JPH05228146A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波によりＸ線透視と等価なイメージング
が行えるとともに、簡素な回路構成で操作性及び信頼性
の高い超音波診断装置を提供することにある。 【構成】 ＲＯＭ１００と１枚のフレームメモリ２００
とを用い、フレームメモリ２００へのデータ書込み時
に、ＲＯＭ１００にて超音波の３次元アンジオグラム像
を合成することにより、通常のＢモード断層像及びカラ
ー血流像と同時に３次元アンジオグラム像をともにリア
ルタイムで表示できることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体に対して超音波
を送波するとともに、送波方向を一平面内で走査し、そ
の反射波に基づいて前記平面の断層像及び血流分布像を
作成する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置として
は、超音波ドプラ法とパルス反射法とを併用することに
より１つの超音波プローブで血流分布像と断層像（Ｂモ
ード像）とを求め、モノクロの断層像にカラーの血流分
布像を重ねて表示し、リアルタイムで血流情報を表示す
る装置がある。この装置は、超音波血流イメージング装
置として知られているものであるが、超音波プローブか
ら送波される超音波ビームに対し一平面内を走査するた
め、血流分布像や断層像はその走査面についての画像で
ある。従って、血管が３次元的に曲っている場合には、
表示画面上に走査面についての超音波画像しか現われ
ず、超音波の走査面以外の血管の部分のイメージングが
できないという不具合があった。なお、超音波プローブ
の向きを変えたり、位置を移動することにより、走査面
を変えれば、他の部分のイメージングは可能であるが、
各イメージング画面においては各走査面毎の血流の一部
分の断片的な画像しか表示されず、血流全体の様子を把
握することが困難である。

【０００３】そこで、従来、血流全体の様子を把握した
い場合には、Ｘ線診断装置を用いて被検体をＸ線透視に
よりアンギオ撮影し、ある３次元のデータを全部含んだ
形で血管を画像表示することが主流となっていた。

【０００４】しかし、Ｘ線診断装置は、超音波診断装置
と比較してシステム構成がおおがかりであり、またＸ線
を利用するものであるため、取扱い上でも種々制約があ
ることから、簡便に取扱える超音波診断装置でＸ線透視
と等価なイメージングを行うことが要求された。

【０００５】このような観点で本願出願人は、特願平２
−４０１１３９号にて、超音波の複数断面をフレームメ
モリにそれぞれ記憶し、読み出し時に断面の位置に応じ
た重み付けをして全ての断面を加算することで、位置に
応じて輝度を異ならせて遠近感を表現し、これにより血
管の３次元的な観察を可能にすることを提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本願出
願人が先に提案した構成の超音波診断装置の場合には、
超音波の複数断面の各データを記憶後、読出す際に３次
元アンジオグラム（Angiogram ）像の合成を行うため、
メモリ容量を大容量にしなければならず、回路規模を更
に小さくする観点で不利であった。

【０００７】本発明は、上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、超音波によりＸ線透視
と等価なイメージングが行なえるとともに、簡素な回路
構成で操作性及び信頼性の高い超音波診断装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の第１発明は、超音波走査面が３次元空間内
で変化するよう移動可能な超音波プローグと、この超音
波プローブを駆動して得た受波信号より超音波走査面毎
に断層像情報及び血流分布像情報を作成する手段と、超
音波走査面毎に作成される血流分布像情報を順次重畳し
て記憶する記憶手段と、超音波走査面毎に作成される断
層像情報に前記記憶手段に記憶された血流分布像情報を
重畳した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とするものである。

【０００９】また、本発明の第２発明は、超音波走査面
が３次元空間内で変化する移動可能な超音波プローブ
と、この超音波プローブを駆動して得た受波信号より超
音波走査面毎に断層像情報及び血流分布像情報を作成す
る手段と、超音波走査面毎に作成される血流分布像情報
を順次重畳して記憶する記憶手段と、超音波走査面毎に
作成される断層像情報に超音波走査面毎に作成される血
流分布像情報を重畳した画像を表示するとともに、超音
波走査面毎に作成される断層像情報に前記記憶手段に記
憶された血流分布像情報を重畳した画像を表示する表示
手段とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】更に、本発明の第１又は第２発明におい
て、超音波走査面毎に作成される血流分布像情報を順次
重畳して記憶する前記記憶手段の重畳位置を、超音波走
査面の位置情報に基づき補正する手段を備えたことを特
徴とするものである。

【００１１】

【作用】本発明にあっては、例えば図１に示すようにカ
ラーモニタ３００の左画面３００Ａ上に３次元アンギオ
像４００を、その右画面３００Ｂ上にカラー血流像４５
０を共にリアルタイムで表示できるようにすることにあ
る。

