JPH06154209A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波のフレーム周期に制限を加えることな
く画質の向上を図る。 【構成】 超音波診断装置は、３以上のフレームメモリ
と入出力セレクタとメモリ制御回路とを備えている。こ
こでは、メモリ制御回路が入力セレクタを制御して超音
波フレームトリガーＵＳＴでフレームメモリに生体画像
データを順次書き込み、書き込みが終了すると、出力セ
レクタを制御して生体画像データを次のテレビフレーム
トリガーＴＶＴで順次読み出す。

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、生体に超音波パルスを発射して得られた生体画像デ
ータを超音波パルスに同期する超音波フレーム周期毎に
取得し、取得した生体画像データを超音波パルスと非同
期のテレビジョン信号に同期するテレビジョンフレーム
周期毎に画面に表示す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、多数の微小
振動子を有するプローブから超音波を人体等の生体内に
送波し、この生体内からの反射超音波エコーを分析する
ことにより、生体内の内部組織構造や血流速度等の生体
状態の画像を表示するものである。

【０００３】例えば、リニア型超音波診断装置において
は、プローブ内の振動子を順次駆動しながら診断領域を
走査し、これによって得られた反射エコーから診断領域
の生体画像データを得る。そして、この生体画像データ
をテレビジョン信号に変換し、ＣＲＴモニタ等にテレビ
ジョン走査方式で表示するようにしている。この種の超
音波診断装置には、超音波フレーム周期毎に得られた生
体画像データをテレビジョン信号に同期して出力するた
めのデジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ）が設けられ
ている。このＤＳＣには、フレームメモリが設けられて
おり、超音波に同期したフレーム周期で生体画像データ
をフレームメモリに書き込み、このフレームメモリから
テレビジョン信号のフレーム周期に同期して画像データ
を読み出している。

【０００４】また、この種の超音波診断装置には、ＶＴ
Ｒ等の画像記録装置が取り付けられるようになってお
り、診断した画像を一旦ＶＴＲに記録し、再生画像の静
止画像を利用して関心領域の計測等が行えるようになっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、超音波のフレ
ーム周期とテレビジョン信号のフレーム周期とは非同期
である。すわなち、ＤＳＣのフレームメモリへの画像デ
ータの書き込みと読み出しとが非同期で行われる。この
ため画像データを表示する際、１画面上に幾つかのフレ
ーム像が混在して表示される場合がある。表示対象の動
きがテレビジョン信号のフレーム周期に比較して充分遅
い場合には特に問題は起こらないが、表示対象の動きが
速い場合には、各フレーム像の境界が不連続となり、動
画像の画質が劣化する。

【０００６】また、ＶＴＲに画像データを記録する場合
は、ＤＳＣの出力信号、すなわちテレビジョン信号のフ
レーム周期に同期して読み出された信号が記録される。
このため、ＶＴＲに記録した画像を計測時等に再生して
静止させると、超音波のフレーム周期で採取した生体画
像データがテレビジョンのフレーム単位で表示されず、
幾つかのフレーム像が混在して表示されることとなり、
静止画像の画質も劣化する。

【０００７】これを防止するために、超音波のフレーム
周期をテレビジョン信号のフレーム周期の整数倍に設定
することも行われている。しかし、この場合には、超音
波におけるフレーム周期に制限が生じ、例えばドプラー
モードにおいて、血流速度の上限設定値が制限されると
いう問題が生じる。本発明の目的は、超音波のフレーム
周期に制限を加えることなく画質の向上を図ることにあ
る。

【０００８】

【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、生体に超音波パルスを発射して得られた生体画
像データを超音波パルスに同期する第１フレーム周期毎
に取得し、取得した生体画像データを超音波パルスと非
同期のテレビジョン信号に同期する第２フレーム周期毎
に画面に表示する装置である。この装置は、３個以上の
フレームメモリと入力選択手段と出力選択手段と制御手
段とを備えている。

【０００９】フレームメモリは、生体画像データを少な
くとも１フレーム分格納するものである。入力選択手段
は、各フレームメモリの入力側に接続され、生体画像デ
ータをフレームメモリに択一的に書き込むためのもので
ある。出力選択手段は、各フレームメモリの出力側に接
続され、生体画像データをフレームメモリから択一的に
読み出すためのものである。メモリ制御手段は、入力選
択手段を制御して第１フレーム周期で各フレームメモリ
に１フレーム分の生体画像データを順次書き込み、出力
選択手段を制御して１フレーム分の生体画像データを１
フレーム分のデータ書き込み終了後の次の第２フレーム
周期で順次読み出すためのものである。

【００１０】

【作用】本発明に係る超音波診断装置では、生体画像デ
ータが得られると、メモリ制御手段により入力選択手段
が制御されて、いずれか１つのフレームメモリに第１フ
レーム周期で第１の生体画像データが１フレーム分順次
書き込まれる。そして１フレーム分の書き込みが終了す
ると、メモリ制御手段によって出力選択手段が制御さ
れ、データ書き込み終了後の次の第２フレーム周期で、
書き込まれた生体画像データがフレームメモリから順次
読み出される。

