JPH04224739A - 超音波断層装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波断層装置に係り
、特に、循環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像にお
いて最適な画質を極めて容易に表示することのできる超
音波断層装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波断層装置は、一般的には、次のよ
うに構成されている。

【０００３】被検体に当接された超音波探触子からの超
音波反射エコーを超音波送受信部で受信し、この超音波
送受信部からの出力をディジタル化した後、記憶装置に
書き込みさらに読み出すディジタルスキャンコンバータ
部に入力され、このディジタルスキャンコンバータ部か
らの出力をＴＶモニタに入力させることにより、該ＴＶ
モニタに超音波画像を表示させるようにしている。

【０００４】そして、従来の超音波断層装置は、超音波
画像の画質を切り替える手段が備わっており、次の３種
類を切り替えるようになっていた。というのは、心臓等
の循環器においては、その構造、動きに対して追従性等
のよい画質が好まれ、肝臓、膵臓等の腹部においては、
その動きに対する追従性はあまり厳しくなく、内部組織
の微妙な変化等が良く見えるように要望されるからであ
る。

【０００５】切り替えの要素としては、（１）ダイナミ
ックレンジの切り替え 図５に示すように、縦軸は、超音波探触子が受信した超
音波信号の強さを示しており、その最大値を０ｄＢとし
ている。縦軸は、テレビモニタに表示する時の超音波画
像の階調を示しており、たとえば０から６３の６４階調
となっている。ここで、−６０ｄＢから０ｄＢの超音波
信号を、６４階調で、ＴＶモニタに表示する場合をダイ
ナミックレンジ６０ｄＢと称している。同様に、−５０
ｄＢから０ｄＢの超音波信号を、６４階調で、ＴＶモニ
タに表示する場合をダイナミックレンジ５０ｄＢと称し
ている。図では、ダイナミックレンジ４０ｄＢ、３０ｄ
Ｂの場合をも示している。

【０００６】このダイナミックレンジを切り替えること
により、画質を切り替えることができ、一般に、腹部、
末消血管の画質表示の際は、ダイナミックレンジを広く
して、微妙な組織の変化を見易くしている。また、心臓
の画質表示の際は、ダイナミックレンジを狭くして、構
造の輪郭あるいは心腔内を見易くしている。

【０００７】なお、図５では、超音波受信信号の強さに
対するテレビモニタ表示階調はリニアな関係となってい
るものであるが、曲線的な関係になっているものもある
。

【０００８】（２）エッジエンハンスの切り替え構造の
輪郭強調（エッジエンハンス）の強さを切り替えること
により、画質を変える。

【０００９】（３）フレーム相関の切り替え超音波のフ
レーム間でディジタル演算を行ない、その結果を超音波
画像として表示するものであり、フレーム相関が強い場
合、ちらついたノイズが減少してＳ／Ｎ比が向上するが
、臓器の動きに対する追随性が悪くなる。通常、腹部、
末梢血管の画質表示の際は、フレーム相関を強くし、ま
た、心臓の画質表示の際は、フレーム相関を弱くしてい
る。

【００１０】このような要素を変更することにより、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた画質を得るようにしているものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような超音波断層装置においては、上述した３つの
要素しか変更できないものであった。

【００１２】実際には、たとえば心臓のような循環器に
おける画像処理、あるいは肝臓、膵臓等の腹部における
画像処理にあっては、上述した３つの要素のみでは充分
ではなく、他に、リジェクション、エッジエンハンスの
かかるレベル、エンベロープを取る強さ、入出力カーブ
等を変更させる必要のあるものである。

【００１３】しかし、それら全ての要素を変更させる手
段を備えることは、いたずらにその操作を複雑化させる
ことになり、診断効率上好ましくないものとなる。

【００１４】それ故、本発明は、このような事情に基づ
いてなされたものであり、その目的とするところのもの
は、極めて簡単な操作により、循環器、腹部、あるいは
末梢血管等の画像において、それぞれに応じた最適な画
質を得るようにできる超音波断層装置を提供するもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、基本的には、超音波探触子からの
反射エコー信号を画像処理回路を介してモニタに出力さ
せるとともに、装置自体をコントロールするための操作
パネルを備える超音波断層装置において、前記操作パネ
ルに備えられ、循環器、腹部等の検査対象に応じて切り
替えがなされる切り替えキーと、前記画像処理回路に備
えられ、前記切り替えキーの切り替えに応じた信号に基
づいてダイナミックレンジ、エッジエンハンス、リジェ
クション、エッジエンハンスのかかるレベル、エンベロ
ープを取る強さ、入力カーブが特定されて画像処理が行
なわれる画質切り替え手段とが備えられていることを特
徴とするものである。

