JPH04371145A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に係り
、特に、心臓などの動きの速い部分を持つ臓器に対して
良好な断層像が得られる超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来技術の技術】従来から知られている超音波診断装
置のスキャン相関回路（ＳＣＣ）は、表示画像の画素の
１ピクセルに対して、１時相前のデ−タを現時相に、あ
る均一な割合でフィ−ドバックすることによって滑らか
な見やすい画像を作り出していた。具体的には、現時相
のデ−タをＤｎｅｗ、１時相前のデ−タをＤｏｌｄとす
ると、Ｄｎｅｗ：Ｄｏｌｄ＝ａ：ｂの比率の場合、デ−
タＤをＤ＝（ａＤｎｅｗ＋ｂＤｏｌｄ）／（ａ＋ｂ）と
いった形で表わすものであった。このようにした場合、
たとえば消化器等のようにその動きが遅い臓器は良好な
画質で表示できることになる。

【０００３】しかし、たとえば心臓等のようにその動き
が速い臓器の場合には、その画像がぼやけたり、あるい
は二重に見えるという問題点が残されていた。それ故、
本出願人は、このような問題点を解消する技術として、
信号レベルの階調の差に応じてスキャン相関の割合を変
化させ、これにより、動きの速い部分を持つ臓器に対し
ても、滑らかでつながり良く、その上動きの速い部分の
像も明確に表示することのできるものをすでに提案して
いる（特願昭６３−２０１４５２号参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成からなる超音波診断装置は、画像における低輝
度部（低階調部）においては、画質が良好でないことが
指摘されていた。すなわち、この低輝度部（低階調部）
においては、ノイズが非常にのりやすくなるために、こ
のノイズが見苦しく観察されるようになっていたもので
ある。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、動
きの速い臓器を表示する場合において、その画像がぼや
けたり、あるいは二重に見えるというような現象をなく
すとともに、その低輝度部においても良好な画質をもた
らすようにした超音波診断装置を提供することにある。

【０００５】また、本発明の他の目的は、動きの速い臓
器を表示する場合において、その画像がぼやけたり、あ
るいは二重に見えるというような現象をなくすことにお
いて、さらに改良を加えて、より画質を良好にするよう
にした超音波診断装置を提供することにある。

【０００６】

【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、超音波探触子と、こ
の超音波探触子からの現時相の信号をその１時相前の信
号とで相関をとるものであって、前記現時相の信号とそ
の１時相前の信号との差が比較的大きい場合にそうでな
い場合よりも相関係数を小さくするスキャン相関回路と
、このスキャン相関回路からの信号を入力する表示装置
とを備える超音波診断装置において、前記スキャン相関
回路は、超音波探触子からの現時相の信号とその１時相
前の信号とがともに小さい場合における相関係数を任意
に調整できる調整手段が備えられているものとなってい
ることを特徴とするものである。そして、また、上述し
た基本的な構成において、現時相の信号とその１時相前
の信号との差が比較的大きい場合としては、特に、現時
相の信号がその１時相前の信号よりも小さい場合にのみ
に適用したことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】このように構成した超音波診断装置において、
たとえば心臓等のようにその動きが速い臓器からの超音
波信号は、その現時相の信号とその１時相前の信号との
差が比較的大きくなる。このため、スキャン相関回路に
よる相関の際にその相関係数を小さくすることにより、
一時相前の信号よりも現時相の信号の影響が大きくなる
ようになる。したがって、画像がぼやけたり、あるいは
二重に見えるというようなことはなくなる。

【０００８】一方、このようにして映像される画像のう
ち、低輝度部（低階調部）の領域では、ノイズがちらつ
いてそれが見苦しく観察される場合がある。このような
場合、該低輝度部（低階調部）において、該ノイズをめ
だたたせなくするように、相関の際の相関係数を比較的
大きく設定することが考えられる。しかし、このノイズ
を全くめだたせないようにするよりも、ある程度めだた
せる方が極めて良好な画質として判断される場合もあり
、該相関係数の設定は画像を観察する者の感覚によって
も一律に設定し難いものとなっている。それ故、前記低
輝度部（低階調度）に対応する超音波探触子からの信号
、すなわち現時相の信号とその１時相前の信号とがとも
に小さい場合における信号において、その相関をする際
の相関係数を任意に調整できる調整手段を設けることに
より、画像観察する者の感覚に合わせて良好な画質を得
るようにできる。

