JPH039738A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波診断装置に係り、特に断！ｉＪｅとその
断層像の一部分を拡大表示する手段を備えた超音波診断
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の超音波診断装置では、超音波の送受信により被検
内から取り込んだエコー情報を被検体内距離にほぼ対応
して表示した断層像（以下、通常画像と称す。）内に部
分拡大したい関心領域を示す部分拡大指定マークを表示
し、このマークの位置を移動し領域設定した後、拡大ス
イッチを操作することにより拡大画像に切り換えていた
が、拡大領域を設定した通常画像が消去されてしまうも
のであった。

また、通常画像で拡大指定領域を指定した後、拡大画像
を静止画像として表示するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術による拡大画像の表示方法では、通常画像
が消去されてしまうため、拡大画像が体内のどこの位置
にあるかを把握することが困難であるという問題を有し
ていた。すなわち、検診時から時間が経過した時点で操
作者がインスタントカメラ等の記録データを見た時に、
関心部位の体内での位置を識別することが不可能であっ
た。この識別を可能とするには、拡大前の画像を一旦記
録した後、拡大像を記録し、それらを対応付けて保管し
なければならず、画像記録に多くの費用と工数を要する
という問題があった。また、フロッピーディスク等の外
部記録装置を用いて拡大前の画像と拡大像を記録再生し
た時も、同時に２つの画像を表示することができないと
いう問題があった。

また、拡大前の画像と拡大後の画像が実時間で同時にｖ
Ａ察できないためそのぞれの静止画像に時間的ずれを生
じるという問題があった。

本発明は、拡大前の通常画像と部分拡大された画像を同
一画面上に表示し、同時に通常画像中に部分拡大した領
域を明示することにより拡大画像の体内での位置関係の
把握を容易にすることを目的としており、また、拡大前
の画像と部分拡大画像を選択して任意に表示することも
可能にし、さらに１通常画像と拡大画像を実時間で同時
に表示できる超音波診断装置を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、超音波ビームを被
検体内へ送波しその反射エコーを受信する探触子と、こ
の探触子による超音波の送受信を制御する超音波送受信
部と、前記エコー信号をディジタルデータに変換しその
データを画像構成して記憶する手段と、この記憶手段の
記憶内容を読み出しリアルタイムで画像表示させる手段
とを備えた超音波診断装置において、前記記憶手段より
異なる複数の画像倍率のデータを出力する画像データ出
力手段と、前記複数の画像倍率データを単一の表示装置
画面へ同時に画像表示する手段と、前記表示画像の一つ
に他の画像の表示領域を表示する手段とを備えたことを
第一の特徴としている。

また、本発明は前記目的を達成するために、超音波ビー
ムを被検体内へ送波しその反射エコーを受信する探触子
と、この探触子による超音波の送受信を制御する超音波
送受信部と、前記エコー信号をディジタルデータに変換
しそのデータを画像構成して記憶する手段と、この記憶
手段の記憶内容を読み出しリアルタイムで画像表示させ
る手段とを備えた超音波診断装置において、前記記憶手
段には通常画像表示フォーマットでデータを記憶する第
一の記憶手段と、拡大画像表示フォーマットでデータを
記憶する第二の記憶手段とを備え、かつ前記画像表示手
段には通常画像内に拡大領域を設定表示する手段を備え
、前記第一の記憶手段及び第二の記憶手段の記憶内容を
単一の表示装置画面へ同時に表示することを第二の特徴
としている。

〔作用〕

請求項１に記載の装置においては、探触子から被検体内
へ超音波を送波して受信したエコー信号をディジタルデ
ータに変換して記憶手段に画像構成して格納する。そし
て倍率の異なる複数の画像を表示する際には、前記記憶
手段から倍率の異なる複数の画像データを出力し、それ
らのデータを画像合成手段によって合成して単一の表示
装置画面へ表示する。この表示画像のうちの一つには他
の画像の表示領域を表示するようになっている。

