JPH06254094A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】超音波エコー信号に基づいて生成した画像信号
による画像と、診断関連情報とを正確かつ容易に識別す
る。 【構成】超音波エコー信号に基づいて生成した画像信号
による画像に、グラフィックデータや生体信号などの診
断関連情報を重畳してＴＶモニタ１５上に表示させる。
画像信号及び診断関連情報の内、いずれか一方を選択し
てＴＶモニタ１５に出力する選択部１４と、画像信号と
診断関連情報とによりＴＶモニタ１５上に表示される色
がしきい値内で互いに近似しているか否かをピクセル間
で判断する判断部１２と、この判断部１２により互いの
色が近似していると判断されたとき、診断関連情報の画
像データを所定のしきい値を超える他の色の画像データ
に変換するＲＧＢ変換部１１及びコントロール信号出力
部１３とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医療用の超音波診断装
置に係り、特に、超音波エコー信号から生成した白黒デ
ータ（Ｂモードデータ）やドップラデータ（ＣＦＭデー
タ）などの画像信号に、グラフィックデータや生体信号
などの診断に関連する情報（以下、診断関連情報とい
う）を重畳して、モニタ上に表示させる超音波診断装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置において、カラードプラ
断層法を用いた生体内の血流診断が近年注目されてい
る。この血流診断は、超音波ビームにより、生体内の診
断部位をスキャンして得られたＢモードデータによる断
層像に、その診断部位におけるあるサンプリングゲート
のドプラ効果に拠り得られたＣＦＭデータによる血流像
を、所定の変換則に基づいた色相及び輝度（以下、この
両方の概念を合わせて単に色という）を持ったカラー血
流像としてモニタ上に重畳表示して行なわれる。

【０００３】また、このモニタでは通常、アノテーショ
ン、マーカー等のグラフィックデータや心臓音等の生体
信号などの診断関連情報が所定変換則に基づいた色を持
った画像として、断層像やカラー血流像を背景に重畳表
示される。これにより、総合的な診断効率が高められて
いる。その具体的な構成例を図５に示す。すなわち、カ
ラーテーブル１００によりカラーデータに変換されたＣ
ＦＭデータと別途供給されたＢモードデータとがマルチ
プレクサ１０１により選択されてイメージデータとな
り、もう一方のマルチプレクサ１０２に入る。また、グ
ラフィックデータと生体信号がキャラクタテーブル１０
３により診断関連情報のカラーデータに変換された後、
上記マルチプレクサ１０２に入る。マルチプレクサ１０
２では、イメージデータと診断関連情報のデータとがピ
クセル毎に選択され、Ｄ／Ａ変換器１０４を介してＴＶ
モニタ１０５に送られる。これにより、イメージデータ
に診断関連情報が重畳して表示される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波診断装置において、背景となる断層像及びカラー
血流像の色相や輝度が、診断関連情報のそれと近似ある
いは同じ場合、一見しただけでは区別がつきにくかっ
た。そのため、オペレータはアノテーション、マーカ
ー、生体信号波形等を読み取ることに時間がかかった
り、また誤読、誤診の原因にもなり得る等、スムーズな
診断を妨げる恐れがあった。さらに、オペレータや読影
者の疲労も大であった。

【０００５】本発明は上述したような事情に鑑みてなさ
れたもので、白黒断層像やカラー血流像などの超音波像
にアノテーションやマーカーなどの診断関連情報を重畳
表示させるとき、両者の色相や輝度が近似あるいは同じ
場合、診断関連情報を正確かつ容易に識別できる超音波
診断装置を提供することを目的とする

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に記載した超音波診断装置は、超音波エコー信
号に基づいて生成した画像信号による画像に、グラフィ
ックデータや生体信号などの診断関連情報を重畳してモ
ニタ上に表示させる。

【０００７】そして、前記画像信号及び診断関連情報の
内、いずれか一方を選択して上記モニタに出力する選択
手段と、上記画像信号と上記診断関連情報とによりモニ
タ上に表示される色がしきい値内で互いに近似している
か否かをピクセル間で判断する判断手段と、この判断手
段により互いの色が近似していると判断されたとき、上
記診断関連情報画像データを上記所定のしきい値を超え
る他の色の画像データに変換する変換手段とを備えてい
る。