【００１２】そこで、本発明の第１及び第２の各発明の
構成にあっては、例えば図２に示すようにＲＯＭ１００
と１枚のフレームメモリ２００を用いて３次元アンジオ
グラム像を以下のアルゴリズムで作成することになる。
但し、Ｃ_n ；現在の血流速度を示すデータ、Ｖ_n ；現在
の透視像データ、Ｖ_n-1 ；１フレーム前の透視像デー
タ、Ｗ_n ；現在のディプス（depth ）データ、Ｗ_n-1 ；
１フレーム前のディプスデータ、Ｃ_th：血流速度から真
に血流かどうかを判定するためのパラメータである。な
お、初期値は、Ｖ₀ ＝Ｗ₀ ＝０とする。

【００１３】if abs（Ｃ_n ）＜Ｃ_T ｈ then Ｖ_n ＝Ｖ_n-1 Ｗ_n ＝Ｗ_n-1 ＋１ if Ｗ_n ＞６３ then Ｖ_n ＝０ Ｗ_n ＝０ endif else Ｖ_n ＝Ｃ_n Ｗ_n ＝１ endif まず、ＲＯＭ１００は、１フレーム毎にＣ_n を受けた
時、そのフレームにおいて血流のデータの有無を判定す
る。

【００１４】abs （Ｃ_n ）＜Ｖ_thの時か、血流データが
無い場合である。

【００１５】この時は、フレームメモリ２００に古いデ
ータを書込みdepth を１増やす。

【００１６】また、血流データが有る場合、即ち、abs
（Ｃ_n ）≧Ｃ_thの時は、フレームメモリ２００に最新の
データを書込み、depth を１とする。

【００１７】上述した動作を各ピクセル毎にサイクリッ
クに行うことにより、１枚のフレームメモリ２００への
データ書込み時に３次元アンジオグラム像を作成するこ
とができる。従って、フレームメモリ２００から表示の
ために読み出されたデータを図示しないモニタへ加える
ことにより、そのモニタ上に超音波による３次元アンジ
オグラム像を表示することができる。これによりフレー
ムメモリのメモリ容量を大容量にしなくて済む。

【００１８】特に、第２発明の構成であれば、超音波プ
ローブを走査面に交差する方向に回転させた場合に生じ
る３次元アンジオグラム像での血管位置の誤差を補正す
ることが可能となる。

【００１９】

【実施例】図３、本発明が適用された第１実施例の超音
波診断装置の回路構成を示すブロック図である。

【００２０】この第１の実施例の超音波診断装置は、シ
ステムコントローラ１をシステム全体の制御中枢とし
て、超音波プローブ２、送信系３、受信系４、Ｂモード
処理系５、ＣＦＭ（カラーフローマッピング）処理系
６、表示系７、操作スイッチ８等を有している。

【００２１】そして超音波プローブ２は、セクタ式電子
走査型のもので、１列に配列された多数の超音波振動子
からなり、各振動子に与える電圧のタイミングを変える
ことにより超音波ビームを扇状に走査することや、フォ
ーカスさせることができる。また、超音波走査面が３次
元空間内で変化するように制御可能なものである。

【００２２】送信系３は、パルス発生器３Ａ，送信遅延
回路３Ｂ、パルサ３Ｃを備えている。この送信系３にお
いて、パルス発生器３Ａ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３Ｂへ送出する。送信遅
延回路３Ｂは、パルス発生器３Ａより受けたレートパル
スに対し、所定の方向へ超音波ビームを集束させるべく
振動子毎に所定の遅延時間を与え、この遅延レートパル
スをパルサ３Ｃへ送出する。パルサ３Ｃは、送信遅延回
路３Ｂから受けた遅延レートパルスに基づき超音波プロ
ーブ２の各々の振動子を所定回数だけ繰り返し駆動す
る。

【００２３】このような送信系３により超音波プローブ
２が送信駆動されると、超音波プローブ２から図示しな
い被検体に送波される超音波パルスは、被検体で流動す
る血流によるしドプラ偏移をともなう受信信号となり、
超音波プローブ２の同一振動子で受波される。