【０００９】そして、本発明は、さらに、動きのある臓
器の場合、その画像にぼやけが生じたり、また二重に見
えたりする他の要因として、１時相前の信号が大きくし
かも現時相に信号が小さい場合に生じる残像現象の影響
が極めて大きいことに原因があることに着目している。 すなわち、現時相の信号とその１時相前の信号との差が
比較的大きい場合としては、特に、現時相の信号がその
１時相前の信号よりも小さい場合にのみに適用させて、
前記残像現象による画像の悪影響を除去したものである
。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 　　図１は、本発明による超音波診断装置の一実施例で
ある概略回路構成を示すブロック図、図２は、図１のス
キャン相関回路内のＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅ
ｍｏｒｙ）に書き込んであるデ−タ変換テ−ブルの一実
施例を示す図である。同図において、超音波探触子１で
受信した超音波の反射波は反射エコ−検出部２によって
検出され、アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器３に
よってディジタル信号に変換され、画像メモリ５に蓄え
られるようになっている。

【００１１】ここで、本実施例では、前記画像メモリ５
の前段にスキャン相関回路４が設けられ、このスキャン
相関回路４は、画像メモリ５からの出力と新規入力を受
け、断層像上の同一箇所における一時相前のデ−タと現
デ−タについて相関を行うようになっている。このスキ
ャン相関回路４におけるデータ変換テーブルは、図２に
示すように、データ値の範囲を０〜Ｆ（１０進法で０〜
１５）階調とし、現時相における信号（新データ）の階
調を横軸に、また一時相前における信号（旧データ）の
階調を縦軸にとっている。

【００１２】本実施例では、新データに対してたとえば
４階調以上の差を有する旧データが得られる際には、そ
れらの各データの変化度合いが大であり、たとえば動き
の速い臓器からの信号であると仮定する。

【００１３】このように各データの変化度合いが大きい
場合としては、前記データ変換テーブル上βで示す領域
に分布されることになる。そしてこのβで示す領域以外
の領域をαとして示せば、このαで示される領域は、各
データの変化度合いが小さくたとえば動きの遅い臓器か
らの信号となる。そして、βで示す領域における相関係
数とαで示す領域における相関係数は、異なっており、
本実施例の場合、αで示す領域における相関係数の方が
βで示す領域における相関係数よりも大きくなっている
。

【００１４】このようにβの領域において相関係数を小
さくすることにより、一時相前の信号の影響が小さくで
ることになる。したがって、特に動きの速い臓器等にお
いて、その画像がぼやけたり、あるいは二重に見えると
いうようなことはなくなる。また、前記αで示す領域の
うち、現時相の信号とその１時相前の信号とがともに小
さい場合に対応する領域をγとすると、このγの領域に
おいての相関関数を任意に調整できるようになっている
。この調整手段としては、図１に示すように、たとえば
操作パネル９によって、表示モニタ７の観察者が任意に
その調整情報を前記スキャン相関回路４に入力させるこ
とによって構成されている。

【００１５】このようにすれば、たとえば、前記調整手
段によって、前記γの領域における相関関数を小さくす
れば、いままでノイズが原因で画質が良好でなかった状
態から該ノイズが見えにくくなることから、良好な画質
を形成することができる。また、この場合の画質の良好
性は、必ずしもノイズを全くなくすことではなく、ある
程度のノイズの発生がある状態で定められることから、
前記γの領域における相関関数の設定を任意に調整でき
るようにしているものとなっている。

【００１６】実施例２ 　　実施例１では、現時相の信号とその１時相前の信号
との差が比較的大きい場合に、動きの速い臓器からの信
号であると判断して、そうでない場合よりも相関係数を
小さくしているものである。しかし、図３に示すように
、現時相の信号とその１時相前の信号との差が比較的大
きい場合であっても、相関係数を小さくするのは、図中
、βの領域で示すように、特に現時相の信号がその１時
相前の信号よりも小さい場合にのみに適用させているこ
とにある。

