JPH06285062A - 超音波診断装置のディジタルスキャンコンバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 断層像を任意の角度で回転させる。 【構成】 オフセット回路５はアドレス（ｘ，ｙ）にオ
フセット量（−Δｘ，−Δｙ）を加算し、ｘ−ｙ回転回
路６はオフセット後の（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）を角度α
だけ回転させた回転アドレス（ｘ’，ｙ’）を算出し、
ｒ−θコンバータ７は回転アドレス（ｘ’，ｙ’）をプ
リメモリ２のアドレス（ｒ’，θ’）に変換する。そし
て、プリメモリ２に格納された超音波スキャンデータＤ
ｓ（ｒ’，θ’）を、表示データＤｐ（ｘ，ｙ）として
フレームメモリ３に格納する。 【効果】 断層像を任意の角度だけ回転させられるの
で、表示画面の上下方向と断層像の上下方向が一致し、
診断効率が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波診断装置のデ
ィジタルスキャンコンバータに関し、さらに詳しくは、
表示画面内で断層像を回転させた表示データを生成する
超音波診断装置のディジタルスキャンコンバータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の超音波診断装置のディジ
タルスキャンコンバータの全体構成図である。このディ
ジタルスキャンコンバータ５１は、プリメモリ２と，フ
レームメモリ３と，ｘ−ｙジェネレータ４と，ｒ−θコ
ンバータ７とから構成されている。

【０００３】プリメモリ２は、セクタ方式のスキャンに
より収集されたデータを、音線上の距離と走査角に対応
したアドレス（ｒ，θ）に、超音波スキャンデータＤｓ
（ｒ，θ）として格納する。フレームメモリ３は、表示
画面の水平方向と垂直方向に対応したアドレス（ｘ，
ｙ）に表示データＤｐ（ｘ，ｙ）を格納する。ｘ−ｙジ
ェネレータ４は、フレームメモリ３上のアドレス（ｘ，
ｙ）を連続的に発生させ、フレームメモリ３への書込み
アドレスとして出力する。ｒ−θコンバータ７は、図７
に示すように、フレームメモリ３上のアドレス（ｘ，
ｙ）をプリメモリ２上のアドレス（ｒ，θ）に変換し、
プリメモリ２の読出しアドレスとして出力する。なお、
このアドレス変換は、表示画面の上下方向にセクタの中
心線が向くようなアドレス変換である。

【０００４】次に、上記ディジタルスキャンコンバータ
５１の動作を説明する。まず、医師がプローブを患者の
患部に当てると、プリメモリ２には、アドレス（ｒ，
θ）に対応して、断層像の表示に必要な超音波スキャン
データＤｓ（ｒ，θ）が格納される。

【０００５】次に、ｘ−ｙジェネレータ４は、アドレス
（ｘ，ｙ）を連続的に発生させてフレームメモリ３への
書込みアドレスとして出力する。ｒ−θコンバータ７
は、アドレス（ｘ，ｙ）に対応した超音波スキャンデー
タＤｓ（ｒ，θ）が格納されているアドレス（ｒ，θ）
を算出して、プリメモリ２の読出しアドレスとして出力
する。そこで、ｘ−ｙジェネレータ４が発生したアドレ
ス（ｘ，ｙ）に対応した超音波スキャンデータＤｓ
（ｒ，θ）がプリメモリ２から読み出され、表示データ
Ｄｐ（ｘ，ｙ）としてフレームメモリ３に書き込まれ
る。

