and data is outputted to an MUX 17, a folding decider 15, and an interpolator 16. The folding decider 15 compares data outputs F1 and F2 with each other. When an absolute value of a difference therebetween exceeds some threshold level and a code is different, it is decided that back to back due to a blood flow occurs, and a result is outputted to an interpolator 16. The interpolator 16 effects interpolation in consideration of folding when the folding occurs, and formation of a proper interpolation frame causes a picture to be easily seen.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、特に超音波エコーのドプラ情報から被検体内
の血流情報を求め、これを2次元表示する超音波診断装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention particularly relates to ultrasonic diagnosis in which blood flow information within a subject is determined from Doppler information of ultrasound echoes and is displayed two-dimensionally. Regarding equipment.

(従来の技術) 超音波診断法では、Bモード像、Mモード像、ドプラ効
果を利用した生体内の移動物体の移動に伴うカラー・ド
プラ像等を用いて診断に供するようにしている。
(Prior Art) In the ultrasonic diagnostic method, a B-mode image, an M-mode image, a color Doppler image accompanying the movement of a moving object within a living body using the Doppler effect, etc. are used for diagnosis.

超音波ドプラ法は、生体内の移動物体の移動に伴う機能
情報を得て映像化する方法であり、これを以下説明する
。すなわち、超音波ドプラ法は、超音波が移動物体によ
り反射されると反射波の周波数が上記物体の移動速度に
比例して偏移する超音波ドプラ効果を利用したものであ
る。具体的には超音波レートパルスを生体に送波し、そ
の反射波エコーの位相変化よりドプラ効果による周波数
偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置における移動
物体の運動情報を得ることができる。
The ultrasonic Doppler method is a method of obtaining and visualizing functional information accompanying the movement of a moving object within a living body, and will be explained below. That is, the ultrasonic Doppler method utilizes the ultrasonic Doppler effect in which when an ultrasonic wave is reflected by a moving object, the frequency of the reflected wave shifts in proportion to the moving speed of the object. Specifically, by transmitting ultrasonic rate pulses to a living body and obtaining the frequency deviation due to the Doppler effect from the phase change of the reflected wave echo, we can obtain motion information of a moving object at the depth position where the echo was obtained. I can do it.

この超音波ドプラ法によれば、生体内における位置での
血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流れの
状態を知ることができる。
According to this ultrasonic Doppler method, it is possible to know the direction of the flow of blood at a position in the living body and the state of the flow, whether it is turbulent or regular.

次にこの超音波ドプラ法を適用した装置について説明す
る。まず超音波受信信号から血流情報を得るためには、
送信回路により超音波探触子を駆動しである方向に超音
波を所定回数繰り返し送波し、受波された受信信号を直
交位相検波回路により検波して血球によるドプラ偏移信
号とクラッタ成分とからなる信号を得る。この信号をデ
ィジタル信号化し、フィルタによりクラッタ成分を除去
し、血流によるドプラ偏移信号はリアルタイムでカラー
ドプラ像を得るために高速の周波数分析回路により周波
数分析し、ドプラ偏移の平均値、ドプラ偏移の分散値、
ドプラ偏移の平均強度などを得る。
Next, a device to which this ultrasonic Doppler method is applied will be explained. First, in order to obtain blood flow information from ultrasound reception signals,
The ultrasonic probe is driven by a transmitting circuit to repeatedly transmit ultrasonic waves in a certain direction a predetermined number of times, and the received signal is detected by a quadrature phase detection circuit to separate Doppler shift signals caused by blood cells and clutter components. We get a signal consisting of This signal is converted into a digital signal, clutter components are removed by a filter, and the Doppler shift signal due to blood flow is frequency analyzed by a high-speed frequency analysis circuit to obtain a color Doppler image in real time. variance of deviation,
Obtain the average intensity of the Doppler shift, etc.

また周波数分析回路に内蔵された自己相関器等により血
流の速度カラーフローマツピング像を得、TVモニタに
2次元血流情報を表示している。また最近では、カラー
・ドプラ像が、心臓のみならず、腹部の血管や末梢血管
等の血流速度の遅い部位の診断にも使われている。
In addition, a color flow mapping image of blood flow velocity is obtained using an autocorrelator built into the frequency analysis circuit, and two-dimensional blood flow information is displayed on a TV monitor. Recently, color Doppler images have also been used to diagnose not only the heart but also areas with slow blood flow, such as abdominal blood vessels and peripheral blood vessels.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の2次元血流情報を観察する超音波
診断装置にあっては、次のような問題がある。上述した
如く2次元血流情報を得るためには、1つの超音波ラス
タに対して複数回レートの超音波送受信を行なう必要が
あり、また流速の遅い血流を観察するためには、1つの
超音波ラスタに対して長い時間、観測しなければならな
い。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional ultrasonic diagnostic apparatus for observing two-dimensional blood flow information has the following problems. As mentioned above, in order to obtain two-dimensional blood flow information, it is necessary to transmit and receive ultrasound at multiple rates for one ultrasound raster, and in order to observe blood flow with a slow flow rate, one Ultrasonic rasters must be observed for a long time.

