JPH0433650A - 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〕 この発明は、電子的に制御することにより超音波を収束
、走査して発射し、被検体内部での超音波の反射を利用
して被検体の断層面を可視化することにより医療診断を
行うための超音波診断装置、特に複数の超音波探触子を
使用して１つのモニタテレビに複数の断層画像を同時に
表示する機能を有する超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 従来の超音波診断装置では、診断部位に応じて適切な診
断を行うために性能の異なる複数の超音波探触子が用意
されており、またこれら複数の超音波探触子を同時に装
着することができるのが普通である。更に、同時に２つ
以上の超音波探触子を使用する際に、それぞれの超音波
探触子に対応する複数の断層画像を１つのモニタテレビ
に表示する機能を有するものもある。超音波診断装置の
断層画像は一般に動画像であって、心臓などの被検体自
身の動きの他に診断者が手に持った超音波探触子を被検
体表面を移動させることによる断層画像の動きをリアル
タイムで表示するという特長を持っている。前述の複数
の超音波探触子を使用して複数の画像を同時にモニタテ
レビに表示する場合には、１つの超音波探触子に対応す
る諷像たけを動画像として他の超音波探触子の画像は静
止画像にして表示する。

超音波診断装置では、通常のテレビと同様に３０七程度
の周波数で画像メモリ内の画像データを更新する機能を
持っていて、超音波探触子を１つだけ使用している場合
には、この超音波探触子による断層画像がこの周波数で
画像データが更新される。一方、モニタテレビは断層画
像収集のフィールド周波数とは必ずしも一致しないフィ
ールド周波数で画像メモリから画像データを読み出して
モニタテレビに表示するので、殆どリアルタイムで動く
動画像が表示されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述のように複数の超音波探触子を同時に使用する場合
でも、１つの超音波探触子を使用しているときには他の
超音波探触子は使用停止の状態にするので、これら使用
停止状態にある超音波探触子に対応する画像メモリ内の
画像データは変化しないことからモニタテレビには静止
画像として表示される。

被検体である患者を超音波診断装置で診断する場合に、
例えば、心臓の動きを異なる断層面で同時に観察するこ
とによって、より迅速かつ的確に診断が可能になる場合
がある。しかし、従来の超音波診断装置では前述のよう
に２つ以上の動画像を同時に得ることはできないめに前
述のような観察は不可能であるという問題がある。

この発明はこのような問題を解決し、複数の動画像を１
つのモニタテレビに表示することの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〕

上記目的を達成するためにこの発明によれば、送受信回
路によって励振される超音波探触子によって被検体内に
超音波を発信し反射波を受信して前記送受信回路と後段
の電子回路で処理することによって、前記被検体の断層
画像をメモリライト制御回路による記憶番地の指定に基
づいて画像メモリに記憶するとともに、この画像メモリ
から画像データを読みだしてモニタテレビに断層画像を
表示してなり、複数の超音波探触子を同時に使用してこ
れに対応する複数の断層画像を共通の画像メモリに記憶
することによって超音波探触子ごとの断層画像を同時に
１つのモニタテレビに表示する超音波診断装置において
、前記複数の超音波探触子と前記送受信回路との接続を
切り換えて送受信の対象となる超音波探触子を選択する
マルチプレクサと、このマルチプレクサを制御するマル
チプレクサ制御回路と、このマルチプレクサ制御回路、
前記送受信回路及び前記メモリライト制御回路を同期し
て制御する走査制御回路とを備え、前記マルチプレクサ
が１つの超音波探触子を選択している間に、送受信回路
を介して１枚の断層画像データを得てこれにより前記メ
モリライト制御回路を介して前記画像メモリを更新し、
複数の超音波探触子を順次選択してこのような画像メモ
リの更新を繰り返していくことによって、全部の超音波
探触子を一巡するごとにそれぞれの超音波探触子に対応
する画像メモリ内の画像データを更新するものとする。

〔作用〕

この発明の構成において、マルチプレクサによって複数
の超音波探触子と送受信回路との接続を切り換えて送受
信の対象となる超音波探触子を選択し、走査制御回路に
よってマルチプレクサと送受信回路とメモリライト制御
回路とのそれぞれを同期して制御する構成として、マル
チプレクサが１つの超音波探触子を選択している間に送
受信回路を介して１枚の断層画像データを得てこれによ
りメモリライト制御回路を介して画像メモリ内の画像デ
ータを更新し、複数の超音波探触子を順次選択してこの
ような画像データの更新を行うことによって、使用中の
超音波探触子を一巡するごとにそれぞれの超音波探触子
に対応する画像データが更新されることになるので、こ
の画像メモリを取り出してモニタテレビに表示されたそ
れぞれの超音波探触子ごとの断層画像は全て画像データ
が更新されるごとに変化する動画像になる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。第１図はこ
の発明の実施例である超音波診断装置の概略構成を示す
ブロック図である。この図によってこの超音波診断装置
の動作の概略を説明する。