【０００８】

【作用】本発明の超音波ドプラ診断装置は、超音波エコ
ー信号に基づいて生成した画像信号による画像に、グラ
フィックデータや生体信号などの診断関連情報を重畳し
てモニタ上に表示させる際、判断手段によって常に両方
の画像データのモニタに表示される色が互いに近似して
いるか否かを判断している。判断手段は、判断基準とし
て予め設定されたしきい値を持ち、両方の画像データの
色がしきい値以内であるか否かをピクセル間で判断す
る。

【０００９】この判断の結果、似ていないと判断された
場合は、両方の画像データの色が異なっているので、そ
のまま選択手段に送られ、また似ていると判断された場
合は、変換手段によって診断関連情報の画像データは所
定のしきい値を超える他の色の画像データに変換され、
その後選択手段に送られる。選択手段は、モニタ上に優
先させて表示したいほうの画像データを選択してモニタ
に出力するので、モニタ上には、診断関連情報の色が、
背景となる超音波エコー信号に基づいて生成した画像信
号による画像の色と常に異なって表示される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例について、図１
〜図３を参照して説明する。

【００１１】本実施例における超音波診断装置のブロッ
ク図を図１に示す。

【００１２】図１に示した超音波診断装置は、電圧信号
と超音波信号を双方向に変換可能な超音波プローブ１
と、この超音波プローブ１を励振して超音波ビームを放
射させると共に、超音波プローブ１で受信された超音波
エコー信号を受信処理する電子走査部２と、この電子走
査部２から出力される超音波エコー信号のうち、一方を
検波（輝度変調）してＢモード画像信号に変換する検波
部３と、他方を位相検波（位相変調）して２次元の超音
波エコー信号に変換する位相検波部４とを備えている。

【００１３】また、超音波診断装置は、検波部３から出
力されるＢモード画像信号をＡ／Ｄ変換器５を介してＴ
Ｖ走査型のＢモードデータＢに変換するデジタルスキャ
ンコンバータ（ＤＳＣ）６ａと、位相検波部４から出力
される２次元の超音波エコー信号を２次元のドプラ信号
に変換するＭＴＩ演算部７と、このＭＴＩ演算部７から
出力されるドプラ信号をＴＶ走査型のカラーデータＣＦ
Ｍ１に変換するＤＳＣ６ｂとを備え、ＤＳＣ６ａによっ
て変換されたＢモードデータＢ及び、ＤＳＣ６ｂによっ
て変換されたＣＦＭデータＣＦＭ１は、それぞれ後述す
るＲＧＢ信号変換ユニット８に出力される。

【００１４】一方、超音波診断装置は、生体Ｈからの心
音等の生体信号を受信して生体信号ＦとしてＲＧＢ信号
変換ユニット８に出力する生体信号送受信部９と、所定
のマーカー等のグラフィックデータＧＲをＲＧＢ信号変
換ユニット８に出力するグラフィックデータ生成部１０
とを備えている。

【００１５】ＲＧＢ信号変換ユニット８は、入力された
ドプラ信号Ｄ１及びキャラクタ信号ＧＲをそれぞれＲＧ
Ｂ信号に変換するＲＧＢ変換部１１と、ＲＧＢ変換部１
１で変換されたそれぞれのＲＧＢ信号の色が所定の範囲
内で互いに近似しているか否かをピクセル間で判断する
判断手段である判断部１２と、この判断部１２の判断結
果に対応してＲＧＢ変換部１１にコントロール信号を出
力するコントロール信号出力部１３と、ＲＧＢ変換部１
１からの出力信号のうち、優先的にモニタする信号を選
択する選択手段である選択部１４とから構成されてい
る。なお、ＲＧＢ変換部１１とコントロール信号出力部
１３とで変換手段を構成する。また、ＲＧＢ信号選択部
１４からの出力信号を画像表示するモニタであるＴＶモ
ニタ１５が備えられている。

【００１６】電子走査部２は、超音波プローブ１に送信
パルスを印加して、プローブ１から超音波ビームを放射
させると共に、診断部位で反射された超音波エコー信号
を受信する送受信回路、超音波ビームを診断部位でスキ
ャンさせると共に、診断部位にフォーカスさせるための
ディレイライン及びＡＮＤ回路を備えている。