従って、1フレームを構成する時間が長くなり、腹部の
血流診断に使用する場合、通常では毎秒4枚乃至10枚
程度のフレームの画像をTVモニタに表示していた。
Therefore, it takes a long time to construct one frame, and when used for abdominal blood flow diagnosis, usually about 4 to 10 frames of images are displayed on a TV monitor every second.

ところが、人間がなめらかにしかも見易い画像として観
察するには、少なくとも毎秒30枚程度のフレームが必
要であり、上述した4枚乃至10枚程度のフレーム数で
は画像のつながりが悪く、また画像がみにくいものとな
っていた。
However, in order for a human to observe a smooth and easy-to-read image, at least 30 frames are required per second, and with the number of frames of 4 to 10 as mentioned above, the connections between the images are poor and the images are difficult to see. It became.

そこで本発明の目的は、なめらかで見易い超音波画像を
得る超音波診断装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains smooth and easy-to-see ultrasonic images.

[発明の構成] (課題を解決する為の手段) 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、被検体に対して超音波を
送受波して得た受波信号に基づき断層像を得ると共に、
血流によるドプラ偏移信号を検出しフィルタでドプラ信
号を検出して2次元の血流情報を得、これら診断情報を
記憶手段を介して表示する超音波診断装置において、前
記記憶手段は、順次フレーム単位で入力する前記診断情
報を書込む複数のフレームメモリと、これらフレームメ
モリから現フレーム及び前フレームの診断情報を読み出
す手段と、この手段で読み出した現フレーム及び前フレ
ームの診断情報に対して補間を行なう補間手段とを備え
たことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems and achieve the objects, the present invention takes the following measures. The present invention obtains a tomographic image based on a received signal obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject, and
In an ultrasonic diagnostic apparatus that detects a Doppler shift signal due to blood flow, detects the Doppler signal with a filter to obtain two-dimensional blood flow information, and displays this diagnostic information via a storage means, the storage means sequentially a plurality of frame memories into which the diagnostic information inputted in frame units is written; means for reading diagnostic information of the current frame and previous frame from these frame memories; and a means for reading diagnostic information of the current frame and previous frame read by the means. The present invention is characterized by comprising an interpolation means for performing interpolation.

また記憶手段は、順次フレーム単位で入力する前記血流
情報を書込む複数のフレームメモリと、これらフレーム
メモリから現フレーム及び前フレームの血流情報を読み
出す手段と、この手段で読み出した現フレーム及び前フ
レームの血流情報を比較し血流の折り返りを判定する判
定手段と、この判定手段の結果に応じて前記読出し手段
で読み出した現フレーム及び前フレームの血流情報に対
して各種の補間を行なう補間手段とを備えたことを特徴
とする特 (作 用) このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。断層像情報及び2次元の血流情報からなる診断
情報を複数のフレームメモリに交互に書込み、現在のフ
レームの診断情報と前のフレームの診断情報とを補間す
るので、これらフレーム間の中間のフレームの診断情報
を生成することができる。これによりフレーム数が従来
のフレーム数よりも数倍も向上できるので、超音波画像
がなめらかになり、見易いものとなる。
Further, the storage means includes a plurality of frame memories into which the blood flow information input sequentially in frame units is written, means for reading out the blood flow information of the current frame and the previous frame from these frame memories, and the current frame and the blood flow information read out by the means. a determining means for comparing the blood flow information of the previous frame and determining whether the blood flow turns back; and, depending on the result of the determining means, performing various interpolations on the blood flow information of the current frame and the previous frame read by the reading means. Features (effects) characterized by the provision of an interpolation means for performing the following effects. Diagnostic information consisting of tomographic image information and two-dimensional blood flow information is written alternately into multiple frame memories, and the diagnostic information of the current frame and the diagnostic information of the previous frame are interpolated. diagnostic information can be generated. This allows the number of frames to be increased several times over the conventional number of frames, making the ultrasound image smoother and easier to view.

また血流の折り返りを判定するので、折り返りがある場
合には、補間フレームの生成に際し、折り返りを考慮し
た補間が行なわれるので、適切な補間フレームの生成を
行なえる。なお一般に補間した画像が正しいかどうか(
すなわち補間した画像と実際にその時間にサンプリング
した画像が同じかどうか)は、原信号をサンプリングし
た時に、サンプリング定理を満足していれば、補間した
画像は、正しいということが知られている。
Further, since the aliasing of the blood flow is determined, if there is aliasing, interpolation is performed taking the aliasing into consideration when generating an interpolated frame, so that an appropriate interpolated frame can be generated. In general, whether the interpolated image is correct or not (
In other words, as for whether the interpolated image is the same as the image actually sampled at that time, it is known that if the sampling theorem is satisfied when the original signal is sampled, then the interpolated image is correct.