【００２４】この超音波の送受波で得た受信信号が加わ
る受信系４は、プリアンプ４Ａ、受信遅延回路４Ｂ、加
算器４Ｃを備えている。この受信系４において、プリア
ンプ４Ａは、上記受信信号を所定のレベルまで増幅し、
増幅された受信信号を受信遅延回路４Ｂへ送出する。受
信遅延回路４Ｂは、プリアンプ４Ａより受けた増幅後の
受信信号に対し送信遅延回路３Ｂで与えた遅延時間を基
に戻すような遅延時間を振動子毎に与える。加算器４Ｃ
は、受信遅延回路４Ｂを通した各振動子からの受信信号
を加算合成する一方、その加算合成出力をＢモード処理
系５とＣＦＭ処理系６へとそれぞれ送出する。

【００２５】Ｂモード処理系５は、対数増幅器５Ａ、包
絡線検波回路５Ｂ、Ａ／Ｄ変換器５Ｃを備えていて、シ
ステムコントローラ１の制御下で次のような処理を行
う。即ち、Ｂモード処理系５において、対数増幅器５Ａ
は、上記加算器４Ｃから受けた合成受信信号を対数増幅
し、包絡線検波回路５Ｂへ送出する。包絡線検波回路５
Ｂは、対数増幅器５Ａより受けた合成受信信号について
包絡線を検波し、この検波出力をＡ／Ｄ変換器５Ｃへ送
出する。従って、Ａ／Ｄ変換器５Ｃにおいて包絡線検波
回路５Ｂからの検波出力をディジタル信号に変換し、断
層像エコー（白黒Ｂモード像）として表示系７へ出力す
ることになる。

【００２６】一方、ＣＦＭ処理系６は、位相検波回路６
Ａ、Ａ／Ｄ変換器６Ｂ、ＭＴＩ処理系６Ｃ、自己相関器
６Ｄ、演算部６Ｅを備えていて、システムコントローラ
１の制御下で次のような処理を行う。即ち、ＣＦＭ処理
系６において、位相検波回路６Ａは、上記加算器４Ｃか
らの受信信号を受けて、この受信信号に対し直交位相検
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、即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。そこで、互にド
プラ検波出力を、Ａ／Ｄ変換器６Ｂによってディジタル
信号に変換し、ＭＴＩフィルタ６Ｃを通す。ここで、Ｍ
ＴＩとは、レーダで使用されている技術で、Moving-Tra
get-Indicator 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。従って、ＭＴＩフィル
タ６Ｃは、所定回数繰り返し送波したレートパルスにお
ける同一ピ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ことになる。

【００２７】このクラッタを除去した信号を周波数分析
するため、ＭＴＩフィルタ６Ｃの次段に自己相関器６Ｄ
があり、この自己相関器６Ｄは、２次元の多点数分析を
リアルタイムで行う機能構成のものであって、ＦＦＴ法
によるものよりも演算数が少なくても済むものである。

【００２８】この自己相関器６Ｄの次段の演算部６Ｅ
は、平均速度演算部、分散演算部、パワー演算部を有し
ている機能構成のものである。そして、この自己相関器
６Ｄにおいて、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
算部はトータルパワーＴＰを求める。なお、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Ｍ
ＴＩフィルタ６Ｃ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が除かれている。このようにして得
られる血流情報は表示系７へ出力することになる。上述
したようにＢモード処理系５及びＣＦＭ処理系６の出力
が加わる表示系７は、Ｂモード用ＤＳＣ（ディジタル・
スキャン・コンバータ）７Ａ、ＣＦＭ用ＤＳＣ７Ｂ、カ
ラー処理回路７Ｃ、Ｄ／Ａ変換器７Ｄ、カラーモニタ７
Ｅを備えている。この表示系７において、ＣＦＭ用ＤＳ
Ｃ７Ｂは、図４に示すように座標変換コントロール回路
１０、複数の入力バッファ１１、補間演算回路１２、フ
レームメモリ（Ａ）１３、アンジオグラム演算回路１
４、フレームメモリ（Ｂ）１５を備え、実線で示す如く
データが流れ、また点線で示す如く制御信号が流れる。
即ち、図２の回路構成では、ＣＦＭ処理系６より入力さ
れた速度データ（６ビット）は、複数の入力バッファ１
１にラスタ毎に切替えられて入力される。座標変換コン
トロール回路１０は、極座標から直交座標への変換制御
を行い各入力バッファ１１からの読み出しアドレス、補
間係数、フレームメモリへの書込みアドレスを与える。
上記制御により各入力バッファからのデータに対し補間
演算回路１２にて補間演算を行って、この演算後のデー
タをフレームメモリ（Ａ）１３に書込む。これと同時に
そのデータをアンジオグラム演算回路１４へも送出す
る。アンジオグラム演算回路１４は、図２のＲＯＭ１０
０に相当するもので、図２に従って説明したように処理
動作がなされる。

