JPH05329151A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分解能を劣化させることなくスペックルノイ
ズを効率的に削減する。 【構成】 この超音波診断装置では、平均化処理手段に
より、音線データと、１フレーム内でそれ以前に得られ
た音線データにおいて深さ方向にずれか音線データとが
平均化処理され、ＤＳＣ１１により平均化処理手段の処
理結果に基づいて、生体情報が表示される。

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、特
に、生体内に超音波ビームを発射し、生体内からの反射
エコー信号から得られた音線データを処理して生体情報
を得る超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、超音波診断装置は、プローブと
呼ばれる超音波振動子から超音波を生体内に送波し、こ
の生体内からの反射エコー信号を分析することにより、
生体内の内部組織構造や血流情報を得るものである。た
とえばＢモードでは、臓器境界や組織からの反射エコー
信号を受信して、反射エコー信号の強弱に応じて輝度変
調して断層像を得、それを表示している。またカラード
プラモードでは、血液からの反射エコー信号を直交検波
して得られたドプラ信号により、血流方向及び血流速度
の情報を得、血流方向に応じて赤または青の色付けを行
い、血流速度に応じてそれらの色の輝度を変調して表示
している。

【０００３】この種の超音波診断装置では、細胞等の細
かい散乱体からの反射エコー信号を受信しているが、散
乱体は不規則に存在しているので、散乱体からの反射エ
コー信号の位相により干渉現象が生じ、実際には存在し
ていないものが存在するように表示されたり、実際に存
在するものが表示されない等のいわゆるスペックルノイ
ズが生じる。

【０００４】このスペックルノイズを削減するための従
来技術として、フレーム間の相関を利用し、音線データ
の時間方向に平均をとるいわゆるコリレーション処理を
行うものが知られている。また、隣り合う音線データを
累積平均するものも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前者の従来技術では、
各フレーム間の空間において固定された点についての時
間平均を行っており、特に動きの遅い臓器等では、フレ
ーム間での変化が少ないのでスペックルノイズを充分に
削減することができない。また、後者の従来技術では、
相関が少ない遠く離れた信号の影響を受けるおそれがあ
り、分解能が大きく劣化する。

【０００６】本発明の目的は、分解能を劣化させること
なくスペックルノイズを効率的に削減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、生体内に超音波ビームを発射し、生体内からの
反射エコー信号から得られた音線データを処理して生体
情報を得るものであるこの装置は、平均化処理手段と表
示手段とを備えている。平均化処理手段は、音線データ
と、１フレーム内でそれ以前に得られた音線データにお
いて深さ方向にずれた音線データとを平均化処理するも
のである。表示手段は、平均化処理手段の処理結果に基
づいて、生体情報を表示するものである。

【０００８】

【作用】本発明に係る超音波診断装置では、音線データ
が得られると、その音線データと、それ以前に得られた
音線データにおいて深さ方向にずれた音線データとが平
均化処理手段により平均化処理される。ここで平均化処
理されたデータはそれぞれ相関があるので、平均化処理
によりスペックルノイズを低減できる。また、全く相関
のない遠く離れた信号の影響を受けないので、分解能が
劣化することがない。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例による超音波診断装
置を示している。図において、超音波診断装置は、診断
装置本体１と、診断装置本体１に対して着脱自在に装着
されたプローブ２とを備えている。プローブ２は、超音
波ビームを生体内に発射し、また反射エコーを受信する
ためのものである。プローブ２は、診断装置本体１のビ
ームフォーマ３に接続されている。ビームフォーマ３
は、送信トリガーパルスを発生するパルス発振回路や、
遅延制御回路、送受信回路等によって構成されている。
送受信回路には、送受切り換え回路、増幅回路、検波回
路等が設けられている。ビームフォーマ３は、Ａ／Ｄ変
換器４に接続されている。Ａ／Ｄ変換器４は、ビームフ
ォーマ３から出力されたアナログの音線データを例えば
６ビットのディジタルの音線データに変換するものであ
る。

【００１０】Ａ／Ｄ変換器４は、２つのメモリ回路５，
６及び係数回路７に接続されている。メモリ５，６はそ
れぞれ６ビットのディジタルの音線データを１本分記憶
可能なものである。このメモリ５，６には１本おきに音
線データが記憶される。メモリ５，６にはアドレス制御
回路８が接続されている。アドレス制御回路８は、メモ
リ５，６の書き込み及び読み出しアドレス並びにそれぞ
れのタイミングを制御するものである。特に読み出し時
に１サンプル周期遅らせてメモリ５，６の内容を読み出
す。