(実施例) 以下、本発明の具体的な実施例を説明する。(Example) Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.

第1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

超音波診断装置は、超音波探触子1.送信系2としてパ
ルス発生器2A、送信遅延回路2B、パルサーC,受信
系3としてプリアンプ3A、受信遅延回路3.加算器3
Cを有する。また装置は、Bモード処理系4として対数
増幅器、包絡線検波回路4B、A/D (アナログ・デ
ィジタル変換)4C,CFM(カラーフローマツピング
)処理系5として位相検波回路5A、A/D5B、MT
Iフィルタ5C,自己相関器5D、演算部5Eを有する
。さらには装置は、表示系6としてDSC(ディジタル
φスキャンeコンバータ)6A、カラー処理部6B、D
/A6C,カラーモニタ6D。
The ultrasonic diagnostic device includes an ultrasonic probe 1. The transmission system 2 includes a pulse generator 2A, a transmission delay circuit 2B, and a pulser C. The reception system 3 includes a preamplifier 3A and a reception delay circuit 3. Adder 3
It has C. The device also includes a logarithmic amplifier as a B-mode processing system 4, an envelope detection circuit 4B, an A/D (analog-to-digital conversion) 4C, a phase detection circuit 5A, an A/D 5B as a CFM (color flow mapping) processing system 5, MT
It has an I filter 5C, an autocorrelator 5D, and an arithmetic unit 5E. Furthermore, the apparatus includes a DSC (digital φ scan e-converter) 6A as a display system 6, color processing sections 6B, D
/A6C, color monitor 6D.

制御系7として操作5W7A、  コントローラ7Bを
有している。
The control system 7 includes an operation 5W7A and a controller 7B.

前記超音波探触子1は、複数の圧電振動子を併設してな
り、これらの振動子により被検体に対して超音波パルス
を送受波する。
The ultrasonic probe 1 includes a plurality of piezoelectric transducers, and these transducers transmit and receive ultrasonic pulses to and from a subject.

前記パルス発生器2Aは、レートパルスを発生し、この
レートパルスを送信遅延回路2Bに出力する。
The pulse generator 2A generates a rate pulse and outputs this rate pulse to the transmission delay circuit 2B.

前記送信遅延回路2Bは、前記パルス発生器2Aから入
力するレートパルスに対して、所定の方向に超音波ビー
ムを収束させるべく振動子ごとに所定の遅延時間を与え
、この遅延されたレートパルスをパルサー20に出力す
る。パルサー2Cは、前記遅延されたレートパルスに基
づき前記超音波探触子1の各々の振動子を所定回数だけ
繰り返し駆動する。
The transmission delay circuit 2B gives a predetermined delay time to each transducer to converge the ultrasonic beam in a predetermined direction to the rate pulse inputted from the pulse generator 2A, and converts the delayed rate pulse into a predetermined delay time. Output to pulser 20. The pulser 2C repeatedly drives each transducer of the ultrasound probe 1 a predetermined number of times based on the delayed rate pulse.

すなわち、前記超音波探触子1はパルサー20により送
信駆動されると、超音波探触子1から図示しない生体に
送波される超音波パルスは、生体内で流動する血流によ
るドプラ偏移をともなう受信信号となり、前記超音波探
触子1の同一振動子に受波される。
That is, when the ultrasound probe 1 is driven to transmit by the pulser 20, the ultrasound pulses transmitted from the ultrasound probe 1 to a living body (not shown) are subject to Doppler shift due to blood flow flowing inside the living body. The received signal is received by the same transducer of the ultrasonic probe 1.

そしてプリアンプ3Aは、前記受信信号を所定のレベル
まで増幅し、受信遅延回路3Bに出力する。この受信遅
延回路3Bにより前記送信遅延回路2Bで与えた遅延時
間を元に戻すような遅延時間を、各々の振動子からの受
信信号に与える。
The preamplifier 3A amplifies the received signal to a predetermined level and outputs it to the reception delay circuit 3B. The reception delay circuit 3B gives the reception signal from each vibrator a delay time that restores the original delay time given by the transmission delay circuit 2B.

そして加算器3Cは、各振動子からのそれぞれの受信信
号を加算合成する。さらに加算器3Cの出力は、Bモー
ド処理系4とCFM処理系5に人力する。
Then, the adder 3C adds and synthesizes each received signal from each vibrator. Further, the output of the adder 3C is input to the B mode processing system 4 and the CFM processing system 5.

まず、Bモード処理系4では、コントローラ7Bの制御
の下で、次のような処理を行なう。対数増幅器4Aは、
前記加算器3Cから出力される受信信号を対数増幅し、
包路線検波回路4Bに出力する。包路線検波回路4Bは
、前記対数増幅器4Aからの信号の包絡線を検波する。
First, the B-mode processing system 4 performs the following processing under the control of the controller 7B. The logarithmic amplifier 4A is
Logarithmically amplifying the received signal output from the adder 3C,
It is output to the envelope detection circuit 4B. The envelope detection circuit 4B detects the envelope of the signal from the logarithmic amplifier 4A.