【００２９】例えば、補間データをＣ_n （６ビット、−
３２〜＋３１）、演算によりフレームメモリ（Ｂ）に書
込むデータをＶ_n （６ビット、−３２〜＋３１）、Ｗ_n
（６ビット、０〜＋６３）、書込む前のフレームメモリ
（Ｂ）の、書込むアドレスと同じアドレスから読み出し
たデータを、Ｖ_n-1 （６ビット、−３２〜＋３１）、Ｗ
_n-1 （６ビット、０〜；＋６３）とすると、まず、アン
ジオグラム演算回路１４は、１フレーム毎にＣ_n を受け
た時、そのフレームにおいて血流データの有無を判定す
る。この判定は、abs （Ｃ_n ）とＣ_thとの比較で行う。

【００３０】なお、Ｃ_thは、ノイズを除去するためのパ
ラメータで４程度である。

【００３１】 血流データが無い場合、即ち、abs （Ｃ_n ）＜Ｃ_thの
時、 Ｖ_n ＝Ｖ_n-1 Ｗ_n ＝Ｗ_n-1 ＋１ if Ｗ_n ＞６３ then Ｖ_n ＝０ Ｗ_n ＝０ endif という処理を行い、フレームメモリ（Ｂ）に古いデータ
を書込む。これは各ピクセル毎に個々に行う。

【００３２】また、血流データが有る場合、即ち、abs
（Ｃ_n ）≧Ｃ_thの時は、 Ｖ_n ＝Ｃ_n Ｗ_n ＝１ endif という処理を行い、フレームメモリ（Ｂ）に最新のデー
タを書込む。これも各ピクセル毎に個々に行う。

【００３３】このような処理は、２５６Ｋ×１６ビット
のＲＯＭで実現できる。

【００３４】また、アンジオグラム演算回路１４は、図
５に示すように絶対値回路１４０、第１及び第２の混合
器１４２Ａ，１４２Ｂ、コンパレータ１４４、第１及び
第２のアンドゲートユニット１４６Ａ，１４６Ｂ、＋１
加算器１４８を備えた論理回路で構成することができ
る。この論理回路の構成の場合、現在の血流速度を示す
６ビットデータＣ_n を絶対値回路１４０に入力し、１フ
レーム前の６ビットの透視像データＶ_n-1 を第１のアン
ドゲートユニット１４６Ａに直接入力し、１フレーム前
の６ビットのディプスデータＷ_n-1 を＋１加算器１４８
に入力する。また、血流速度から真に血流かどうかを判
定するためのパラメータＣ_thを５ビットデータで与えた
コンパレータ１４４において、絶対値回路１４０からの
５ビットデータのＣ_n の絶対値を受けて、Ｃ_thとの比較
を行い、この比較結果に従って第１及び第２の混合器１
４２Ａ，１４２Ｂを制御動作させる。更に第１の混合器
１４２Ａには、現在の血流速度を示す６ビットのデータ
Ｃ_n を与え、また第２の混合器１４２Ｂにはシステムコ
ントローラ１から６ビットの制御データを与える。この
際、第１及び第２のアンドゲートユニット１４６Ａ，１
４６Ｂでは、＋１加算器１４８からのオーバーフロービ
ットＯＶＦを受けてＷ_n-1 ＋１が６３を越えたら現在の
ディプスデータＷ_n 及び現在の血流速度を示すデータＣ
_n を０にするゲート処理がなされるため、第１の混合器
１４２Ａからは現在の透視像データＶ_nが、また第２の
混合器１４２Ｂからは現在のディプスデータＷ_n がそれ
ぞれ血流データの有無に応じて図２に従って説明したよ
うに変化され、次段のフレームメモリ（Ｂ）１５に書込
まれる。

【００３５】上述したようにアンジオグラム演算回路１
４によってＶ_n ，Ｗ_n をフレームメモリ（Ｂ）１５に書
込まれる際、その書込みは、あるアドレスについて、１
回の超音波スキャンで１回しか行われないものとする。
換言すれば、フレームメモリ（Ｂ）１５は、１フレーム
の遅延素子として働くものとする。

【００３６】以後、フレームメモリ（Ａ）１３からＴＶ
の走査方向に読出された表示用Ｖデータとフレームメモ
リ（Ｂ）１５からＴＶの走査方向に読出されたアンジオ
データは、ＢモードＤＳＣ７Ａから同様にＴＶの走査方
向に読出された表示用Ｂデータともにカラー処理回路７
Ｃに入力され、カラーモニタ７Ｅを表示するためのカラ
ー処理に供される。