【００１７】ＤＳＣ６ａ，６ｂは、少なくとも１画面分
のデータを収納するフレームメモリと、このフレームメ
モリの各ピクセルに対するデータの書き込み・読み出し
を制御する制御部とを備え、入力された信号をフレーム
メモリの所定のピクセル毎に書き込み、定期的に読み出
すことができる。

【００１８】ＭＴＩ演算部７は、不要な反射波成分を除
去するＭＴＩフィルタと、自己相関法等により血流のド
プラ周波数を検出する自己相関器と、自己相関器での検
出結果を基にして、血流の方向、速度（ドプラ周波
数）、分散等のドプラ信号をリアルタイムで算出する演
算部とを備え、入力された超音波エコー信号を２次元の
ドプラ信号に変換させる。

【００１９】さらに、グラフィック信号生成部１０は、
グラフィックメモリを有し、図示しない外部入力装置か
らの所定のグラフィックデータ（アノテーション、マー
カー等の表示位置及び表示記号）が指定されると、対応
するグラフィックデータＧＲをＲＧＢ信号変換ユニット
８に出力するようになっている。

【００２０】一方、ＲＧＢ変換部１１は、例えば、図２
に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの３系統のデータを格納した
メモリテーブルであるカラーテーブル１６及びキャラク
タテーブル１７と、データセレクト手段であるマルチプ
レクサ１８ａと、変換部全体を制御する制御部１９と、
キャラクタテーブル１７への入力を制御するＡＮＤ回路
２０とから構成される。カラーテーブル１６及びキャラ
クタテーブル１７は、入力されたデータをＲ信号、Ｇ信
号、Ｂ信号の３系統のデータを持ったデジタルデータに
変換する。

【００２１】判断部１２は、例えば、図３に示すよう
に、Ｒ信号，Ｇ信号，Ｂ信号の３系統毎にＲ信号比較部
２１ａ、Ｇ信号比較部２１ｂ、Ｂ信号比較部２１ｃが備
えられ、この比較部２１ａ〜２１ｃはそれぞれ、所定の
演算を行なう演算部２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、この演
算部２２ａ〜２２ｃで用いられる処理に必要なデータ等
を予め記憶したメモリ２３ａ、２３ｂ、２３ｃとを有し
ている。

【００２２】また、コントロール信号出力部１３は、例
えば図３に示すように、判断部１２の演算部２２ａ、２
２ｂ、２２ｃからの出力信号を受け、この出力信号の値
がすべてハイ（Ｈ）レベルのとき、所定のコントロール
信号ＣＯを出力するＡＮＤ回路２４を有する。そのコン
トロール信号ＣＯは、ＲＧＢ変換部１１の制御部１９に
出力される。

【００２３】さらに、選択部１４は、例えば図２に示さ
れるように、データセレクト手段であるマルチプレクサ
１８ｂと、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／
Ａ変換器２５とから構成されている。

【００２４】なお、制御部１９は、内部に保持されたデ
ータやコントロール信号ＣＯなどに基づいて所定の処理
を行ない、セレクト信号Ｓ１並びにＳ２、制御信号Ｃ１
並びにＣ２、オン・オフ信号Ｏを出力する。

【００２５】次に全体動作を述べる。

【００２６】電子走査部２によって超音波プローブ１か
ら放射される超音波ビームが被検体の診断部位を走査す
ることによって得られた超音波エコー信号は、電気信号
に変換された後、一方は検波部３、Ａ／Ｄ変換器５、及
びＤＳＣ６ａを介してＢモードデータＢに変換されてＲ
ＧＢ変換部１１のマルチプレクサ１８ａに入力される。

【００２７】一方、超音波エコー信号の内、他方は位相
検波器４、ＭＴＩ演算部７及びＤＳＣ６ｂを介してＴＶ
モニタ１５のピクセル毎のカラーデータカラー１に変換
されＲＧＢ変換部１１のカラーテーブル１６に入力され
る。カラーテーブル１６は、制御部１９からの制御信号
Ｃ１により、入力されたカラーデータＣＦＭ１を所定の
色のカラーデータＣＦＭ２に変換してマルチプレクサ１
８ａに出力する。マルチプレクサ１８ａは、制御部１９
からのセレクト信号Ｓ１を受けて、ＢモードデータＢと
カラーデータＣＦＭ２の内、優先されるデータ（ＴＶモ
ニタ上に表示したい方のデータ）をセレクトして、この
セレクトされたデータ（以下、イメージデータＩとす
る）をもう一つのマルチプレクサ１８ｂと判断部１２に
出力する。