しかるのち、包路線検波回路4Bからの検波出力を、A
/D4Cによりディジタル信号に変換し、断層像エコー
(白黒Bモード像)としてDSC6Aに出力する。
After that, the detection output from the envelope line detection circuit 4B is
/D4C converts it into a digital signal and outputs it to DSC6A as a tomographic image echo (black and white B mode image).

一方、CFM処理系5では、コントローラ7Bの制御の
下で、次のような処理を行なう。位相検波回路5Aは、
前記加算器3Cから所定回数繰り返し送波したレートパ
ルスによる受信信号を入力する。
On the other hand, the CFM processing system 5 performs the following processing under the control of the controller 7B. The phase detection circuit 5A is
A received signal based on a rate pulse repeatedly transmitted a predetermined number of times is input from the adder 3C.

位相検波回路5Aは、前記受信信号を直交位相検波し、
図示しないローパスフィルタにより高周波数成分を除去
してドプラ偏移信号、すなわち血流像のためのドプラ検
波出力を得る。このドプラ検波出力には血流情報以外に
心臓の壁等のように動きの遅い物体からの不要な反射信
号(クラッタ成分)も含まれている。
The phase detection circuit 5A performs quadrature phase detection on the received signal,
High frequency components are removed by a low-pass filter (not shown) to obtain a Doppler shift signal, that is, a Doppler detection output for a blood flow image. This Doppler detection output includes, in addition to blood flow information, unnecessary reflected signals (clutter components) from slow-moving objects such as the wall of the heart.

さらに前記ドプラ検波出力は、A/D 5 Bによりデ
ィジタル態様の信号に変換されて、MTIフィルタ5C
に入力する。
Further, the Doppler detection output is converted into a digital signal by the A/D 5B, and then passed through the MTI filter 5C.
Enter.

MTIとは、レーダで使用されている技術でMovin
g T arget  I ndicatorの略であ
り、移動目標だけをドプラ効果を利用して検出する方法
である。したがって、MTIフィルタ5Cは、前記N回
のレートパルスにおける同一ビクセル間の位相変化によ
り血流の動きを検出し、クラッタを除去する。
MTI is a technology used in radar.Movin
G Target Indicator is a method of detecting only moving targets using the Doppler effect. Therefore, the MTI filter 5C detects the movement of blood flow based on the phase change between the same vixels in the N rate pulses, and removes clutter.

次にクラッタを除去した信号を周波数分析するには、自
己相関器5Dが用いられる。この自己相関器5Dは周波
数分析法の一種であり、2次元の多点の周波数分析をリ
アルタイムで行なう必要性から用いられ、FFT法より
も演算数が少なくて済むという利点を有する。
Next, an autocorrelator 5D is used to perform frequency analysis on the signal from which clutter has been removed. This autocorrelator 5D is a type of frequency analysis method, is used because it is necessary to perform two-dimensional multi-point frequency analysis in real time, and has the advantage that it requires fewer calculations than the FFT method.

演算部5Eは内部に平均速度演算部2分散演算部、パワ
ー演算部を有している。平均速度演算部は平均ドプラシ
フト周波数fdを求め、分散演算部は分散σ2を求め、
パワー演算部はトータルノくワーTPを求める。
The calculation section 5E has an average speed calculation section, two distributed calculation sections, and a power calculation section inside. The average velocity calculation unit calculates the average Doppler shift frequency fd, the dispersion calculation unit calculates the variance σ2,
The power calculation unit calculates the total power TP.

このトータルパワーTPは、血流から散乱エコーの強度
に比例するが、MTIフィルタ5Cのカットオフ周波数
以下に相当する移動物体からのエコーは除かれる。
This total power TP is proportional to the intensity of echoes scattered from the blood flow, but echoes from moving objects corresponding to a frequency below the cutoff frequency of the MTI filter 5C are excluded.

さらに前記演算部5Eからの血流情報は、DSC6Aに
入力され、カラー処理回路6Bによりカラー情報に変換
される。すなわちカラー処理回路6BによりV−σ2表
示の場合には、超音波探触子1に近づく流れは赤色系に
変換され、探触子1から遠ざかる流れは前糸に変換され
る。また平均速度の大きさは輝度の違いにより表現され
、速度分散は色相により表現される。
Furthermore, the blood flow information from the arithmetic unit 5E is input to the DSC 6A, and is converted into color information by the color processing circuit 6B. That is, in the case of V-σ2 display by the color processing circuit 6B, the flow approaching the ultrasonic probe 1 is converted into a red color, and the flow away from the probe 1 is converted into a front thread. Further, the magnitude of the average velocity is expressed by a difference in brightness, and the velocity dispersion is expressed by hue.