【００１６】

【作用】このように構成した超音波断層装置は、まず、
操作パネルに備えられた切り替えキーを、被検体におけ
る検査対象に応じて切り替えるようにできる。そして、
画質切り替え手段は、該切り替えキーの切り替え内容に
よってその内容に最適なダイナミックレンジ、エッジエ
ンハンス、リジェクション、エッジエンハンスのかかる
レベル、エンベロープを取る強さ、入力カーブが特定さ
れ、これらの情報により画質切り替えが画像処理回路内
で行なわれるようになる。

【００１７】このことから、オペレータは切り替えキー
の切り替えによる操作のみでよく、ダイナミックレンジ
、エッジエンハンス等の切り替えを行なわなくても最適
な画像を得ることができるようになる。

【００１８】したがって、極めて簡単な操作により、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた最適な画質を得るようにすることができる
ようになる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明による超音波断層装置の一実
施例を示すブロック図である。

【００２０】同図において、被検体に当接される超音波
探触子２がある。この超音波探触子２は、短冊状に形成
された超音波振動子が多数並設されて構成されたものと
なっている。

【００２１】超音波探触子２は、超音波送波回路１によ
り駆動されるようになっており、前記各超音波振動子か
らは順次被検体側に超音波ビームが照射されるようにな
っている。

【００２２】被検体からの超音波反射エコーは、超音波
探触子２が受信し、その出力は超音波受波整相回路３に
入力されるようになっている。この超音波受波整相回路
３は、各超音波振動子からの超音波反射エコーをそれぞ
れ遅延し合成するようになっている。

【００２３】そして、超音波受波整相回路３からの出力
は、画像処理回路４に入力され、ここで信号処理される
ようになっている。この画像処理回路４についての説明
は後に詳述する。

【００２４】画像処理回路４からの出力は、Ａ／Ｄ変換
器５に入力され、ディジタル化されるようになっている
。

【００２５】Ａ／Ｄ変換器５からの出力は、フレームメ
モリ６に入力されるようになっており、反射エコー信号
からなる超音波情報はこのフレームメモリ６に記憶され
るとともに、超音波画像を構成するようになっている。 このフレームメモリ６にはマイクロコンピュータ９から
の切り換え信号ＳＣＣが入力されるようになっており、
この切り換え信号ＳＣＣにより、フレーム相関がなされ
るようになっている。

【００２６】フレームメモリ６からの出力は、Ｄ／Ａ変
換器７によってアナログ化され、ＴＶモニタ８に出力さ
れるようになっている。このＴＶモニタ８には、たとえ
ば被検体の断層像が映像されるようになっているもので
ある。

【００２７】そして、前記マイクロコンピュータ９には
、操作パネル１０からの出力が入力されるようになって
いる。

【００２８】この操作パネル１０には、装置全般を駆動
するに必要な操作キーを備えることはいうまでもないが
、特に、本実施例ではたとえば心臓用の画質と腹部用の
画質を切り替えるための切り替えキー１０１を備えたも
のとなっている。

【００２９】この切り替えキー１０１の切り替え信号は
、マイクロコンピュータ９、ＲＯＭ１１を介して、画像
処理回路４内の対数圧縮回路４１、検波回路４２、エッ
ジエンハンス回路４３、およびレベル調整回路４４をそ
れぞれ適当にコントロールするようになっている。なお
、対数圧縮回路４１、検波回路４２、エッジエンハンス
回路４３、およびレベル調整回路４４は、画像処理回路
４内において直列に接続されたものとなっており、超音
波受波整相回路３からの出力は対数圧縮回路４１に入力
され、また、Ａ／Ｄ変換器５への入力はレベル調整回路
４４から出力されるようになっている。

【００３０】また、前記ＲＯＭ１１は、マイクロコンピ
ュータ６からの出力に基づいて、画像処理装置４の対数
圧縮回路４１等に入力させる信号を形成するための画質
切り替え手段であり、たとえばマップデータが組み込ま
れたものとなっている。

【００３１】対数圧縮回路４１は、ダイナミックレンジ
の切り替え回路となっており、超音波受波整相回路３か
らの超音波反射エコー信号を対数圧縮することによりＴ
Ｖモニタ８の表示階調に変換するようになっている。

【００３２】検波回路４２は、対数圧縮回路４１からの
超音波反射エコー信号を検波するようになっている。こ
こで、図２の（ａ）に示すように、検波回路４２の入力
信号は、交流信号からなり、被検体からの反射が強い場
合には、振幅は大きくなり、逆に、被検体からの反射が
弱い場合には、振幅は小さくなっている。検波回路４２
では、図２の（ｂ）に示すように、エンベロープ処理を
して振幅の大きさを検出するようにしている。ここで、
エンベロープ処理後の信号は、完全に滑らかな波形では
なく、微妙な変化を残したものとなつている。この理由
は、完全に滑らかにすると、距離分解能が低下し、組織
の微妙な変化をつぶしてしまうおそれがあるからである
。