【００２８】また、心臓音等の生体信号は、生体信号送
受信部９で受信され、生体信号Ｆとして、ＲＧＢ変換部
１１のキャラクタテーブル１７に入力される。

【００２９】さらに、ＴＶモニタ１５上に、アノテーシ
ョン、マーカー等のグラフィック表示をしたい場合、グ
ラフィック信号生成部１０内の所定のグラフィックデー
タが指定され、グラフィック信号生成部１０は指定され
たグラフィックデータＧＲをＡＮＤ回路２０に出力す
る。また、グラフィック信号生成部１０へのグラフィッ
クデータの指定と共に、制御部１９からはオン信号Ｏが
ＡＮＤ回路２０に出力される。この結果、グラフィック
データＧＲは、ＴＶモニタ１５上のピクセル毎にキャラ
クタテーブル１７に入力される。キャラクタテーブル１
７は、制御部１９からの制御信号Ｃ２により、生体信号
Ｆ及びグラフィックデータＧＲを所定の色のカラーデー
タ（以下、キャラクタデータＣＨとする）に変換して、
このキャラクタデータＣＨを最初、判断部１２に出力す
る。

【００３０】判断部１２は、イメージデータＩ，キャラ
クタデータＣＨのそれぞれの色相を比較する。本実施例
の場合、判断部１２内の演算部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ
が、イメージデータＩ，キャラクタデータＣＨのそれぞ
れのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に対応したビット毎に減算
を行なう。この減算結果はメモリ２３ａ、２３ｂ、２３
ｃに記憶されている、予め設定されたしきい値以内かど
うかの判断に付され、その判断結果はコントロール信号
出力部１３であるＡＮＤ回路２４に送される。すなわ
ち、本実施例では、演算部２２ａ、２２ｂ、２２ｃの演
算結果が、しきい値以上であったならば、ＡＮＤ回路２
４に”Ｌ”（ＬＯＷ）の信号を送り、しきい値以下であ
ったならば、ＡＮＤ回路２４に”Ｈ”（ＨＩＧＨ）の信
号を送るように設定しているとする。

【００３１】これにより、演算部２２ａ、２２ｂ、２２
ｃの内、少なくとも一つの演算部の減算結果がしきい値
以上であったならば、ＡＮＤ回路２４の入力の少なくと
も一つの値は”Ｌ”（ＬＯＷ）なので、ＡＮＤ回路２４
からはコントロール信号ＣＯが出力されない。したがっ
てイメージデータＩの色相とキャラクタデータＣＨの色
相は似ていないと判断されて、制御信号Ｃ２の制御によ
り、キャラクタデータＣＨがそのままキャラクタテーブ
ル１７からマルチプレクサ１８ｂに出力される。

【００３２】マルチプレクサ１８ｂは、制御部１９から
のセレクト信号Ｓ２によって、入力されたイメージデー
タＩとキャラクタデータＣＨとの内、ＴＶモニタ１５上
に優先させて表示したい方の信号を選択して、この選択
されたデータ（以下画像データＭとする）をＤ／Ａ変換
器２５を介してＴＶモニタ１５に送る。この結果ＴＶモ
ニタ上には、断層像及びカラー血流像を背景にして、生
体信号及びグラフィックデータなどの診断関連情報が重
畳して表示される。しかし、この場合、生体信号やグラ
フィックデータ等の表示色は、背景色とは最初から異な
っているので、それらの情報を容易に識別できる。

【００３３】一方、全ての演算部２２ａ、２２ｂ、２２
ｃの減算の結果がしきい値以下であったならば、イメー
ジデータＩの色相とキャラクタデータＣＨの色相は近
似、もしくは同一なので、ＡＮＤ回路２４への入力信号
が全て”Ｈ”（ＨＩＧＨ）となり、ＡＮＤ回路２４から
ＲＧＢ変換部１１の制御部１９に向かってコントロール
信号ＣＯが出力される。