【００１１】たとえば第１フレーム周期で第１の生体画
像データが得られると、この画像データは第１フレーム
周期で第１のフレームメモリに書き込まれる。そして書
き込みが終了すると、第１の画像データはデータ書き込
み終了後の次の第２フレーム周期の開始タイミングで読
み出しが開始される。このデータ読み出しの間に得られ
る第２の生体画像データは第１の生体画像データの書き
込み終了後に直ちに第２のフレームメモリに書き込まれ
る。さらに第３の生体画像データが得られると、直ちに
第３のフレームメモリに書き込まれる。

【００１２】ここでは３個以上のフレームメモリを選択
して生体画像データの書き込み及び読み出しを行ってい
るので、第１のフレームメモリへの書き込みが終了して
からそれが読み出されるまでの期間に第２の生体画像デ
ータが得られても、第２のフレームメモリに得られたデ
ータを書き込むことができるとともに、第２の生体画像
データの読み出し終了前に第３の生体画像データが得ら
れても、この第３の生体画像データの１フレーム分を、
第３のフレームメモリに確実に書き込むことができる。

【００１３】このようにして、１つのフレームメモリに
対するデータの書き込みと読み出しとが別々に行われる
ので、書き込み周期と読み出し周期とが異なっていて
も、読み出された画像において複数フレームの画像が混
在しない。このため、読み出された生体画像データの表
示時の画質が劣化しない。また、第１フレーム周期と第
２フレーム周期とは非同期でよいので、超音波のフレー
ム周期を制限する必要がなくなる。

【００１４】

【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、プローブ１は複数の微小
振動子から構成されている。プローブ１には送受波回路
２が接続されている。送受波回路２は、超音波ビームを
送波するための高周波パルス発振器、反射エコーを受信
処理する受信器、電子走査を行うための遅延回路及び遅
延量選択回路等により構成されている。また送受波回路
２は、生体の断層データを得るための波形成形処理回
路、検波回路等も含んでいる。さらに送受波回路２は、
ドプラーデータを得るためのドプラー処理回路も含んで
いる。

【００１５】送受波回路２にはＡ／Ｄ変換器３が接続さ
れている。Ａ／Ｄ変換器３は、送受波回路２から出力さ
れた生体画像データをディジタルデータに変換する。Ａ
／Ｄ変換器３には入力セレクタ４が接続されている。入
力セレクタ４には３つのフレームメモリ５ａ，５ｂ，５
ｃが接続されている。入力セレクタ４は、いずれか１つ
のフレームメモリを選択し、選択したフレームメモリに
ディジタルの生体画像データを格納するためのものであ
る。

【００１６】フレームメモリ５ａ，５ｂ，５ｃは、それ
ぞれ１フレーム分の画像データを記憶できる容量を有し
ている。フレームメモリ５ａ，５ｂ，５ｃには出力セレ
クタ６が接続されている。出力セレクタ６は、いずれか
１つのフレームメモリを選択し、選択したフレームメモ
リから読み出された生体画像データを出力するものであ
る。出力セレクタ６にはＤ／Ａ変換器７が接続されてい
る。Ｄ／Ａ変換器７は、得られた生体画像データをアナ
ログデータに変換するものである。Ｄ／Ａ変換器７には
ディスプレイ８が接続されている。ディスプレイ８はＮ
ＴＳＣ方式等のテレビジョン表示装置である。

【００１７】一方、送受波回路２には送受波制御回路１
０が接続されている。送受波制御回路１０は、超音波を
発振するためのクロックを送受波回路２に与えるととも
に、それに同期するクロックをＡ／Ｄ変換器３に与え
る。送受波制御回路１０にはメモリ制御回路１１も接続
されている。送受波制御回路１０はメモリ制御回路１１
に超音波フレームトリガーＵＳＴを出力する。この超音
波フレームトリガーＵＳＴは、超音波の１フレーム分の
書き込み開始タイミングを制御する信号であり、テレビ
ジョン信号の垂直同期信号に相当する。

【００１８】メモリ制御回路１１は入力セレクタ４、出
力セレクタ６及びフレームメモリ５ａ〜５ｃを制御する
ための回路である。メモリ制御回路１１からは、データ
を書き込むフレームメモリを選択するための書き込み選
択信号Ｗが入力セレクタ４に与えられる。また、データ
を読み出すフレームメモリを選択するための読み出し選
択信号Ｒが出力セレクタ６に与えられる。さらに、フレ
ームメモリ５ａ〜５ｃに書き込み読み出し信号Ｒ／バー
Ｗが出力される。この書き込み読み出し信号Ｒ／バーＷ
はフレームメモリの書き込み及び読み出しを制御するた
めの信号である。