【０００６】フレームメモリ３の表示データＤｐ（ｘ，
ｙ）は、図示せぬディスプレイ装置により表示画面の水
平走査および垂直走査の順に読み出されて、表示され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の超音波診断
装置のディジタルスキャンコンバータ５１では、ｒ−θ
コンバータ７は、表示画面の上下方向にセクタの中心線
が向くようにアドレス変換を行っている。そこで、プロ
ーブを真下に向けたときには、プローブの方向と断層像
の方向が一致し、問題がない。しかし、プローブを傾け
たときには、プローブの方向と断層像の方向が不一致と
なり、観察者の混乱を招きやすい問題点がある。これを
避けるためには、断層像を表示画面上で回転できればよ
い。例えば、図８に示すようにプローブＤを角度αだけ
傾けたときには、図９に示すように元の断層像Ｓ１を角
度αだけ回転させた断層像Ｓａを表示できればよい。そ
こで、この発明の目的は、表示画面上の断層像を任意の
角度だけ回転させた表示データを簡単な構成で生成する
ことができる超音波診断装置のディジタルスキャンコン
バータを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による超音波診
断装置のディジタルスキャンコンバータは、セクタ方式
またはコンベックス方式による超音波スキャンデータを
変換して断層像の表示データを生成する超音波診断装置
のディジタルスキャンコンバータにおいて、音線上の距
離と超音波ビームの走査角からなるアドレス（ｒ，θ）
に対応して超音波スキャンデータＤｓ（ｒ，θ）を格納
するプリメモリと、表示画面の水平方向と垂直方向に相
当したアドレス（ｘ，ｙ）に対応して表示データＤｐ
（ｘ，ｙ）を格納するフレームメモリと、前記アドレス
（ｘ，ｙ）を発生させて前記フレームメモリへの書込み
アドレスとして出力するｘ−ｙジェネレータと、そのｘ
−ｙジェネレータが発生したアドレス（ｘ，ｙ）にオフ
セット量（−Δｘ，−Δｙ）を加えるオフセット手段
と、オフセット後の（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）を角度αだ
け回転させた回転アドレス（ｘ’，ｙ’）を算出するｘ
−ｙ回転手段と、算出された回転アドレス（ｘ’，
ｙ’）をプリメモリのアドレス（ｒ’，θ’）に変換し
て前記プリメモリの読出しアドレスとして出力するｒ−
θコンバータとを備えてなり、前記ｘ−ｙ回転手段は、
角度αに対して［ｃｏｓα］を出力するコサイン出力手
段と、角度αに対して［ｓｉｎα］を出力するサイン出
力手段と、前記オフセット手段によるオフセット後の
［ｘ−Δｘ］と［ｃｏｓα］とを乗算する第１乗算手段
と、前記オフセット手段によるオフセット後の［ｙ−Δ
ｙ］と［ｓｉｎα］とを乗算する第２乗算手段と、前記
第１乗算手段の出力から前記第２乗算手段の出力を減じ
て水平方向回転アドレスｘ’として出力する減算手段
と、前記オフセット手段によるオフセット後の［ｘ−Δ
ｘ］と［ｓｉｎα］とを乗算する第３乗算手段と、前記
オフセット手段によるオフセット後の［ｙ−Δｙ］と
［ｃｏｓα］とを乗算する第４乗算手段と、それら第３
乗算手段と前記第４乗算手段の出力とを加算して垂直方
向回転アドレスｙ’として出力する加算手段とを具備し
てなることを構成上の特徴とするものである。

【０００９】

【作用】この発明の超音波診断装置のディジタルスキャ
ンコンバータでは、アドレス（ｘ，ｙ）にオフセット量
（−Δｘ，−Δｙ）を加算することで断層像の表示位置
を平行移動し、オフセット後の（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）
を角度αだけ回転させ、得られた回転アドレス（ｘ’，
ｙ’）をｒ−θコンバータでプリメモリの読出しアドレ
ス（ｒ，θ）へと変換する。これを具体例で示すと、図
５の（ａ）に示すフレームメモリ３上のアドレス（Ｘ，
Ｙ）にデータを書き込むときは、図５の（ｂ）に示すよ
うにアドレス（Ｘ，Ｙ）をオフセット量（−Δｘ，−Δ
ｙ）だけ平行移動し、図５の（ｃ）に示すようにｘｙ原
点を中心として角度αだけ回転させ、得られた回転アド
レス（Ｘ’，Ｙ’）を図７で説明したｒ−θコンバータ
７で変換して、図５の（ｄ）に示すようにプリメモリ２
上のアドレス（Ｒ’，Θ’）を得る。このアドレス
（Ｒ’，Θ’）のデータをプリメモリ２から読み出し
て、フレームメモリ３のアドレス（Ｘ，Ｙ）に書き込め
ば、断層像を表示画面上で回転することが出来る。な
お、図５では、アドレス（Ｘ，Ｙ）とアドレス（Ｒ，
Θ）の断層像との対応を把握しやすくするために、セク
タやその中心線などを図示している。