【００１７】この理由は、動きのある臓器の場合、その
画像にぼやけが生じたり、また二重に見えたりする他の
要因として、１時相前の信号が大きくしかも現時相に信
号が小さい場合に生じる残像現象の影響が極めて大きい
ことに原因があることに着目し、この場合は相関関数を
大きくしていないことにある。

【００１８】実施例３ 　　図４は、本発明による超音波診断装置の他の実施例
である概略回路構成のブロック図である。同図において
、前記実施例１のスキャン相関回路４を複数個設けた構
成となっているものである。スキャン相関回路４ａ〜４
ｄは、種々のスキャン相関変換テ−ブルが記録されてい
るＲＯＭであり、断層像上の同一箇所における一時相前
のデ−タと現デ−タにおいて相関を行う。そして、コン
トロ−ルユニット８によりスキャン相関回路４ａ〜４ｄ
のうちのいづれかを選択するようになっている。そして
、各スキャン相関変換テーブルにおいては、実施例１あ
るいは実施例２のように構成され、また相関係数の調整
は操作パネル９によりなされるようになっている。

【００１９】実施例４ 　　図５は、本発明による超音波診断装置の他の実施例
を示す概略回路構成のブロック図である。同図において
、減算器８ａにより新デ−タから旧デ−タの減算を行い
、デ−タの差成分を検出し、この減算器８ａで得られた
差成分をもとにしてＲＯＭ９により画像補正値（前述の
フィ−ドバック量に相当する）を設定するようになって
いる。加算器８ｂは新デ−タとＲＯＭ９の出力の両者の
加算を行うものである。加算器８ｂで得られた結果は、
スキャン相関（ＳＣＣ）処理が行われたデ−タとして、
画像メモリ５に蓄えられると共に表示用モニタ７で表示
を行う。このような構成によっても前述と同様の効果を
得ることができる。

【００２０】実施例５ 　　図６は、本発明による超音波診断装置の他の実施例
である概略回路構成のブロック図、図７及び図８は、本
実施例のスキャン相関処理について説明するための図で
ある。前述の実施例では、スキャン相関（ＳＣＣ）処理
が行われた後の画素１ピクセル（ｐｉｘｅｌ）に対して
、新しいデ−タ１ピクセル（ｐｉｘｅｌ）のスキャン相
関処理の実施例を述べてきた。

【００２１】本実施例においては、多点の画素デ−タを
用いたスキャン相関処理の実施例を示す。図６において
、画像メモリ５ａは、画像処理を行わない、新デ−タを
蓄える画像メモリである。画像メモリ５ｂは、スキャン
相関処理されたデ−タ、即ち旧デ−タを蓄える画像メモ
リである。１０は断層像上の同一箇所における新デ−タ
と旧デ−タに対してスキャン相関画像重み付けを行うス
キャン相関画像重み付けコントロ−ラである。スキャン
相関画像重み付けコントロ−ラ１０の出力は、スキャン
相関処理されたデ−タとして画像メモリ５ｂに蓄えられ
ると同時に、表示回路６を介してモニタ７に表示される
。

【００２２】図７の表示画面１１のうち、斜線で示した
１画素１２のスキャン相関処理を行う場合、その周囲３
×３の画素デ−タを用いて相関処理を行う。すなわち、
図７に示すように、スキャン相関処理された９画素（表
示画素）１３のデ−タと、新しいデ−タ９画素において
、新デ−タと旧デ−タの差が小さいとき、すなわち、生
体の動きが鈍いとみなされ、図８の（ａ）に示すような
旧デ−タ（イ）と新デ−タ（ロ）の重み付けを行い、両
者を用いて、表示用モニタ７で表示を行うと共に、画像
メモリ５にデ−タを書き込む。また、旧デ−タ（イ）と
新デ−タ（ロ）の差が大きい時、すなわち、生体の動き
が速いとみなされる場合は、図８の（ｂ）のように、旧
デ−タ（イ）と新デ−タ（ロ）の重み付けを行う。すな
わち、旧デ−タ（イ）の影響を少なく、新デ−タ（ロ）
の割合を重くすることにより、ボケを少なくすることが
できる。以上の説明からわかるように、本実施例によれ
ば、多点のデ−タを用いたスキャン相関処理の方法を用
いることにより、２次元的に、よりつながりの良い画像
を得ることが可能となる。