最初に従来の技術と共通な部分について説明する。

超音波探触子１は上から順に、ＰＩ、　Ｐ２、・・ＰＮ
のＮ個が同時に使用されているものとする。これらの超
音波探触子ｌに高周波の電圧を印加して超音波を発信さ
せる送受信回路４とそれぞれの超音波探触子Ｐ１、Ｐ２
、・・ＰＮとの接続はマルチプレクサ２によって切り換
えられてその時点での超音波を送信し受信する超音波探
触子が選択される。送受信回路４は送信回路と受信回路
とで共通する部分を持っているので１つのブロックで表
示しである。

マルチプレクサ２によって選択された超音波探触子をＰ
Ｉとすると、超音波探触子ｐｉが発信した超音波は被検
体内の臓器の表面などの境界面で反射してその反射波が
同じ超音波探触子Ｐ１によって受信され、送受信回路４
で受信処理されてアナログ信号としての画像データが得
られる。このアナログ信号はＡ／Ｄ変換器６によってデ
ィジタル信号に変換された上でＤＮＳ（ダイレクトメモ
リアクセス）方式によって画像メモリ８に記憶される。

その際、１回の送受信によって一次元画像データが得ら
れ、超音波発信方向が走査されることによって二次元画
像データが得られるので、これらが実際の断層像と一致
する二次元画像を構成するようにメモリライト制御回路
７によって画像メモリ８内の記憶番地が指定される。走
査制御回路５は送受信回路４に走査制御信号を送ること
によって走査を制御する回路であり、同時にメモリライ
ト制御回路８にも信号を入力しこの入力信号に基づいて
走査方向に応じた画像データの記憶番地が設定される。

なお、走査制御回路５は後述するように、従来技術のも
のに対してこの実施例では別の機能が付加されている。

このように、画像メモリには１本の走査線ごとに一次元
画像データが画像メモリに書き込まれ、これを異なる方
向の走査線ごとに繰り返すことによって１枚の断層画像
に相当する二次元画像データが画像メモリに書き込まれ
ることになる。−枚の画像データが書き込まれると前の
画像データは消去されたことになるので、書き込みによ
って画像データが更新されたことになる。

画像メモリ８に書き込まれた画像データは所定の周期で
読み出されＤハ変換器９によってアナログ信号に変換さ
れた上でモニタテレビｌＯに表示される０画像メモリ８
への書き込みと読み出しとは関係なしに行われる０画像
メモリ８内の画像データが更新されれば読み出される画
像データも変わるので、モニタテレビに表示される画像
は診断者にとって時間遅れを殆ど感じないリアルタイム
の動画像となる０画像メモリ８のデータが変化しない場
合は、読み出される画像データも変化しないのでモニタ
テレビに表示される画像は静止画像となる。Ｈ像メモリ
８からデータを読み出してモニタテレビに表示する装置
は、例えばパソコンのモニタテレビに採用されている一
般的な装置と基本的には同じであり、この発明には直接
関係ないので詳しい説明と図示は省略しである。

以下にこの発明による実施例について説明する。

第１図において、マルチプレクサ２による超音波探触子
１の切り換えはマルチプレクサ制御回路３によって制御
される。更に、このマルチプレクサ制御回路３は走査制
御回路５によって１つの超音波探触子が１枚の二次元画
像データを得るごとに超音波探触子ｌと送受信回路４と
の接続を切り換えるように制御される。この切り換えの
ための制御信号は送受信回路４に対する制御に同期する
ものなので、従来の走査制御回路からこの切り換え信号
を得る機能を付加するのは容易である。このようにして
走査制御回路５が出力する制御信号によって、送受信回
路４、メモリライト制御回路７及びマルチプレクサ制御
回路３とを同期して制御する構成としている。

第２図は第１図の走査制御回路５による超音波探触子Ｐ
Ｉ、　Ｐ２・・・ＰＮの選択とこれに対応する画像デー
タの更新の状況を示すタイムチャートである。この図に
おいて、図の左上の期間ｔは超音波探触子Ｐ１が１枚の
二次元画像データを得る期間、図の下の期間Ｔは全ての
超音波探触子ＰＩ−ＰＮが二次元画像データを得る期間
であり、したがって、ＴはｔのＮ倍になっている。超音
波探触子Ｐ１は期間ｔの間に超音波を走査しながら送信
と受信を繰り返して１回の送信と受信ごとにごとに一次
画像データを得てこれによって画像メモリ８を逐次書き
換えて画像データを更新し、全走査が完了したところで
一枚の二次元画像データの更新か完了する０次に超音波
探触子Ｐ２で同じことを繰り返し、以下、超音波探触子
ＰＮまで繰り返すことによって期間Ｔの間に全ての超音
波探触子に対応する画像データが更新される。