【００１０】さて、一般に、座標Ｐ（ｘ，ｙ）を反時計
方向に角度αだけ回転させたときの回転座標Ｑ（ｘ’，
ｙ’）は、 ｘ’＝ｘ・ｃｏｓα−ｙ・ｓｉｎα …(１) ｙ’＝ｘ・ｓｉｎα＋ｙ・ｃｏｓα …(２) で表される。ｘ−ｙ回転手段は、上記(１)式および(２)
式により回転アドレス（ｘ’，ｙ’）を求めるものであ
る。

【００１１】

【実施例】以下、図に示す実施例を用いてこの発明をさ
らに詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定
されるものではない。図１は、この発明の超音波診断装
置のディジタルスキャンコンバータの全体構成図であ
る。このディジタルスキャンコンバータ１は、プリメモ
リ２と，フレームメモリ３と，ｘ−ｙジェネレータ４
と，オフセット回路５と，ｘ−ｙ回転回路６と，ｒ−θ
コンバータ７とから構成されている。

【００１２】プリメモリ２は、セクタ方式のスキャンに
より収集されたデータを、音線上の距離と走査角に対応
したアドレス（ｒ，θ）に、超音波スキャンデータＤｓ
（ｒ，θ）として格納する。フレームメモリ３は、表示
画面の水平方向と垂直方向に対応したアドレス（ｘ，
ｙ）に表示データＤｐ（ｘ，ｙ）を格納する。ｘ−ｙジ
ェネレータ４は、フレームメモリ３上のアドレス（ｘ，
ｙ）を連続的に発生させ、フレームメモリ３への書込み
アドレスとして出力する。オフセット回路５は、ｘ−ｙ
ジェネレータ４が発生したアドレス（ｘ，ｙ）にオフセ
ット量（−Δｘ，−Δｙ）を加える。ｘ−ｙ回転回路６
は、オフセット後の（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）を角度αだ
け回転させた回転アドレス（ｘ’，ｙ’）を算出する。
ｒ−θコンバータ７は、図７に示すように、表示画面の
上下方向にセクタの中心線が向くような対応で、フレー
ムメモリ３上のアドレス（ｘ，ｙ）をプリメモリ２上の
アドレス（ｒ，θ）に変換し、プリメモリ２の読出しア
ドレスとして出力する。

【００１３】図２は、オフセット回路５とｘ−ｙ回転回
路６の内部ブロック図である。オフセット回路５では、
加算器１１ａ，１１ｂは、ｘ−ｙジェネレータ４から送
信されたアドレス（ｘ，ｙ）に、オフセット量（−Δ
ｘ，−Δｙ）を加算して、オフセット後の（ｘ−Δｘ，
ｙ−Δｙ）をｘ−ｙ回転回路６に出力する。