【００３７】なお、表示用Ｖデータ、アンジオデータ、
表示用Ｂデータのそれぞれは、カラーモニタ７Ｅに表示
された場合、図６のような領域に表示されるものとす
る。

【００３８】例えば、表示用Ｂデータは、図６（ａ）の
ように全く同じ画像が画面の右半分と左半分にリアルタ
イム像として表示される。

【００３９】表示用データＶは、図６（ｂ）のように画
面の左半分に表示される。

【００４０】アンジオデータは、図６（Ｃ）のように画
面の右半分に表示される。

【００４１】この関係としたとき、画像処理回路７Ｃで
は、３種類のデータを重ね合わせて図６（ｄ）のよう
に、画面の右半分ではＢデータとアンジオデータとの表
示を行い、また画面の左半分ではＢデータとＶデータと
の表示を行う。

【００４２】次に、表示の色付けをカラー処理回路７Ｃ
にてどのように行うかについて説明する。

【００４３】図７は、カラー処理回路７Ｃのブロック図
を示しており、同図に示すように、表示用Ｂデータの色
付け表示のため色付けＲＯＭ１６群、表示用Ｖデータの
色付け表示のための色付けＲＯＭ１７群、アンジオデー
タＷの非線階調変換用のＲＯＭ１８、アンジオデータ
Ｗ，Ｖの色付け表示のための色付けＲＯＭ１９群、混合
器２０，２１を備えており、混合器２１の出力をＤ／Ａ
変換器７Ｄ群によりアナログの赤色（Ｒ），緑色
（Ｇ），青色（Ｒ）の色信号に変換してカラーモニタ７
Ｅに送出することができるものである。

【００４４】このカラー処理回路７Ｃにおいて、色付け
ＲＯＭ１６群では、表示用Ｂデータを白黒で表現するた
めの処理を行う。但し、同じピクセルの場所にＶデータ
またはアンジオデータがある場合は、Ｖ，アンジオデー
タの表示を優先させる。

【００４５】色付けＲＯＭ１７群では、Ｖデータに対応
して図８（ａ）や（ｂ）のような色付けを行う。

【００４６】色付けＲＯＭ１９群では、アンジオデータ
について、３次元位置情報Ｗと、１番表の速度情報Ｖを
同時に表示したり、又は３次元位置情報Ｗのみを表示す
るための処理を行う。

【００４７】まず、ＷとＶを同時に表示する場合は、図
９のように色付けを行う。

【００４８】つまり、血流の方向，速度については図８
（ａ）のような色付けを行い、更に３次元情報として緑
を加算する。

【００４９】流速の情報が不要で、血管の３次元構造の
みを見たい場合は、Ｗのみの表示で十分である。そこ
で、この色付けの場合には、Ｗの値と、Ｖの符号のみを
用いて図１０のように表示する。

【００５０】血流の方向の情報も必要なければ図１１の
ようにしてもよい。

【００５１】このようなことから、本発明の第１実施例
によれば、簡素な回路構成で超音波によりＸ線透視と等
価なイメージングを行える。しかも、リアルタイムで、
従来のカラードプラ像と断層像を見ながら、以前のある
時点から現在までの血流を重ね合せた超音波アンジオグ
ラム像を見ることができるので、スキャンに失敗した
り、思うような超音波アンジオグラム像が得られなかっ
た場合に、即座に分かりすぐにやりなおせる。これによ
りアンジオグラム構成をする際の操作性と信頼性が向上
したものとなる。

【００５２】また、図３に示した本発明の第１実施例の
構成を基本として、図１２、図１３、図１４に、それぞ
れ示すように変形してもよい。即ち、本発明の第１実施
例ではＢモード用ＤＳＣ７Ａ及びＣＦＭ用ＤＳＣ７Ｂに
入力するデータは、現在スキャンして得られるデータで
あるとして説明したが、図１２に示す第１変形例のよう
にＢモードＤＳＣ７Ａの前段にＢモード用イメージメモ
リ５００を、また、ＣＦＭ用ＤＳＣ７Ｂの前段にＣＦＭ
用イメージメモリ６００をそれぞれ設け、各イメージメ
モリ５００，６００においてＤＳＣに入力する前のデー
タを大容量メモリに数十〜数百フレーム分取込めるよう
記憶しておき、スキャン終了後に、各イメージメモリ５
００，６００から同様なアンジオグラム表示を行うこと
もできる。

【００５３】また、本発明の第１実施例では、アンジオ
グラムに重ねて表示するＢモードは、常に最新のフレー
ムの画像であったが、重ねて表示するＢモードはそれ以
外にも以下のような画像でもよい。