【００１９】メモリ制御回路１１には同期信号発生回路
１２が接続されている。同期信号発生回路１２はＮＴＳ
Ｃ方式等のテレビジョン信号の水平及び垂直同期信号を
発生する回路である。この水平及び垂直同期信号はディ
スプレイ８に与えられる。また、テレビジョンフレーム
トリガーＴＶＴ、つまり、テレビジョンの１フレームの
読み出し開始タイミングを定める信号がメモリ制御回路
１１に与えられる。この信号は垂直同期信号に同期して
いる。

【００２０】次にこのように構成された超音波診断装置
のメモリ制御動作を図２に示すタイミングチャートを用
いて説明する。送受波発生回路１０からメモリ制御回路
１１に超音波フレームトリガーＵＳＴが与えられると、
フレームメモリ５ａ〜５ｃを選択するための書き込み選
択信号Ｗａ〜Ｗｃがメモリ制御回路１１から入力セレク
タ４に出力される。この書き込み選択信号Ｗａ〜Ｗｃ
は、超音波フレームトリガーＵＳＴの周期で順次ずれて
出力される。ここでは、各書き込み選択信号は超音波フ
レームトリガーの３周期毎に「Ｈ」レベルになる。

【００２１】この書き込み選択信号Ｗａ〜Ｗｃがそれぞ
れ「Ｈ」レベルになると、各メモリを読み書き制御する
ための読み書き制御信号Ｒ／バーＷａ〜Ｒ／バーＷｃが
その期間「Ｌ」レベルになり、各フレームメモリ５ａ〜
５ｃが書き込み可能状態になる。そして各フレームメモ
リ５ａ〜５ｃに、生体画像データが１フレーム分順次書
き込まれる。書き込みが終了すると、終了した次のタイ
ミングのテレビジョンフレームトリガーＴＶＴで、読み
出し選択信号Ｒａ〜Ｒｃが「Ｈ」レベルになる。この読
み出し選択信号Ｒａ〜Ｒｃは、他の読み出し選択信号が
「Ｈ」レベルになると、「Ｌ」レベルになる。この読み
出し選択信号が「Ｈ」レベルの期間に、出力セレクタ６
により選択されたフレームメモリの内容が読み出され
る。ここでは３個のフレームメモリ５ａ，５ｂ，５ｃを
選択して生体画像データの書き込み及び読み出しを行っ
ているので、例えばフレームメモリ５ａへの書き込みが
終了してからそれが読み出されるまでの期間に次の生体
画像データが得られても、フレームメモリ５ｂに得られ
たデータを書き込むことができるとともに、次の生体画
像データの読み出し終了前にさらに次の生体画像データ
が得られても、この生体画像データの１フレーム分を、
フレームメモリ５ｃに確実に書き込むことができる。

【００２２】このため、読み出しがテレビジョン信号に
同期して読み出されるとともに、読み出された画像は超
音波周期で書き込まれた１フレーム分の画像となり、テ
レビジョン周期で読み出された信号において２つの超音
波周期の画像が混在することがない。したがってこれを
ＶＴＲに記録し再生した場合、静止画像の画質が向上す
る。また、動画像において生体画像データの動きが速い
場合でも各フレーム像の境界が連続的に表示され表示画
像の画質が向上する。

【００２３】〔他の実施例〕前記実施例では、フレーム
メモリの数を３にしたが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、３個以上であればどのような数でもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る超音波診断装置では、非同
期の周期で画像データの書き込み及び読み出しを行って
も１フレーム分のデータを他のフレームと混在させるこ
となく表示することができ、動画像及び静画像の画質を
向上できる。また、超音波のフレーム周期に何ら制限を
加える必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用した超音波診断装置の
ブロック概略図。

【図２】そのメモリ制御動作を示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１ プローブ ２ 送受波回路 ４，６ セレクタ ５ａ〜５ｃ フレームメモリ １１ メモリ制御回路 ＴＶＴ テレビジョンフレームトリガー ＵＳＴ 超音波フレームトリガー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体に超音波パルスを発射して得られた生
   体画像データを前記超音波パルスに同期する第１フレー
   ム周期毎に取得し、取得した生体画像データを前記超音
   波パルスと非同期のテレビジョン信号に同期する第２フ
   レーム周期毎に画面に表示する超音波診断装置におい
   て、 前記生体画像データを少なくとも１フレーム分格納する
   ３個以上のフレームメモリと、 前記各フレームメモリの入力側に接続され、前記生体画
   像データを前記フレームメモリに択一的に書き込むため
   の入力選択手段と、 前記各フレームメモリの出力側に接続され、前記反射エ
   コーデータを前記フレームメモリから択一的に読み出す
   ための出力選択手段と、 前記入力選択手段を制御して前記第１フレーム周期で前
   記各フレームメモリに１フレーム分の前記生体画像デー
   タを順次書き込み、前記出力選択手段を制御して１フレ
   ーム分の生体画像データを１フレーム分のデータ書き込
   み終了後の次の前記第２フレーム周期で順次読み出すた
   めのメモリ制御手段と、を備えた超音波診断装置。