通常のテレビのフィールド周波数は６０Ｈｚであり、飛
び越し走査が行われるので完全な１枚の画像は１秒間に
３０回更新されることになる。超音波診断装置の画像デ
ータの更新頻度もこれと同程度にされるので、期間ｔは
１／３０秒程度である。同時に使用する超音波探触子の
数Ｎを４とすると、期間Ｔは４／３０秒、即ち、１秒間
に約８回４つの画像データ全てが更新されることになる
。これらの画像データがモニタテレビ１０に表示された
場合、それぞれの画像は少しずつずれながら約１７８秒
ごとに動く画像になる０診断者が急激に超音波探触子を
移動させるなどで断層画像の動きが速い場合には、この
周期ではかなりのちらつきが生ずるが、この場合のちら
つきは単に変化の頻度が小さいだけで明暗のちらつきで
はないので、診断者にとって不快を感するものではない
、前述の場合で、４つの超音波探触子のうちのＰｌだけ
を特に高頻度の動画像を得たい場合には、超音波探触子
の切り換えを、Ｐｌ、　Ｐ２．　Ｐｌ、　Ｐ３．　ＰＩ
、　Ｐ４．　というように超音波探触子ｐｔだけを高頻
度に遺灰するようにすれば、超音波探触子ＰＩの画像だ
けは１秒に１５回の更新が行われることになってよりリ
アルタイムに近い動画像が得られる。このような、超音
波探触子の切り換え選択の方法については、切り換え周
波数がせいぜい数１０＆であり、電子回路による切り換
えの可能速度と比較すればはなはだ低迷なので、前述の
ような切り換え選択方式に種々のものを採用するのは容
易なことである。勿論、従来の超音波診断装置と同じよ
うに動画像と静止画像を混用することも可能である。

複数の断層画像を１つの画面に共通に表示する場合、１
つの断層画像の表示面積は小さくなる。

その場合の取扱方法には、同一の画像を縮小する方法と
周辺を適当に削除する方法とがある。このような方法は
従来の超音波診断装置でも適宜選択して使用できるよう
になっている。この表示画面の選択は、第１図のメモリ
制御回路７で画像データの記憶番地の設定によって行わ
れるものであるから、この発明においてもそのまま通用
することができる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、マルチプレクサで送受信の対
象となる超音波探触子を遺灰し、走査制御回路によって
マルチプレクサ、送受信回路及びメモリライト制御回路
のそれぞれを同期して制御する構成とし、マルチプレク
サが１つの超音波探触子を選択している間に送受信回路
を介して１枚の断層画像データを得てこれをメモリライ
ト制御回路を介して画像メモリ内の画像データを更新し
、超音波探触子を順次選択して画像データの更新を行う
ことによって、全部の超音波探触子を一巡するごとにそ
れぞれの超音波探触子に対応する画像メモリ内のデータ
が更新されるので、この画像デ−タを取り出してモニタ
テレビに表示されたそれぞれの超音波探触子ごとの断層
画像は画像データが更新されるごとに変化する動画像に
なる。したがって、複数の画像が同時に動画像として表
示されることになるので、より的確かつ迅速な診断が可
能になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である超音波診断装置の概略
構成を示すブロック図、第２図は第１図の走査制御回路
の制御に基づいたタイムチャートである。 １　、　ＰＩ、　Ｐ２．　　・・ＰＮ・・・超音波探触
子、２・・・マルチプレクサ、 ３・・・マルチプレクサ制御回路、４・・・送受信回路
、５・・・走査制御回路、６・・・Ａ／Ｄ変換器、７・
・・メモリライト制御回路、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）送受信回路によって励振される超音波探触子によっ
   て被検体内に超音波を発信し反射波を受信して前記送受
   信回路と後段の電子回路で処理することによって、前記
   被検体の断層画像をメモリライト制御回路による記憶番
   地の指定に基づいて画像メモリに記憶するとともに、こ
   の画像メモリから画像データを読みだしてモニタテレビ
   に断層画像を表示してなり、複数の超音波探触子を同時
   に使用してこれに対応する複数の断層画像を共通の画像
   メモリに記憶することによって超音波探触子ごとの断層
   画像を同時に１つのモニタテレビに表示する超音波診断
   装置において、 前記複数の超音波探触子と前記送受信回路との接続を切
   り換えて送受信の対象となる超音波探触子を選択するマ
   ルチプレクサと、このマルチプレクサを制御するマルチ
   プレクサ制御回路と、このマルチプレクサ制御回路、前
   記送受信回路及び前記メモリライト制御回路を同期して
   制御する走査制御回路とを備え、前記マルチプレクサが
   １つの超音波探触子を選択している間に、送受信回路を
   介して１枚の断層画像データを得てこれにより前記メモ
   リライト制御回路を介して前記画像メモリを更新し、複
   数の超音波探触子を順次選択してこのような画像メモリ
   の更新を繰り返していくことによって、全部の超音波探
   触子を一巡するごとにそれぞれの超音波探触子に対応す
   る画像メモリ内の画像データを更新することを特徴とす
   る超音波診断装置。