【００５４】例えば、図１３に示す第２変形例のように
Ｂモード用ＤＳＣ７Ａの前段にシステムコントローラ１
により開閉操作し得るスイッチ３０を設ける。そして、
このスイッチ３０は、操作スイッチ８によって操作者が
指定した時相のＢモード画像をそれ以降のＢモード用Ｄ
ＳＣ７Ａへの書込みを停止できるようシステムコントロ
ーラ１により開放される。これによりＢモード用ＤＳＣ
７Ａでは常にその時相のＢモード画像を記憶しておくこ
とになり、アンジオグラムは、このＢモード画像と合成
するものとなる。

【００５５】また、図１４に示す第３変形例では、図１
６に示すようにｎフレームよりも１フレーム分だけ余分
な（ｎ＋１）枚のフレームメモリ７４−１〜７４−（ｎ
＋１）を持ち、Ｂモード処理系５から第１混合器７０に
入力されたＢモードデータをフレームメモリ７４−１〜
７４−（ｎ＋１）で切換えて第２混合器７２からカラー
処理回路７Ｃへ出力する如くのＢモード用ＤＳＣ７Ｆを
用い、これにより常にｎフレーム前のＢモード画像と合
成することができるものとされている。

【００５６】また、図１５に示す第４変形例では、Ｂモ
ード用ＤＳＣ７Ａの前段に、図１７に示すようにｎフレ
ームよりも１フレーム分だけ余分な（ｎ＋１）枚のイメ
ージフレームメモリ７６−１〜７４−（ｎ＋１）を持
ち、Ｂモード処理系５から第１混合器７８に入力された
Ｂモードデータをフレームメモリ７６−１〜７６−（ｎ
＋１）で切換えて第２混合器８０からＢモード用ＤＳＣ
７Ａへ出力する如くのＢモード用イメージメモリユニッ
ト７０００を用い、これにより常にｎフレーム前のＢモ
ード画像と合成することができるものとされている。

【００５７】次に、本発明が適用された第２実施例の超
音波診断装置について図１８に基づき説明する。

【００５８】この第２実施例において、前述した第１実
施例と相違する点は、超音波プローブとして、超音波走
査面が３次元空間内で変化するように制御可能であり、
かつその超音波走査面について位置検出回路９にて位置
情報を検知し、この位置情報を参照して処理動作するよ
うになされたＣＦＭ用ＤＳＣ７Ｈを備えている点にあ
る。

【００５９】この場合、ＣＦＭ用ＤＳＣ７Ｈは、位置検
出回路９で得られた位置情報が図１９に示すように、座
標変換コントロール回路１０、アンジオグラム演算回路
１４にそれぞれ入力され、これによりアンジオグラム演
算回路１４において、以下のように処理が行われる。但
し、位置情報をＺ_n として１〜６３の６ビットで与えら
れるものとする。

【００６０】まず、アルゴリズムをここで記す。

【００６１】if abs（Ｃ_n ）≧Ｃ_th and Ｚ_n ≧Ｗ_n-1 then Ｖ_n ＝Ｃ_n Ｗ_n ＝Ｚ_n else Ｖ_n ＝Ｖ_n-1 Ｗ_n ＝Ｗ_n-1 endif （初期値 Ｖ₀ ＝Ｗ₀ ＝０） このような処理は、図２０に示すように絶対値回路１４
０、第１及び第２の混合器１４２Ａ，１４２Ｂ、第１及
び第２のコンパレータ１４４，１４９を備えた論理回路
でも行える。即ち、図２０においては、現在の血流速度
を示す６ビットデータＣ_n を絶対値回路１４０に入力
し、この絶対値回路１４０からの５ビットデータのＣ_n
の絶対値と血流速度が真に血流かどうかを判定するため
のパラメータＣ_thの５ビットデータとの比較を第１のコ
ンパレータ１４４で行う一方、位置情報を示す６ビット
データＺ_n と１フレーム前の６ビットのディプスデータ
Ｗ_{n- 1} との比較を第２のコンパレータ１４９で行い、各
コンパレータ出力のアンド成立の有無に応じて第１及び
第２の混合器を制御動作させる。更に、第１の混合器１
４２Ａには、現在の血流速度を示す６ビットのデータＣ
_n と１フレーム前の６ビットの透視像データＶ_n-1 とを
入力し、また第２の混合器１４２Ｂには、位置情報を示
す６ビットデータＺ_n と１フレーム前のディプスデータ
Ｗ_n-1 とを入力するので、第１の混合器１４２Ａからは
現在の透視像データが、また第２の混合器１４２Ｂから
は現在のディプスデータＷ_n がそれぞれ血流データの有
無に応じて図２に従って説明したように変化され、次段
のフレームメモリ（Ｂ）１５に書込まれる。