また、請求項３においては、記憶手段から倍率の異なる
複数の画像データを出力するために、記憶手段を少なく
とも２組備えておき、第一の記憶手段には、拡大も縮小
もしていない通常画像表示フォーマットで画像データを
記憶し、第二の記憶手段には拡大画像表示フォーマット
で、即ちエコー信号をディジタル変換するサンプリング
間隔を短かくする等によって拡大画像表示しても画面の
きめが粗くならないようにした画像データを記憶し、通
常画像内に拡大表示領域を設定すると、単一の表示装置
画面に通常画像とその中の拡大領域の拡大画像が同時に
表示される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第３図により説明
する。第１図はその概略構成を示すブロック図である。

第１図において、１は超音波探触子で細長い棒状の圧電
素子より成る振動子を多数隣接配列したものを備え、超
音波を被検体内へ送波し、その反射波を受信するもの、
２は超音波送受信回路で前記探触子１中の複数の振動子
へ駆動信号を供給し、また探触子１で受信したエコー信
号の位相を揃えて加算して出力するもの、３は超音波送
受波制御回路で探触子１で送受信する超音波の集束及び
走査の制御信号を前記送受信回路２へ出力するもの、４
は受信信号前処理回路で前記送受信回路の出力信号に対
し、増幅、対数圧縮。

検波等の処理を行うもの、５はＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ
変換器とバッファメモリとを有し、受信信号前処理回路
から出力された信号をディジタル信号に変換しバッファ
メモリを介して画像メモリへの書込みタイミングの同期
をとって出力するものである。

６は画像メモリ　（１）、７は画像メモリ　（２）で、
ともにフレームメモリより成り、画像メモリ（１）６に
は探触子１からの超音波送受信により取り込んだエコー
信号の画像データを、Ａ／Ｄ変換回路５で拡大等を行わ
ない通常のサンプリング間隔で取り込み、また通常の書
込みアドレス制御で書き込み、画像メモリ（２）７には
同じく画像データを、Ａ／Ｄ変換回路５で設定された拡
大率に応じたサンプリング間隔で取り込み、書込みアド
レス制御もそれに応じて変えられて書き込まれる。

８はグラフィックデータ記憶回路で表示画面上へ各種デ
ータを表示するためのメモリより成る。

９はデータ書込み制御回路、１０はデータ読出し制御回
路、１１はＴＶ表示信号作成回路で、画像メモリ（１）
６、画像メモリ（２）７、グラフィックデータ記憶回路
８からの出力信号を合成して。

モニタＴＶ１２へ表示するための輝度信号を生成するも
のである。なお、１３はタイミング発生回路、１４は中
央制御回路（ＣＰＵ）、１５は操作パネルである。

次に第３図を伴せて第１図に示す装置の本発明に係る動
作を説明する。探触子１を被検体へ当接して超音波を被
検体内へ送波する。このとき、超音波は被検体内の所定
深さの点へ集束するように、複数の振動子へ与える駆動
パルスへ各別に遅延時間が与えられる。超音波はタイミ
ング発生回路１３からの信号で所定時間間隔で送波され
、その送受信方向が順次、リニア走査、セクタ走査、コ
ンベックス走査等の走査方式に従って変えられる。

被検体内へ送波された超音波は時間の経過とともに進行
し、音響インピーダンスの異なる点で反射し、その反射
エコーは探触子１の送波に用いた振動子群で受信される
。受信エコーは送受信回路２で位相を揃えられて加算さ
れ、受信信号前処理回路４で増幅、対数圧縮、検波され
、Ａ／Ｄ変換回路５で所定サンプリング間隔でサンプリ
ング、Ａ／Ｄ変換され、バッファメモリを介して画像メ
モリ（１）６ヘデータ書込み制御回路９からのアドレス
指定信号に従って通常画像表示フォーマットで書き込ま
れる。超音波の送受信とこのデータの書込みとを繰り返
し、画像メモリ（１）６へ１フレーム分の画像データが
格納されると、データ読出し制御回路１０によって画像
データが読み出され、このディジタル信号はＴＶ画像信
号作成回路１１によって輝度信号に変換されてモニタＴ
Ｖ１２の画面へ数＋フレーム／秒の割合でほぼリアルタ
イムで表示される。この場合表示される超音波像は、モ
ニタＴＶ１２の画面に一つの拡大されていない通常の断
層像が、必要に応じてグラフィックデータ記憶回路８の
内容、例えば１．Ｄ情報等と併せて表示される。