【００１１】メモリ５，６には係数回路９も接続されて
いる。係数回路７及び係数回路９は、それぞれＡ／Ｄ変
換器４の出力及びメモリ５，６の出力をシフトして５ビ
ットにし、半分にするためのものである。係数回路７，
９には加算回路１０が接続されている。加算回路１０
は、係数回路７，９の出力を加算するものである。この
加算回路１０により、１本の音線データと、それより前
に得られ、深さ方向に１サンプル周期ずれた音線データ
とを加算し平均化処理している。

【００１２】加算回路１０にはディジタルスキャンコン
バータ（ＤＳＣ）１１が接続されている。ＤＳＣ１１
は、Ａ／Ｄ変換のサンプルタイミングで加算回路１０の
出力を読み込むとともに、テレビ信号のタイミングでモ
ニタ１２に画像データを出力する。なお、ＤＳＣ１１で
は、不要な音線データ及び画素を表示させないような処
理も行う。

【００１３】次に上述の実施例の動作について説明す
る。ここでは、リニアスキャンのＢモードにおいて、Ａ
／Ｄ変換時のサンプル数がＭ＋１個であり、音線データ
のビーム数がＮ＋１本である場合を説明する。ビーム番
号０の音線データがディジタルデータに変換され、Ｍ＋
１個のディジタルデータが得られると、それらは順次メ
モリ５に記憶されるとともに、係数回路７で半分にされ
る。このとき、メモリ６には何もデータが記憶されてい
ないので、係数回路９を介して加算器１０に出力される
データは０となる。このため、加算回路１０からはディ
ジタルデータの半分の値が出力される。このデータは、
信頼性のないデータであるので、ＤＳＣ１１で捨てられ
表示されることはない。

【００１４】次に、ビーム番号１の音線データが入力さ
れると、そのデータはメモリ６に一旦書き込まれる。同
時に、メモリ５からビーム番号０の音線データが順次読
み出され、係数回路９で半分にされ加算回路１０に出力
される。またビーム番号１の音線データは、係数回路７
で半分にされ加算回路１０に与えられる。このとき、ア
ドレス制御回路８で、メモリ５の読み出しタイミングを
図３に示すように制御する。ここで、サンプル番号０〜
ｍ−１，ｍ〜ＭのディジタルデータがＡ／Ｄ変換器４で
得られると、それと同期してメモリ６を書き込みクロッ
クＷＣＬＫにて制御し、音線データをメモリ６に書き込
む。また読み出しクロックＲＣＬＫは、それより１サン
プル周期ずらす。

【００１５】これにより、図３に示すように、ディジタ
ルデータｘ（ｎ，ｍ）が得られた場合には、その半分
と、１本前のビーム番号の音線データの１つ前のサンプ
ル番号のデータ（ｘ（ｎ−１，ｍ−１））の半分とが加
算される。つまり、図３に示すように、１本前の１サン
プル周期前のデータとの平均化処理［ｘ（ｎ，ｍ）←
（ｘ（ｎ，ｍ）＋ｘ（ｎ−１，ｍ−１））／２］がなさ
れる。

【００１６】ここでは、相関の強い近いデータ間で平均
化処理されるので、スペックルノイズを効率的に削減す
ることができるとともに、分解能を低減させることがな
い。続いて、ビーム番号２の音線データが得られると、
得られた音線データはメモリ５に記憶される。また、メ
モリ６から１サンプル周期ずらせたデータが読み出さ
れ、それぞれのデータの半分の値が加算回路１０で加算
される。これにより、番号２の音線データに平均化処理
が施される。同様に、交互にメモリ５，６に記憶すると
ともに、メモリ５，６から交互にデータを読み出し、読
み出し時にデータを１サンプル周期だけずらすことによ
り、前述したような、１本前の音線データの１サンプル
周期前のデータとの平均化処理が行われる。なおここ
で、ヒーム番号０の音線データについては前述したよう
にＤＳＣ１１で無効化され、さらにサンプル番号０の各
データについてもＤＳＣ１１で無効化される。このた
め、ＤＳＣ１１を介してモニタ１２に表示される画像
は、Ｍ×Ｎ画素のデータとなる。