かくして血流情報はBモード像情報と共にDSC6Aに
おいて走査変換され、カラー処理回路およびD/A 6
 Cを介してカラーモニタ6Cに出力され、これにより
カラー表色される。
The blood flow information is thus scan-converted along with the B-mode image information in the DSC 6A, and the color processing circuit and D/A 6
The image is output to the color monitor 6C via C, and is expressed in color.

次に本実施例の特徴とする部分について説明する。第2
図は前記DSC6Aの詳細を示す図である。第3図はフ
レームメモリ11〜13へのデータの書き込みまたは読
み出しとデータ補間を説明するための図、第4図はフレ
ーム間のデータ補間を説明するための図である。
Next, the features of this embodiment will be explained. Second
The figure is a diagram showing details of the DSC 6A. FIG. 3 is a diagram for explaining writing or reading of data into or from the frame memories 11 to 13 and data interpolation, and FIG. 4 is a diagram for explaining data interpolation between frames.

第2図において、DSC6Aは、3つフレームメモリ1
1〜13.制御手段としてのマルチプレクサ14.17
(以下MUXという。)1判定手段としての折り返り判
定器15.補間手段としての補間器16からなっている
In FIG. 2, DSC6A has three frame memories 1
1-13. Multiplexer 14.17 as control means
(hereinafter referred to as MUX) 1. Turning judgment device as a judgment means 15. It consists of an interpolator 16 as interpolation means.

前記3つのフレームメモリ11,12.13は、前記コ
ントローラ7Bから入力する制御信号s1の制御の下に
、第3図に示すように順次フレーム単位で入力する前記
Bモード像データ及びドプラデータを書込む。これらフ
レームメモリ11〜13の出力側はMUX14の入力側
にそれぞれ接続されている。
The three frame memories 11, 12, and 13 write the B-mode image data and Doppler data that are sequentially input in frame units as shown in FIG. 3 under the control of a control signal s1 input from the controller 7B. It's crowded. The output sides of these frame memories 11 to 13 are connected to the input side of MUX 14, respectively.

MUX14は、前記複数のフレームメモリ11〜13か
ら現フレーム及び1フレーム前の血流情報F、、F2を
読み出す。例えばフレームメモリ11にデータW3を書
き込んでいるときには、フレームメモリ1213からデ
ータR1,R2を読み出し、これらのデータをMUX1
7.折り返り判定器15.補間器16に出力する。同様
に次フレームでは、フレームメモリ12に順次入力する
データを書き込むときには、フレームメモリ13.11
からデータR2,R3を読み出す。同様に順次1つのフ
レームメモリにデータを書き込み、その他の2つのフレ
ームメモリからデータを読み出す。
The MUX 14 reads blood flow information F, F2 of the current frame and one frame before from the plurality of frame memories 11 to 13. For example, when data W3 is written to the frame memory 11, data R1 and R2 are read from the frame memory 1213, and these data are sent to MUX1.
7. Turning judger 15. Output to interpolator 16. Similarly, in the next frame, when writing data to be sequentially input to the frame memory 12, the frame memory 13.
Data R2 and R3 are read from. Similarly, data is sequentially written into one frame memory and data is read from the other two frame memories.

次に折り返り判定器15について説明する。ここで第5
図に示すように血管内の血流方向に対して、超音波探触
子1に近づく流れを順方向とし、超音波探触子1から遠
ざかる流れを逆方向とする。
Next, the aliasing determiner 15 will be explained. Here the fifth
As shown in the figure, with respect to the blood flow direction in the blood vessel, a flow approaching the ultrasound probe 1 is defined as a forward direction, and a flow moving away from the ultrasound probe 1 is defined as a reverse direction.

そして第6図に示すように6ビツトからなる流速データ
(0〜63)の中央値32を流速0とし、0〜32を逆
方向の流速(青果)、32〜63を順方向の流速(赤系
)と定義する。
As shown in Figure 6, the median value 32 of the 6-bit flow velocity data (0 to 63) is set to 0, 0 to 32 is the flow velocity in the opposite direction (fruits and vegetables), and 32 to 63 is the flow velocity in the forward direction (red). system).

第7図は血流による折り返りを説明するための図である
。折り返りが発生していない場合には、0〜63にはい
っているデータF、、F2の補間データは、データFI
2となる。しかし折り返りが発生した場合には、例えば
F2が(F2+64)となるF2 に移動するので、補
間データは、FHの位置になる。しかし、この値が64
以上であることから、折り返って下位6ビツトの値、す
なわち(FH−64)の値FLとなる。
FIG. 7 is a diagram for explaining folding due to blood flow. If aliasing has not occurred, the interpolated data of data F, F2 contained in 0 to 63 is the data FI
It becomes 2. However, if a turn occurs, the interpolation data will be at the FH position because it moves to F2 where F2 becomes (F2+64), for example. However, this value is 64
Because of the above, the value of the lower 6 bits is turned around, that is, the value FL of (FH-64).