【００２３】以上、本発明を実施例にもとずき具体的に
説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可
能であることは言うまでもない。例えば、本発明におけ
るデ−タ変換テ−ブルは、表示画像のデ−タに応じてそ
の大きさを変えることが可能であり、更に、動きが速い
，遅いの判断となるデ−タの差の値も変更可能であるこ
とは言うまでもない。また、デ−タの差によりフィ−ド
バック量を２段階，３段階と数段階に変えることも可能
である。

【００２４】更に、本発明は、通常の断層像のスム−ジ
ングに有効なばかりでなく、血流の動きを２次元的に表
示するドプラ断層像についても有効である。また、本発
明の実施例５において，９画素のデ−タを用いたスキャ
ン相関処理に関して述べたが、より多くの画素、或いは
同心円内の画素等に関したスキャン相関処理を行う場合
にも有効性が期待される。更に、本実施例においては簡
便なため、ＲＯＭを用いたＳＣＣ処理についてのみ説明
したが、これをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　
Ｍｅｍｏｒｙ）とＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓ
ｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を用いてスキャン相関（ＳＣＣ）
処理を実施することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明による超
音波診断装置によれば、動きの速い像器を映像する場合
において、その画像がぼやけたり、あるいは二重に見え
るというような現象をなくすとともに、その低輝度部に
おいても良好な画質をもたらすようにできる。また、動
きの速い像器を映像する場合において、その画像がぼや
けたり、あるいは二重に見えるというような現象をなく
すことにおいて、さらに改良を加えて、より画質を良好
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波診断装置の一実施例である
概略回路構成のブロック図である。

【図２】図１におけるスキャン相関回路内のＲＯＭ（Ｒ
ｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）に書き込んであるデ−
タ変換テ−ブルの一実施例を示す説明図である。

【図３】図１におけるスキャン相関回路内のＲＯＭ（Ｒ
ｅａｄ　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）に書き込んであるデ−
タ変換テ−ブルの他の実施例を示す説明図である。

【図４】本発明による超音波診断装置の他の実施例であ
る概略回路構成のブロック図である。

【図５】本発明による超音波診断装置の他の実施例であ
る概略回路構成のブロック図である。

【図６】本発明による超音波診断装置の他の実施例であ
る概略回路構成のブロック図である。

【図７】図６に示す実施例のスキャン相関処理について
説明するための図である。

【図８】図６に示す実施例のスキャン相関処理について
説明するための図である。

【符号の説明】

１　　　　超音波探触子 ２　　　　反射エコ−検出部 ３　　　　Ａ／Ｄ変換器 ４　　　　スキャン相関処理回路 ５　　　　画像メモリ ６　　　　表示回路 ７　　　　表示用モニタ ９　　　　操作パネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波探触子と、この超音波探触子からの
   現時相の信号をその１時相前の信号とで相関をとるもの
   であって、前記現時相の信号とその１時相前の信号との
   差が比較的大きい場合にそうでない場合よりも相関係数
   を大きくするスキャン相関回路と、このスキャン相関回
   路からの信号を入力する表示装置とを備える超音波診断
   装置において、前記スキャン相関回路は、超音波探触子
   からの現時相の信号とその１時相前の信号とがともに小
   さい場合における相関係数を任意に調整できる調整手段
   が備えられているものとなっていることを特徴とする超
   音波診断装置。
2. 【請求項２】請求項１の記載の発明において、現時相の
   信号とその１時相前の信号との差が比較的大きい場合と
   しては、現時相の信号がその１時相前の信号よりも小さ
   い場合にのみに適用していることを特徴とする超音波診
   断装置。