【００１７】〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、２つのメモリに交互に音線デ
ータを記憶するようにしたが、図４に示すように、メモ
リとしてＦＩＦＯメモリ１３を用いてもよい。このＦＩ
ＦＯメモリ１３の容量は、サンプル数＋１（たとえばＭ
＋２）のディジタルデータを記憶できればよい。他の構
成は図１の実施例と同様であり説明を省略する。

【００１８】ここでは、ビーム番号０の音線データが得
られると、Ｍ＋１個のディジタルデータがＦＩＦＯメモ
リ１３に記憶される。なお、このとき、係数回路７、加
算回路１０を介してＤＳＣ１１にビーム番号０の音線デ
ータが与えられるが、このデータは前述したように信頼
性のないデータであるので、ＤＳＣ１１で無効化され
る。続いて、ビーム番号１の、サンプル番号０のデータ
が得られると、そのデータがＦＩＦＯメモリ１３に記憶
される。この状態でＦＩＦＯメモリ１３は満杯になる。
このビーム番号１，サンプル番号０のデータは、ＤＳＣ
１１に与えられると無効化される。

【００１９】次にビーム番号１，サンプル番号１のデー
タが得られると、それがＦＩＦＯメモリ１３に書き込ま
れるタイミングでＦＩＦＯメモリ１３から１個ディジタ
ルデータが読み出される。ここでは、ビーム番号０，サ
ンプル番号０のデータが読み出される。そして、ビーム
番号１，サンプル番号１のディジタルデータ＝ｘ（１，
１）と、ビーム番号０，サンプル番号０のディジタルデ
ータ＝ｘ（０，０）とのそれぞれ半分のデータが加算回
路１０で加算され、平均化処理される。この平均化処理
されたデータが新たなディジタルデータｘ（１，１）と
してＤＳＣ１１に与えられる。そして、ビーム番号１，
サンプル番号ｍのデータが与えられると、（（ｘ（１，
ｍ）＋ｘ（０，ｍ−１））／２の平均化処理されたデー
タが新たなディジタルデータｘ（１，ｍ）としてＤＳＣ
１１に与えられる。このようにして、ビーム方向及びサ
ンプリング方向において、１つずつずらしたデータの平
均化処理がなされ、そのデータが新たなディジタルデー
タとして表示される。 （ｂ） 前記実施例では、１つずつサンプル方向及びビ
ーム方向をずらしたが、このずらす数については本実施
例に限定されるものではない。たとえば、２または３ず
つずらしてもよい。 （ｃ） 前記実施例では、ビーム番号０の音線データ及
びサンプル番号０のディジタルデータについては無効化
を図ったか、本発明はこれに限定されるものではない。
ビーム番号０及びサンプル番号０のデータについて、そ
のまま表示するようにしてもよい。 （ｄ） 前記実施例では、リニアスキャンのＢモードを
例に説明したが他のスキャンのＢモードやＤモード，Ｍ
モード等の他のモードにも本発明を適用できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明に係る超音波診断装置では、音線
データと、１フレーム内でそれ以前に得られた音線デー
タにおいて深さ方向にずれた音線データとを平均化処理
しているで、分解能を劣化させることなく効率良くスペ
ックルノイズを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による超音波診断装置のブロ
ック構成図。

【図２】平均化処理を示す模式図。

【図３】メモリの書き込み及び読み出しタイミング示す
タイミングチャート。

【図４】他の実施例による超音波診断装置のブロック構
成図。

【符号の説明】

１ 診断装置本体 ２ プローブ ５，６ メモリ ７，９ 係数回路 ８ アドレス制御回路 １０ 加算回路 １１ ＤＳＣ １３ ＦＩＦＯメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体内に超音波ビームを発射し、前記生体
   内からの反射エコー信号から得られた音線データを処理
   して生体情報を得る超音波診断装置において、 前記音線データと、１フレーム内でそれ以前に得られた
   音線データにおいて深さ方向にずれた音線データとを平
   均化処理する平均化処理手段と、 前記平均化処理手段の処理結果に基づいて、前記生体情
   報を表示する表示手段と、を備えた超音波診断装置。