このように折り返り判定器15は、前記MUX14から
入力するデータF、、F2を比較し、データF、、F2
の差の絶対値があるスレッシュホールド・レベルよりも
大きく、かつ符号が異なる場合には、血流による折り返
りと判定し、折り返りを指令する情報を前記補間器15
に出力する。
In this way, the aliasing determiner 15 compares the data F, , F2 input from the MUX 14, and compares the data F, , F2.
If the absolute value of the difference is larger than a certain threshold level and the signs are different, it is determined that the aliasing is due to blood flow, and information for commanding aliasing is sent to the interpolator 15.
Output to.

ここでは、スレッシュホールド・レベルは、全体値の3
/8程度が適当であり、64データの場合では24が良
い。折り返り判定器15は、例えば加算器、  E x
clusive  ORゲート、比較器であっても良い
Here, the threshold level is 3 of the total value.
Approximately /8 is appropriate, and in the case of 64 data, 24 is good. The aliasing determiner 15 is, for example, an adder, E x
It may also be a comprehensive OR gate or a comparator.

前記補間器16は、前記折り返り判定器15の判定結果
に応じて、前記MUX14から出力される現フレーム及
び前フレームの血流情報に対して各種の補間を行なう。
The interpolator 16 performs various interpolations on the blood flow information of the current frame and the previous frame outputted from the MUX 14, depending on the determination result of the aliasing determiner 15.

補間器16は、加算器または乗算器で実現できる。Interpolator 16 can be implemented with an adder or a multiplier.

まず、前記折り返り判定器15の判定結果、折り返りが
発生していない場合について説明する。
First, a case will be described in which the judgment result of the aliasing determiner 15 is that aliasing has not occurred.

補間器16により例えば読み出されたデータR1及びR
2に基づき、第4図に示すように補正フレーム(R1+
R2)/2を生成する。この場合、フレーム上で比較的
右寄りの血管部分に1と比較的左寄りの血管部分に2と
をもとに中央部に位置した血管部分に1□が生成される
。同様に順次隣接するフレーム間の補間を行なうことに
より、補間フレームを生成していく。
For example, the data R1 and R read out by the interpolator 16
2, the correction frame (R1+
R2)/2. In this case, 1□ is generated for a blood vessel located in the center based on 1 for a blood vessel relatively to the right on the frame and 2 for a blood vessel relatively left. Similarly, interpolation frames are generated by sequentially interpolating between adjacent frames.

このようにして得た補間フレームのデータと前記MUX
14から出力される現フレームのデータ及び前フレーム
のデータをMUX17により第3図に示すように時系列
的にカラー処理回路6Bに出力していく。このようにす
れば、補間フレームを挿入できるので、従来のフレーム
数よりも2倍のフレーム数となる。すなわち毎秒約5フ
レームだった画像が2倍の10フレームで表示されるの
で、画像かなめらかになり、見易い画像を得ることがで
きる。
The interpolated frame data obtained in this way and the MUX
The current frame data and the previous frame data outputted from the MUX 14 are outputted to the color processing circuit 6B in chronological order as shown in FIG. 3 by the MUX 17. In this way, since interpolated frames can be inserted, the number of frames is twice as large as the conventional number of frames. In other words, since the image that used to be about 5 frames per second is displayed at 10 frames, which is twice as many, the image becomes smoother and easier to see.

次に前記補間器16は、折り返り判定器15の判定結果
により折り返りが発生している場合には、第7図に示す
ように(F+ + (F2 +64)l /2の下位6
ビツトのデータFLを出力する。このように、補間フレ
ームのデータ生成に際し、折り返りを考慮した補間が行
なわれるので、適切な補間フレームのデータ生成を行な
える。
Next, the interpolator 16 calculates the lower 6 of (F+ + (F2 +64)l /2) as shown in FIG.
Outputs bit data FL. In this way, when generating interpolated frame data, interpolation is performed taking aliasing into consideration, so that appropriate interpolated frame data can be generated.

次に本発明の第2の実施例を説明する。第8図は前記第
2の実施例の主要部としてDSC内に設けられた補間器
16aを示す概略構成図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an interpolator 16a provided in the DSC as a main part of the second embodiment.

この補間器16aは、16に×8ビットのリード・オン
リー・メモリ(ROM)からなり、前記第1の実施例で
行なった折り返りの判定、フレーム補間、MUX14.
17の制御を行なうものである。すなわちROM16a
は、6ビツトからなる隣接した2つのフレームの流速デ
ータを入力し、2ビツトからなる切換信号に応じて、以
下の示すような4つの補間データを生成する。
This interpolator 16a consists of a 16 x 8 bit read-only memory (ROM), and performs the aliasing judgment, frame interpolation, MUX14.
17 are controlled. That is, ROM16a
inputs flow velocity data of two adjacent frames consisting of 6 bits, and generates four interpolated data as shown below in response to a switching signal consisting of 2 bits.

(1)まず、第9図に示すようにF、≧F2の場合には
、 ■切換信号が00である時、iF++ (F2 +64)l /4の下位6ビツトのデータFL
を出力する。
(1) First, as shown in Fig. 9, in the case of F≧F2, ■When the switching signal is 00, the lower 6 bits of data FL of iF++ (F2 +64)l/4
Output.