次に、上記通常画像と拡大画像との同時表示方法につい
て説明する。上記通常画像表示から操作パネル１５の同
時表示のスイッチ操作を行う。するとＣＰＵ１４より同
時表示のための指令がタイミング発生回路１３、データ
読出し制御回路１゜へ送られる。読出し制御回路１０は
画像メモリ（１）６に格納された画像データのうち、第
３図の左半分の画像を表示するデータのみを読み出し、
その読み出されたデータはＴＶ画像信号作成回路１１を
介してモニタＴＶ１２へ第３図のように表示される。そ
こで、操作者は第３図の左半分の画像１７によって拡大
表示したい領域設定を行う。

この領域設定は操作パネル１５に設けたトラックボール
、ジョイスティック等の操作器と、その出力信号をモニ
タＴＶ１２の表示画面上へマークとして表示するマーカ
発生手段とより成るが１図では操作パネル１５から入力
した信号をＣＰＵ１４とグラフィックデータ記憶回路８
を介してＴＶ画像信号作成回路１１へ出力するように示
しである。

拡大表示領域を上記手段によって、第３図の１９で示す
矩形領域に設定し、超音波の送受信を開始する。探触子
１からは、先ず始めに前述の通常画像表示のときと同様
にして画像メモリ（１）へ画像データを取り込む。この
通常画像データの取り込みは１フレ一ム表示分又は１走
査ライン分のいずれかを行い、そしてそれに次いで、拡
大画像表示のための送受信を行う。このとき、通常画像
表示のための超音波送受信が１フレ一ム分の走査であれ
ば、拡大用も１フレ一ム分の走査とし。

通常画像表示のための超音波送受信が１走査ライン分て
あれば、拡大用も１走査ラインとし、通常画像を得るた
めの走査と拡大画像を得るための走査は送受信方向を重
複して交互に行われる。

拡大画像を得るための超音波送受信において、反射エコ
ーは通常画像のエコー信号と同様に、超音波送受信回路
２、受信−信号前処理回路４を介してΔ／Ｄ変換回路５
へ入力する。Ａ／Ｄ変換回路５には第３図の拡大領域１
９とその表示画面１８との拡大率に応じてＣＰＵ１４に
て設定されたデータ取込みのサンプリング信号がタイミ
ング発生回路１３、データ書込み制御回路９を介して入
力されており、受信信号前処理回路４からの信号を通常
画像の取込み時より短かいサンプリング間隔で取り込み
Ａ／Ｄ変換し、バッファメモリを介して画像メモリ（２
）７へ出力する。。

画像メモリ（２）７へ入力したデータはデータ書込み制
御回路９によって指定されたメモリアドレスへ拡大画像
表示フォーマットで格納される。

データ書込み制御回路９によるアドレス設定は。

第３図の１８で示す表示画像に対応して行われる。

そして、通常画像取込み走査及び拡大画像取込み走査が
各１フレ一ム分終了すると、画像メモリ（１）６及び画
像メモリ　（２）７並びにグラフィックデータ記憶回路
８からそれらの記憶内容を、データ読出し制御回路１０
からの読出しアドレス信号によって読み出し、ＴＶ表示
信号作成回路１１で第３図に示す画面に合成し、輝度変
調信号に変換してモニタＴＶ１２へリアルタイム画像表
示する。

上記実施例によれば１通常画像の取込みと拡大画像の取
込みとを、同一超音波ビーム方向に重複して行うため、
通常画像の超音波走査線を約１００木桟度と考えた場合
、通常画像のフレームレイトが約３０フレーム／秒は確
保できるが、通常画像と拡大画像とを同時表示する場合
これが１／２に低減し、少し画面にちらつきが生ずるこ
とが考えられる。しかし、画像を記録するに際しては画
面をフリーズ状態として行うので所期の目的に対しての
障害はないと考えられる。

なお上記実施例では、画像メモリ（２）へのデ−夕書き
込みを第３図の１８で示す部分のみを書き込むようにし
たが、これは画像メモリ（１）と画像メモリ（２）を同
一部品を共用する目的を持っているためである。