【００６２】一方、座標変換コントロール回路１０で
は、位相情報により超音波プローブ２を図２１に示す操
作面Ａ，Ｂ，Ｃに対し交差する方向の場合に、図２２に
示す如く生じる誤差を補正する制御信号を出力すること
ができる。

【００６３】このようなことから、本発明の第２実施例
においても本発明の第１実施例同様に処理を行えると同
時に超音波像上の血管の位置ずれを解消することができ
る。

【００６４】また、図１８に示した本発明の第２実施例
の構成を基本として、図２３、図２４、図２５、図２
６、図２７にそれぞれ示すように変形してもよい。

【００６５】即ち、本発明の第２実施例の第１変形例で
は、図２３に示すように、図１２の構成に、位置検出回
路９とイメージメモリの各画像に対応する位置データを
記憶する位置情報記憶メモリ７００を持つことで、スキ
ャン終了後に、Ｂモード用イメージメモリ５００及びＣ
ＦＭ用イメージメモリ６００からの各データでアンジオ
グラム表示を行うことができる。

【００６６】また、本発明の第２実施例の第２変形例で
は、図２４に示すように、図１３の構成に、位置検出回
路９を設けたものである。また、本発明の第２実施例の
第３変形例では、図２５に示すように図１４の構成に、
位置検出回路９を設けたものである。また、本発明の第
２実施例の第４変形例では、図２６に示すようにイメー
ジフレムメモリを含むＢモード用ＤＳＣ７Ｇを用いて図
１５と等価な構成に、位置検出回路９を設けたものであ
る。このような第２〜第４の各変形例では、本発明の第
１実施例の対応する変形例同様にＢモード合成を行うこ
とができる。

【００６７】また、本発明の第２実施例の第５変形例で
は、あらかじめどの位置でのＢモード像を表示するのか
を決めておき、その位置のスキャンが行われたとき、図
２７の構成においてＢモード用ＤＳＣ７Ａへの書込みを
行う。これにより所定の位置とのＢモード合成が可能で
ある。なお、どの位置でのＢモード像を表示するかを決
めるのは、操作スイッチ８により又は中央の位置等とす
ることができる。

【００６８】以上、本発明の実施例について基本構成及
び変形例を種々述べたが、本発明はそれらに限定される
ものではない。

【００６９】例えば、３次元位置情報Ｗを表示する前
に、図７のＲＯＭ１８により非線形の階調変換を行うこ
とで、アンジオ成分の範囲を例えば図２８のように現在
から３２フレーム間の合成の如く６４フレームの半分ま
で小さくしたり、図２９のように新しいフレームの３次
元情報の表現能力を高める如くＷの色付けを変えたりす
ることができる。この際、血管が多数ある場合は、たく
さんの画像からアンジオ表示を行うと画面が血管で埋っ
てしまい、Ｂモード画像がかくれてしまう。これによ
り、血管とＢモード画像からの組織像との関係が良く見
えなくなってしまう場合がある。このような場合に、Ｒ
ＯＭ１８によって３次元合成するフレームの枚数を少な
くすることによって、Ｂモードに近接する血管のみを表
示することが可能である。但し、ＲＯＭ１８によって、
出力Ｗ´＝０となった点はＭＵ×２１によってＢデータ
と合成されると、Ｂデータが表示される。なお、Ｗ′≠
０の時はアンジオデータの表示となる。ここでの各処理
は、超音波プローブ２の位置検出は行わない。アンジオ
グラムは現在のフレームから６３フレーム前までの６４
フレームの合成で構成する。そして、この表示は新しい
フレームが上になるように重ねるセクタスキャンとす
る。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波プローブをその走査面が３次元空間内を変化するよ
うに移動させる際、最新の走査フレームの断層像及び血
流分布像を重ねてリアルタイムで表示すると同時に、超
音波走査フレームからそれ以前のある超音波走査フレー
ムまでの血流分布を新しい超音波走査フレームの血流分
布が上になるように重ねて、血流情報とこの血流情報を
採取した超音波走査フレームの情報を記憶し、この血流
情報と超音波走査フレーム情報を、最新の超音波走査フ
レームの断層像に重ねてリアルタイムで表示するように
表示又は記憶の制御を行うことができ、これによりＸ線
透視と同様なイメージングを行える。そして、このよう
に超音波３次元アンギオ像のイメージングを行う際、超
音波の複数断面の各データを全て記憶する必要がないこ
とから、小容量のメモリを用いることができ、回路規模
を更に小さくするうえで好都合となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３次元アンギオ像とカラー血流像とを同時表示
した状態を示す図である。