【００３４】制御部１９は、ＡＮＤ回路２４からのコン
トロール信号ＣＯを受けると、制御信号Ｃ２を制御して
キャラクタテーブル１７から出力されるキャラクタデー
タＣＨの色相を予め決めた別の色相（例えばイメージデ
ータＩの色相と補色の関係になる色相）に変換させる。
この結果、ＴＶモニタ１５上において、生体信号やグラ
フィックデータは背景像とは異なった色相（例えば背景
色と補色の関係）で重畳表示される。

【００３５】この重畳表示の一例を図４に示す。図４
は、心突部からの左室流入血流の診断像を示すもので、
例えば赤色で表された血流像Ｙを背景像として、アノテ
ーション（グラフィック信号）ＬＡが表示されている場
合、ＬＡは例えば青系統の色などの赤色とは異なった色
相で表示される。

【００３６】したがって、従来においては、背景像と生
体信号やグラフィック信号が近似もしくは同一の色であ
るため、識別しにくくなる場合でも、本実施例によれ
ば、生体信号やグラフィック信号が常に背景像とは異な
った色（例えば背景色と補色の関係）でモニタ上に表示
されるため、それらを簡単に識別することができる。

【００３７】なお、本実施例において判断部１２は演算
部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及びメモリ２３ａ、２３ｂ、
２３ｃを備え、演算部２２ａ、２２ｂ、２２ｃで減算を
行なうことによってイメージデータＩとキャラクタデー
タＣＨとを比較したが本発明はこれに限定されるもので
はない。また、コントロール信号出力部１３としてＡＮ
Ｄ回路２４を用いたが本発明はこれに限定されるもので
はない。

【００３８】さらに、イメージデータＩをＢモード断層
像及び血流ドプラ情報から得られた信号としたが、これ
にＡモード信号（診断部位からの超音波エコー信号の反
射強度信号）を加えることもできる。こうすることによ
って、より多様な診断を行なうことができる。

【００３９】なお、本実施例では変換手段において、キ
ャラクタデータＣＨの色相を変えたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば輝度、あるいは色相と
輝度の両方を変えることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る超音波診
断装置によれば、超音波エコー信号に基づいて生成した
画像による画像と、グラフィックデータや生体信号など
の診断関連情報を信号を基にした情報信号を重畳してモ
ニタ上に表示させる際、画像信号と診断関連情報とによ
りモニタに表示される色が近似もしくは同じ場合、画像
信号と診断関連情報との色がしきい値内で互いに近似し
ているか否かをピクセル間で判断し、この判断結果に対
応して診断関連情報の画像データの色を所定のしきい値
を超える他の色の画像データに変換するようにしたた
め、診断関連情報が、背景にある超音波エコー信号を基
にした画像信号による画像とはっきり区別され、オペレ
ータが診断関連情報を正確かつ容易に識別でき、診断速
度及び診断精度が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波診断装置の実施例の構成を
示すブロック図。

【図２】本発明に係る超音波診断装置の実施例のＲＧＢ
変換ユニットを構成を示すブロック図。

【図３】本発明に係る超音波診断装置の実施例の判断部
の構成を示す回路図。

【図４】モニタ上の重畳表示の一例を表す図。

【図５】本発明に係る超音波診断装置の従来例の概略構
成を表すブロック図。

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ 電子走査部 ３ 検波部 ４ 位相検波部 ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ａ，６ｂ ＤＳＣ ７ ＭＴＩ演算部 ８ ＲＧＢ信号変換ユニット ９ 生体信号受信部 １０ グラフィックデータ生成部 １１ ＲＧＢ変換部 １２ 判断部 １３ コントロール信号出力部 １４ 選択部 １５ ＴＶモニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波エコー信号に基づいて生成した画
   像信号による画像に、グラフィックデータや生体信号な
   どの診断関連情報を重畳してモニタ上に表示させる超音
   波診断装置において、前記画像信号及び診断関連情報の
   内、いずれか一方を選択して上記モニタに出力する選択
   手段と、上記画像信号と上記診断関連情報とによりモニ
   タ上に表示される色がしきい値内で互いに近似している
   か否かをピクセル間で判断する判断手段と、この判断手
   段により互いの色が近似していると判断されたとき、上
   記診断関連情報の画像データを上記所定のしきい値を超
   える他の色の画像データに変換する変換手段とを備えた
   ことを特徴とする超音波診断装置。