【００１４】ｘ−ｙ回転回路６は、コサイン演算器２１
ａ，２１ｂと、サイン演算器２２ａ，２２ｂと、乗算器
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄと、減算器２４と、加
算器２５とから構成されている。コサイン演算器２１
ａ，２１ｂは、医師から入力された角度αに対して［ｃ
ｏｓα］を算出する。なお、これらコサイン演算器２１
ａ，２１ｂは、同一のコサイン演算器であってもよい。
また、テーブルにしてもよい。サイン演算器２２ａ，２
２ｂは、医師から入力された角度αに対して［ｓｉｎ
α］を算出する。なお、これらサイン演算器２２ａ，２
２ｂは、同一のサイン演算器であってもよい。また、テ
ーブルにしてもよい。乗算器２３ａは、水平方向に相当
するオフセット後の［ｘ−Δｘ］と［ｃｏｓα］とを乗
算して、［ｘ−Δｘ］・［ｃｏｓα］を算出する。乗算
器２３ｂは、水平方向に相当するオフセット後の［ｘ−
Δｘ］と［ｓｉｎα］とを乗算して、［ｘ−Δｘ］・
［ｓｉｎα］を算出する。乗算器２３ｃは、垂直方向に
相当するオフセット後の［ｙ−Δｙ］と［ｓｉｎα］と
を乗算して、［ｙ−Δｙ］・［ｓｉｎα］を算出する。
乗算器２３ｄは、垂直方向に相当するオフセット後の
［ｙ−Δｙ］と［ｃｏｓα］とを乗算して、［ｙ−Δ
ｙ］・［ｃｏｓα］を算出する。減算器２４は、乗算器
２３ａにより算出された［ｘ−Δｘ］・［ｃｏｓα］か
ら，乗算器２３ｃにより算出された［ｙ−Δｙ］・［ｓ
ｉｎα］を減じて、水平方向回転アドレスｘ’として出
力する。加算器２５は、乗算器２３ｂにより算出された
［ｘ−Δｘ］・［ｓｉｎα］と，乗算器２３ｄにより算
出された［ｙ−Δｙ］・［ｃｏｓα］とを加算して、垂
直方向回転アドレスｙ’として出力する。

【００１５】次に、このディジタルスキャンコンバータ
１の動作を説明する。まず、医師がプローブを患者の患
部に当てると、プリメモリ２には、アドレス（ｒ，θ）
に対応して、断層像の表示に必要な超音波スキャンデー
タＤｓが格納される。このとき、図３に示すように、プ
ローブＤを傾けた場合には、医師は、その傾きを時計方
向の角度αとしてｘ−ｙ回転回路６に入力する。

【００１６】次に、ｘ−ｙジェネレータ４は、アドレス
（ｘ，ｙ）を連続的に発生させてフレームメモリ３への
書込みアドレスとして出力する。オフセット回路５は、
ｘ−ｙジェネレータ４が発生したアドレス（ｘ，ｙ）
に、外部からのオフセット量（−Δｘ，−Δｙ）を加算
する。

【００１７】ｘ−ｙ回転回路６は、オフセット後の（ｘ
−Δｘ，ｙ−Δｙ）をｘｙ原点を中心として角度αだけ
（反時計方向に）回転させた回転アドレス（ｘ’，
ｙ’）を算出する。具体的には、減算器２４は、乗算器
２３ａにより算出された［ｘ−Δｘ］・［ｃｏｓα］か
ら，乗算器２３ｃにより算出された［ｙ−Δｙ］・［ｓ
ｉｎα］を減じて、水平方向回転アドレスｘ’として出
力する。また、加算器２５は、乗算器２３ｂにより算出
された［ｘ−Δｘ］・［ｓｉｎα］と，乗算器２３ｄに
より算出された［ｙ−Δｙ］・［ｃｏｓα］とを加算し
て、垂直方向回転アドレスｙ’として出力する。

【００１８】ｒ−θコンバータ７は、回転アドレス
（ｘ’，ｙ’）に対応した超音波スキャンデータＤｓが
格納されているアドレス（ｒ’，θ’）を算出して、プ
リメモリ２の読出しアドレスとして出力する。

【００１９】以上により、図５を参照して先に説明した
ように、断層像Ｓ１を角度αだけ時計方向に回転させた
断層像Ｓａの表示データがフレームメモリ３に書き込ま
れることとなる。フレームメモリ３の表示データＤｐ
（ｘ，ｙ）は、図示せぬディスプレイ装置により表示画
面の水平走査および垂直走査の順に読み出されて、表示
される。そこで、図４に示すように、プローブＤの傾き
に合せて、回転した断層像Ｓａが表示される。