■切換信号が01である時、(F、 十(F2+64)
l /2の下位6ビツトのデータFLを出力する。
■When the switching signal is 01, (F, 10 (F2+64)
The lower 6 bits of data FL of l/2 are output.

■切換信号が10である時、(F++3(F2 +64
)l /4の下位6ビツトのデータFLを出力する。
■When the switching signal is 10, (F++3(F2 +64
) The lower 6 bits of data FL of l/4 are output.

■切換信号が11である時、F2の下位6ビツトを出力
する。
(2) When the switching signal is 11, the lower 6 bits of F2 are output.

(2)次に第10図に示すようにF、<F2の場合には
、 ■切換信号が00である時、+3(FI+64)+F2
)/4の下位6ビツトのデータFLを出力する。
(2) Next, as shown in Figure 10, if F<F2, ■When the switching signal is 00, +3(FI+64)+F2
)/4 lower 6 bits of data FL are output.

■切換信号が01である時、((F1+64)十F 2
 ) / 2の下位6ビツトのデータFLを出力する。
■When the switching signal is 01, ((F1 + 64) + F 2
)/2 lower 6 bits of data FL are output.

■切換信号が10である時、((F1+64)+3F2
1/4の下位6ビツトのデータFLを出力する。
■When the switching signal is 10, ((F1+64)+3F2
Outputs data FL of the lower 6 bits of 1/4.

■切換信号が11である時、F2の下位6ビツトを出力
する。
(2) When the switching signal is 11, the lower 6 bits of F2 are output.

このように2つのフレームのデータを加重平均処理すれ
ば、折返りに応じて4倍の補間が行なえる。
By subjecting the data of two frames to weighted average processing in this manner, interpolation can be performed four times in accordance with aliasing.

これによりフレーム数が従来のフレーム数よりも4倍と
なるので、超音波像がさらになめらかになり、画像がさ
らに見易いものとなる。また血流の折り返りを切換信号
で判定するので、折り返りに応じて適切な補間フレーム
の生成を行なえる。
As a result, the number of frames is four times as large as the conventional number of frames, making the ultrasonic image smoother and easier to see. Furthermore, since turning of the blood flow is determined based on the switching signal, an appropriate interpolation frame can be generated depending on the turning.

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。上述した実施例では、断層像(Bモード像)とカラー
ドプラ像とを表示したBDF画像についてカラー・ドプ
ラ像を説明したが、断層像においても実施可能である。
Note that the present invention is not limited to the embodiments described above. In the embodiments described above, color Doppler images have been described for BDF images that display tomographic images (B-mode images) and color Doppler images, but the present invention can also be applied to tomographic images.

この場合、折り返りは考慮する必要がないので、補間回
路のみで実現可能である。また前記BDF画像にFF7
画像を加えたBDF画像画像/FF像画像本発明は適用
できる。要するに本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施可能であるのは勿論である。
In this case, there is no need to take aliasing into account, so it can be realized using only an interpolation circuit. Also, FF7 is added to the BDF image.
The present invention can be applied to BDF image/FF image to which images are added. In short, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

[発明の効果コ 本発明によれば、断層像情報及び2次元の血流情報から
なる診断情報を複数のフレームメモリに交互に書込み、
現在のフレームの診断情報と前のフレームの診断情報と
を補間するので、これらフレーム間の中間のフレームの
診断情報を生成することができる。これによりフレーム
数が従来のフレーム数よりも数倍も向上できるので、超
音波画像がなめらかになり、見易いものとなる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, diagnostic information consisting of tomographic image information and two-dimensional blood flow information is written alternately into a plurality of frame memories,
Since the diagnostic information of the current frame and the diagnostic information of the previous frame are interpolated, diagnostic information of an intermediate frame between these frames can be generated. This allows the number of frames to be increased several times over the conventional number of frames, making the ultrasound image smoother and easier to view.