【図２】本発明の超音波診断装置の原理構成を示す図で
ある。

【図３】本発明が適用された第１実施例の超音波診断装
置の回路構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１実施例における表示系のＣＦＭ用
ＤＳＣの詳細を示すブロック図である。

【図５】本発明の第１実施例におけるアンジオグラム演
算回路を論理回路で構成した一例を示す回路図である。

【図６】カラーモニタ上に表示する画像データの態様を
示す図である。

【図７】表示系のカラー処理回路の詳細を示すブロック
図である。

【図８】カラーモニタに表示するＶデータについての色
付けを説明するために用いた図である。

【図９】カラーモニタに表示するアンジオデータについ
ての色付けの一例を説明するために用いた図である。

【図１０】カラーモニタに表示するアンジオデータにつ
いての色付けの他の一例を説明するために用いた図であ
る。

【図１１】カラーモニタに表示するアンジオデータにつ
いての色付けの更に他の一例を説明するために用いた図
である。

【図１２】本発明が適用された第１実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第１変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図１３】本発明が適用された第１実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第２変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図１４】本発明が適用された第１実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第３変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図１５】本発明が適用された第１実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第４変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図１６】本発明の第１実施例の第３変形例で用いるＢ
モード用ＤＳＣの詳細を示すブロック図である。

【図１７】本発明の第１実施例の第４変形例で用いるＢ
モード用イメージメモリユニットの詳細を示すブロック
図である。

【図１８】本発明が適用された第２実施例の超音波診断
装置の回路構成を示すブロック図である。

【図１９】本発明の第２実施例における表示系のＣＦＭ
用ＤＳＣの詳細を示すブロック図である。

【図２０】本発明の第２実施例におけるアンジオグラム
演算回路を論理回路で構成した一例を示すブロック図で
ある。

【図２１】イメージングの際の超音波プローブの傾きと
走査面の関係を示す図である。

【図２２】超音波像の血管位置を補正する場合を説明す
るために用いた図である。

【図２３】本発明が適用された第２実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第１変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２４】本発明が適用された第２実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第２変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２５】本発明が適用された第２実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第３変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２６】本発明が適用された第２実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第４変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２７】本発明が適用された第３実施例の超音波診断
装置を基本構成とした第５変形例の回路構成を示すブロ
ック図である。

【図２８】アンジオデータの３次元位置情報を表示する
前に行う非線形の階調変換の処理特性の一例を示す図で
ある。

【図２９】アンジオデータの３次元位置情報を表示する
前に行う非線形の階調変換の処理特性の他の一例を示す
図である。

【符号の説明】

１ システムコントローラ ２ 超音波プローブ ３ 送信系 ４ 受信系 ５ Ｂモード処理系 ６ ＣＦＭ処理系 ７ 表示系 ８ 操作スイッチ ９ 位置検出回路 １００ ＲＯＭ ２００ フレームメモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波走査面が３次元空間内で変化する
   よう移動可能な超音波プローブと、この超音波プローブ
   を駆動して得た受波信号より超音波走査面毎に断層像情
   報及び血流分布像情報を作成する手段と、超音波走査面
   毎に作成される血流分布像情報を順次重畳して記憶する
   記憶手段と、超音波走査面毎に作成される断層像情報に
   前記記憶手段に記憶された血流分布像情報を重畳した画
   像を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする超音
   波診断装置。
2. 【請求項２】 超音波走査面が３次元空間内で変化する
   移動可能な超音波プローブと、この超音波プローブを駆
   動して得た受波信号より超音波走査面毎に断層像情報及
   び血流分布像情報を作成する手段と、超音波走査面毎に
   作成される血流分布像情報を順次重畳して記憶する記憶
   手段と、超音波走査面毎に作成される断層像情報に超音
   波走査面毎に作成される血流分布像情報を重畳した画像
   を表示するとともに、超音波走査面毎に作成される断層
   像情報に前記記憶手段に記憶された血流分布像情報を重
   畳した画像を表示する表示手段とを備えたことを特徴と
   する超音波診断装置。
3. 【請求項３】 超音波走査面毎に作成される血流分布像
   情報を順次重畳して記憶する前記記憶手段の重畳位置
   を、超音波走査面の位置情報に基づき補正する手段を備
   えたことを特徴とする請求項１または２記載の超音波診
   断装置。