【００２０】なお、上記実施例では、ディジタルスキャ
ンコンバータのオフセット回路５と，ｘ−ｙ回転回路６
とをハードウェア的に構築したが、加算器や，乗算器な
どの演算を実現するプログラムを用いてソフトウェア的
に構築してもよい。また、この発明においてセクタ方式
とコンベックス方式とは等価であり、上記と同様にコン
ベックス方式にもこの発明を適用することが出来る。さ
らに、プローブの角度の検出器と連動させて、断層像を
回転させるようにしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】この発明の超音波診断装置のディジタル
スキャンコンバータによれば、簡単な構成により断層像
を角度αだけ回転させて表示できる。そして、これによ
り、プローブの向きと断層像の向きを一致させることが
出来る。逆に、プローブの向きと独立に断層像の向きを
選択することも出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の超音波診断装置のディジ
タルスキャンコンバータの全体構成図である。

【図２】オフセット回路と，ｘ−ｙ回転回路の内部ブロ
ック図である。

【図３】プローブを傾斜させて撮影したときの概念図で
ある。

【図４】図１の装置により表示された断層像の概念図で
ある。

【図５】この発明にかかるアドレス変換の原理図であ
る。

【図６】従来の超音波診断装置のディジタルスキャンコ
ンバータの全体構成図である。

【図７】プローブを傾斜させて撮影したときの概念図で
ある。

【図８】図５の装置により表示された断層像の概念図で
ある。

【図９】従来のアドレス変換の原理図である。

【符号の説明】

１，５１ ディジタルスキャンコンバータ ２ プリメモリ ３ フレームメモリ ４ ｘ−ｙジェネレータ ５ オフセット回路 ６ ｘ−ｙ回転回路 ７ ｒ−θコンバータ １１ａ，１１ｂ 加算器 ２１ａ，２１ｂ コサイン演算器 ２２ａ，２２ｂ サイン演算器 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ 乗算器 ２４ 減算器 ２５ 加算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セクタ方式またはコンベックス方式によ
   る超音波スキャンデータを変換して断層像の表示データ
   を生成する超音波診断装置のディジタルスキャンコンバ
   ータにおいて、 音線上の距離と超音波ビームの走査角からなるアドレス
   （ｒ，θ）に対応して超音波スキャンデータＤｓ（ｒ，
   θ）を格納するプリメモリと、表示画面の水平方向と垂
   直方向に相当したアドレス（ｘ，ｙ）に対応して表示デ
   ータＤｐ（ｘ，ｙ）を格納するフレームメモリと、前記
   アドレス（ｘ，ｙ）を発生させて前記フレームメモリへ
   の書込みアドレスとして出力するｘ−ｙジェネレータ
   と、そのｘ−ｙジェネレータが発生したアドレス（ｘ，
   ｙ）にオフセット量（−Δｘ，−Δｙ）を加えるオフセ
   ット手段と、オフセット後の（ｘ−Δｘ，ｙ−Δｙ）を
   角度αだけ回転させた回転アドレス（ｘ’，ｙ’）を算
   出するｘ−ｙ回転手段と、算出された回転アドレス
   （ｘ’，ｙ’）をプリメモリのアドレス（ｒ’，θ’）
   に変換して前記プリメモリの読出しアドレスとして出力
   するｒ−θコンバータとを備えてなり、 前記ｘ−ｙ回転手段は、角度αに対して［ｃｏｓα］を
   出力するコサイン出力手段と、角度αに対して［ｓｉｎ
   α］を出力するサイン出力手段と、前記オフセット手段
   によるオフセット後の［ｘ−Δｘ］と［ｃｏｓα］とを
   乗算する第１乗算手段と、前記オフセット手段によるオ
   フセット後の［ｙ−Δｙ］と［ｓｉｎα］とを乗算する
   第２乗算手段と、前記第１乗算手段の出力から前記第２
   乗算手段の出力を減じて水平方向回転アドレスｘ’とし
   て出力する減算手段と、前記オフセット手段によるオフ
   セット後の［ｘ−Δｘ］と［ｓｉｎα］とを乗算する第
   ３乗算手段と、前記オフセット手段によるオフセット後
   の［ｙ−Δｙ］と［ｃｏｓα］とを乗算する第４乗算手
   段と、それら第３乗算手段と前記第４乗算手段の出力と
   を加算して垂直方向回転アドレスｙ’として出力する加
   算手段とを具備してなることを特徴とする超音波診断装
   置のディジタルスキャンコンバータ。