また血流の折り返りを判定するので、折り返りがある場
合には、補間フレームの生成に際し、折り返りを考慮し
た補間が行なわれるので、適切な補間フレームの生成を
行なえる超音波診断装置を提供できる。
In addition, since it determines whether the blood flow is aliased, if there is aliasing, interpolation is performed that takes aliasing into consideration when generating an interpolated frame, so an ultrasound diagnostic device that can generate an appropriate interpolated frame can be used. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
ブロック図、第2図は前記装置内に設けられたDSCの
詳細を示す図、第3図及び第4図は前記DSC内の補間
器の作用を説明するための図・、第5図は血管における
血流の順流及び逆流を示す図、第6図は流速データの順
流及び逆流の割り付けを示す図、第7図は血流による折
り返りを説明するための図、第8図乃至第10図は本発
明の第2の実施例を説明するための図である。 1・・・超音波探触子、2A・・・パルス発生器、2B
・・・送信遅延回路、2C・・・パルサ、3A・・・プ
リアンプ、3B・・・受信遅延回路、3c・・・加算器
、4A・・・対数増幅器、4B・・・包路線検波回路、
4C・・・A/D、5A・・・位相検波回路、5B・・
・A/D、5C・・・MTIフィルタ、5D・・・自己
相関器、5E・・・演算部、6A・・・DSC,6B・
・・カラー処理回路、6C・・・D/A、6D・・・カ
ラーモニタ、11〜13・・・フレームメモリ、141
7・・・MUX。 15・・・折り返し判定器、16・・・補間器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic diagnostic device according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing details of a DSC provided in the device, and FIGS. 3 and 4 are diagrams showing the inside of the DSC. Figure 5 is a diagram showing the forward flow and reverse flow of blood in a blood vessel, Figure 6 is a diagram showing the allocation of flow velocity data for forward flow and reverse flow, and Figure 7 is a diagram to explain the action of the interpolator. FIGS. 8 to 10 are diagrams for explaining folding due to flow, and are diagrams for explaining a second embodiment of the present invention. 1... Ultrasonic probe, 2A... Pulse generator, 2B
... Transmission delay circuit, 2C ... Pulser, 3A ... Preamplifier, 3B ... Reception delay circuit, 3c ... Adder, 4A ... Logarithmic amplifier, 4B ... Envelope detection circuit,
4C...A/D, 5A...phase detection circuit, 5B...
・A/D, 5C...MTI filter, 5D...autocorrelator, 5E...calculation unit, 6A...DSC, 6B・
...Color processing circuit, 6C...D/A, 6D...Color monitor, 11-13...Frame memory, 141
7...MUX. 15... aliasing determiner, 16... interpolator.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検体に対して超音波を送受波して得た受波信号
に基づき断層像情報を得ると共に、血流によるドプラ偏
移信号を検出しフィルタでドプラ信号を検出して2次元
の血流情報を得、これら診断情報を記憶手段を介して表
示する超音波診断装置において、前記記憶手段は、順次
フレーム単位で入力する前記診断情報を書込む複数のフ
レームメモリと、これらフレームメモリから現フレーム
及び前フレームの診断情報を読み出す手段と、この手段
で読み出した現フレーム及び前フレームの診断情報に対
して補間を行なう補間手段とを備えたことを特徴とする
超音波診断装置。
(1) Obtain tomographic image information based on the received signal obtained by transmitting and receiving ultrasound to and from the subject, detect the Doppler shift signal due to blood flow, and detect the Doppler signal with a filter to create a two-dimensional image. In an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains blood flow information and displays this diagnostic information via a storage means, the storage means includes a plurality of frame memories into which the diagnostic information that is sequentially input in frame units is written, and a plurality of frame memories in which the diagnostic information is sequentially input in units of frames. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for reading diagnostic information of the current frame and the previous frame; and interpolation means for interpolating the diagnostic information of the current frame and the previous frame read by the means.
(2)被検体に対して超音波を送受波して得た受波信号
に基づき血流によるドプラ偏移信号を検出しフィルタで
ドプラ信号を検出して2次元の血流情報を得、この血流
情報を記憶手段を介して表示する超音波診断装置におい
て、前記記憶手段は、順次フレーム単位で入力する前記
血流情報を書込む複数のフレームメモリと、これらフレ
ームメモリから現フレーム及び前フレームの血流情報を
読み出す手段と、この手段で読み出した現フレーム及び
前フレームの血流情報を比較し血流の折り返りを判定す
る判定手段と、この判定手段の結果に応じて前記読出し
手段で読み出した現フレーム及び前フレームの血流情報
に対して各種の補間を行なう補間手段とを備えたことを
特徴とする超音波診断装置。
(2) Detect the Doppler shift signal due to blood flow based on the received signal obtained by transmitting and receiving ultrasound to and from the subject, detect the Doppler signal with a filter, and obtain two-dimensional blood flow information. In an ultrasonic diagnostic apparatus that displays blood flow information via a storage means, the storage means includes a plurality of frame memories into which the blood flow information is sequentially input in frame units, and a current frame and a previous frame from these frame memories. a means for reading out blood flow information of the current frame and a previous frame read by the means, a determining means for determining whether or not the blood flow turns back by comparing the blood flow information of the current frame and the previous frame read by the means; An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: interpolation means for performing various types of interpolation on the read blood flow information of the current frame and the previous frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006110360A (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Medison Co Ltd Ultrasound diagnostic system
JP2008000583A (en) * 2006-05-24 2008-01-10 Iyo Choonpa Gijutsu Kenkyusho:Kk Image interpolation method, image interpolation device, and ultrasonic diagnostic system
JP2011182887A (en) * 2010-03-05 2011-09-22 Toshiba Corp Ultrasonograph
JP2015188516A (en) * 2014-03-27 2015-11-02 日立アロカメディカル株式会社 Ultrasonic diagnostic device

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