また、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種種変形が
可能であることは言うまでもない。第２図はその一実施
例を示すブロック図で、第１図と異なる点は画像メモリ
を容量の大きい単一のものとしたところにある。この実
施例において、画像メモリ６１は通常画像に対し最大の
拡大倍率の画像データを全て格納できる容量を有したも
のとされ、探触子１からの受信エコーを拡大倍率に応じ
たサンプリング間隔で、１走査で取り込む。画像メモリ
６１に格納されたデータは、通常画像の表示に対しては
１／（拡大倍率）にアドレスを間引いて読み出し、拡大
画像の表示に対しては、−旦通常画像を表示して、その
画像に対しマーカで拡大領域設定をした後に拡大画像の
み表示するというような方法を行う。そして１通常画像
と拡大画像との同時表示に際しては、上記のように先ず
通常画像を表示し、その画像中で拡大領域を設定し、同
時表示操作を行うデータ読出し制御回路１０が画像メモ
リ６１から第３図に示す画面のように。

通常画像に対してはアドレスを間引いて、また拡大画像
に対しては所要のアドレスのみのデータの読み出しを行
う。その結果、表示画像が第３図に示す如く表示される
。本実施例によれば、前述の第１図の実施例と比較し、
同時表示時のフレームレートの低下が大きくなることが
ない。

なお、本発明において、リニア走査、セクタ走査を問わ
ず、超音波送受信方向に対するデータはサンプリング間
隔を変更することで、通常画像。

拡大画像に応じたテータ取り込みは可能であるが、超音
波走査線については拡大画像に対してのみ増加するとい
うことは困難であるので、走査方向に対してはデータ補
間技術を用いる必要が生ずる。

〔効果〕

以上述べたように本発明の請求項１乃至請求項４によれ
ば、通常画像と拡大画像を単一の表示装置画面へ同時に
表示するとともに、通常画像の中へ拡大画像の表示領域
を表示することができるので、拡大画像が被検体のどの
部位のものであるかが容易に判断できるようになる。ま
た、同時表示画像を記録装置によって記録すれば、従来
のように通常画像と拡大画像との対応付けを行う手間が
省ける。

また、本発明によれば、通常画像の取込みと拡大画像の
取込みは同時、又は交互に行っているので、通常画像と
拡大画像との間の時間差がないリアルタイム画像表示が
でき、従来装置のように通常画像と拡大画像間で臓器の
形が大きく異なるというようなことがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る超音波診断装置のブロ
ック図、第２図は本発明のその他の実施例に係る超音波
診断装置のブロック図、第３図は本発明の超音波診断装
置にて通常画像と拡大画像を同時表示したときの画面の
一例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波ビームを被検体内へ送波しその反射エコーを
   受信する探触子と、この探触子による超音波の送受信を
   制御する超音波送受信部と、前記エコー信号をディジタ
   ルデータに変換しそのデータを画像構成して記憶する手
   段と、この記憶手段の記憶内容を読み出しリアルタイム
   で画像表示させる手段とを備えた超音波診断装置におい
   て、前記記憶手段より異なる複数の画像倍率のデータを
   出力する画像データ出力手段と、前記複数の画像倍率デ
   ータを単一の表示装置画面へ同時に画像表示する画像合
   成手段と、前記表示画像の一つに他の画像の表示領域を
   表示する手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装
   置。 ２、前記記憶手段に取り込む画像データは所定の拡大表
   示を行う数のデータ数とされていることを特徴とする請
   求項１に記載の超音波診断装置。 ３、超音波ビームを被検体内へ送波しその反射エコーを
   受信する探触子と、この探触子による超音波の送受信を
   制御する超音波送受信部と、前記エコー信号をディジタ
   ルデータに変換しそのデータを画像構成して記憶する手
   段と、この記憶手段の記憶内容を読み出し、リアルタイ
   ムで画像表示させる手段とを備えた超音波診断装置にお
   いて、前記記憶手段には通常画像表示フォーマットでデ
   ータを記憶する第一の記憶手段と、拡大画像表示フォー
   マットでデータを記憶する第二の記憶手段とを備え、か
   つ前記画像表示手段には通常画像内に拡大領域を設定表
   示する手段を備え、前記第一の記憶手段及び第二の記憶
   手段の記憶内容を単一の表示装置画面へ同時に表示する
   ことを特徴とする超音波診断装置。 ４、超音波送受信手段は、探触子による超音波送受信を
   同一方向に対し、通常画像の取込み走査と拡大画像の取
   り込み走査とを別個に交互に行うことを特徴とする請求
   項３に記載の超音波診断装置。