【００３３】また、この検波回路４２では、ノイズを除
去するために、小さいレベルの信号を切るようにしてい
る（リジェクション）。図中符号αは、リジェクション
のレベルを示している。心臓検査時には、このリジェク
ションを強くして心腔内を見易くし、また、腹部検査時
には、弱くして小さな信号レベルの変化を検出できるよ
うにしている。

【００３４】この場合、図１に示すように、マイクロコ
ンピュータ９からのコントロール信号Ｄによりエンベロ
ープを取る強さを換えることができ、コントロール信号
Ｅによりリジェクションレベルαを換えることができる
ようにしている。

【００３５】エッジエンハンス回路４３は、入力信号の
変化を強調することで、臓器の輪郭を強調するようにな
っている。図１に示すように、マイクロコンピュータ９
からのコントロール信号Ｆによりエッジエンハンスの強
さを換えることができ、コントロール信号Ｇによりエッ
ジエンハンスのかかるレベルを換えることができるよう
にしている。

【００３６】レベル調整回路４４は、エッジエンハンス
回路４３からの信号をＡ／Ｄ変換器５の入力レベルに合
わせるようになっている。そして、さらに、図１に示す
ように、マイクロコンピュータ９からのコントロール信
号Ｈにより入出力カーブを切り換えることができるよう
になっている。たとえば、図３では、−６０ｄＢから−
５０ｄＢの信号を強調し、−３０ｄＢから０ｄＢの信号
を弱くするようになっている。

【００３７】以上説明した実施例によれば、まず、操作
パネル１０に備えられた切り替えキー１０１を、被検体
における検査対象に応じて切り替えるようにできる。そ
して、ＲＯＭ１１からなる画質切り替え手段は、該切り
替えキー１０１の切り替え内容によってその内容に最適
なダイナミックレンジ、エッジエンハンス、リジェクシ
ョン、エッジエンハンスのかかるレベル、エンベロープ
を取る強さ、入力カーブが特定され、これらの情報によ
り画質切り替えが画像処理回路４内で行なわれるように
なる。

【００３８】このことから、オペレータは切り替えキー
の切り替えによる操作のみでよく、ダイナミックレンジ
、エッジエンハンス等の切り替えを行なわなくても最適
な画像を得ることができるようになる。

【００３９】したがって、極めて簡単な操作により、循
環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像において、それ
ぞれに応じた最適な画質を得るようにすることができる
ようになる。

【００４０】上述した実施例では、画質切り替え手段と
してのＲＯＭ１１を説明の便宜上マイクロコンピュータ
９に対して独立した回路として説明したものであるが、
図４に示すように、前記マイクロコンピュータ９内で同
様の操作がなされるようにしてもよいことはいうまでも
ない。

【００４１】また、上述した実施例では、操作パネル１
０には装置自体をコントロールするための操作キーを含
んだものであるが、特に、本発明の適用によって不必要
となったダイナミックレンジ、エッジエンハンス等の切
り替えキーをなくすように構成してもよいことはいうま
でもない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による超音波断層装置によれば、極めて簡単な操
作により、循環器、腹部、あるいは末梢血管等の画像に
おいて、それぞれに応じた最適な画質を得ることができ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波断層像装置の一実施例を示
すブロック図である。

【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明が適用される検波回
路における切り替えの一実施例を説明するための説明図
である。

【図３】本発明が適用されるレベル調整回路における切
り替えの一実施例を説明するための説明図である。

【図４】本発明による超音波断層像装置における他の実
施例を示すブロック図である。

【図５】ダイナミックレンジの切り替えの一般的な説明
をするための説明図である。

【符号の説明】

４　　画像処理回路 ９　　マイクロコンピュータ １０　　操作パネル １１　　ＲＯＭ ４１　　対数圧縮回路 ４２　　検波回路 ４３　　エッジエンハンス回路 ４４　　レベル調整回路 １０１　　切り替えキー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　超音波探触子からの反射エコー信号を
   画像処理回路を介してモニタに出力させるとともに、装
   置自体をコントロールするための操作パネルを備える超
   音波断層装置において、前記操作パネルに備えられ、循
   環器、腹部等の検査対象に応じて切り替えがなされる切
   り替えキーと、前記画像処理回路に備えられ、前記切り
   替えキーの切り替えに応じた信号に基づいてダイナミッ
   クレンジ、エッジエンハンス、リジェクション、エッジ
   エンハンスのかかるレベル、エンベロープを取る強さ、
   入力カーブが特定されて画像処理が行なわれる画質切り
   替え手段とが備えられていることを特徴とする超音波断
   層装置。