JPH0636797B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、反射エコー像やＢモード像等の白黒画像と、
血流速等をカラー表示したカラー画像とを対応づけて合
成表示するようにした超音波診断装置に関するものであ
る。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来の超音波診断装置の基本的構成を第３図に示す。こ
の装置は、被検体に対する超音波の送受信を行なう超音
波プローブ１と、この超音波プローブ１による超音波の
ビーム方向、フオーカス位置、走査パターン等を制御す
るとともに超音波プローブ１からのエコー信号を入力し
これを出力信号として送出する送受信系２と、前記出力
信号を入力しＡ／Ｄ変換処理、増幅処理等の処理を行な
うために第１のラインメモリ４、白黒フレームメモリ５
及び第２のラインメモリ６を含んで構成されたＤＳＣ
（デジタルスキャンコンバータ）系３と、このＤＳＣ系
３からの出力を基にＢモード像、反射エコー像等を表示
する表示手段としての白黒モニタ７と、この装置におけ
るモード切替えの際に走査パターンのフレキシブリテイ
をもたせるための制御手段であるシステテムコントロー
ル８と、このシステムコントローラ８から送出される超
音波のレート周期決定用のコントロール信号により制御
され前記送受信系２へ走査ビームのラスターデータ信号
を送出するラスターパタンジエネレータ９と、同じく前
記コントロール信号により制御され前記白黒フレキシブ
ルメモリ５に入力するエコー信号のアドレスを決定する
アドレス信号を送出するベクトルパターンジエネレータ
１０とを有して構成されている。

次に、上記構成の従来装置の作用を第４図に示すこの装
置各部の信号の関係を示すタイミングチヤートをも参照
して説明する。

システムコントローラ８からのコントロール信号により
制御されるラスターパターンジエネレータ９は、送受信
系２に走査ビームのラスターデータ信号を送り、これに
送受信系２のラスターパターンは、レート信号の１周期
毎に超音波プローブ１からのエコー信号における走査線
１本分のエコーデータを発生する。このエコーデータは
ＤＳＣ系３の第１のラインメモリ４に入力され、Ａ／Ｄ
変換処理や白黒モニタ７における表示倍率、ポジシヨン
コントロール等が決定される。

この結果、第１のラインメモリ４から出力される白黒デ
ータは第４図に示すように送受信系２のラスターパター
ンより１レート分だけ遅れる。

この第１のラインメモリ４の出力データは白黒フレーム
メモリ５に送られるが、この際ベクトルパターンジエネ
レータ１０からのアドレス信号が白黒フレームメモリ５
に入力されるため、白黒フレームメモリ５のベクトルパ
ターン（走査線パターン）も送受信系２のラスターパタ
ーンよりも１レーン分遅れたものとなる。

即ち、送受信系２のラスターパターンを基に得られた白
黒データの１レート分だけ遅れたデータが白黒フレーム
メモリ５のベクトルパターンでこの白黒フレームメモリ
５に書き込まれるのである。

ところが、このような従来装置を超音波血流イメージン
グ装置（ＭＴＩ（ムービングターゲツトインジケータユ
ニツト）と組み合せ、Ｂモード像や反射エコー像のよう
な白黒画像と超音波血流イメージング装置により得られ
るカラー画像とを合成表示しようとする場合以下のよう
な問題が生じる。

即ち、超音波血流イメージング装置で１走査線分のデー
タを得るためには何回も同じラスターを走査する必要が
あるとともに、ＭＴＩユニツトにおける演算処理時間が
必要となり、この結果、送受信系２から同一ラスターに
よるデータが出力されるにもかかわらず、従来装置のＤ
ＳＣ系３の白黒データとＭＴＩユニツトで処理を受けた
カラーデータとは時相差が生じてしまう。

この様子を第５図に示す。尚、同図は同一ラスターを４
個づつ走査していくＢモードのドツプラーフロー（ＢＤ
Ｆ）モードの場合を示し、カラーデータはＭＴＩユニツ
トにおける走査ラスターのデータサンプリング区間Ｔ
_１（４レート分）と、データ演算区間Ｔ_２（２レート
分）とにより、白黒データに比べ５レート分の遅れ時相
差が生じることになる。

この時相差はラスターが固定されしかもスクロールスピ
ードの遅いＭモード表示ではあまり目立たないが、超音
波画像のフレーム構成周期をできるだけ短くしようとす
るＢモード表示では特に顕著に表われる。

そこで、従来においても上述した時相差の影響をなく
し、白黒画像とカラー画像とを対応づけて合成表示する
装置が提案されている。

このような装置の一例を第６図を参照して説明する。
尚、同図に示す装置において第３図に示す装置と同一機
能を有するものには同一符号を付しその詳細な説明は省
略する。

第６図に示す装置は、従来装置のＤＳＣ系３の前段にド
ツプラー情報を得るためのドツプラーユニツト１１及び
マルチプレクサ１２を接続し、送受信系２の出力データ
をドツプラユニツト１１を経由するルートと経由しない
ルートとの２ルートでマルチプレクサ１２に導くように
したこと、送受信系２の出力データをＭＴＩユニツト１
３に導くとともにこのＭＴＩユニツト１３の後段に第３
のラインメモリ１５、カラーフレームメモリ１６及び第
４のラインメモリ１７からなるカラー信号処理系１４を
接続したこと、第２のフレームメモリ６及び第４のフレ
ームメモリ１７の出力データを取り込みこれらを合成処
理するカラー・白黒データ合成処理部１８及びこのカラ
ー・白黒データ合成処理部１８で処理されたデータに基
き白黒画像とカラー画像とを合成表示する表示手段であ
るカラーモニタ１９とを備えたこと、前記システムコン
トローラ８から送出される白黒コントロール信号に基き
白黒フレームメモリ５に対し白黒データアドレス信号を
送る白黒ベクトルパターンジエネレータ１０Ａと、シス
テムコントローラ８から送出されるカラーコントロール
信号に基きカラーフレームメモリ１６に対しカラーデー
タアドレス信号を送るカラーベクトルパターンジエネレ
ータ１０Ｂとを備えることにより構成されている。

この装置によれば、白黒ベクトルパターンジエネレータ
１０Ａとカラーベクトルパターンジエネレータ１０Ｂと
のベクトルパターンを予め所定の周期ずらし、白黒デー
タアドレス信号とカラーデータアドレス信号の発生タイ
ミングを変えることにより、白黒データの白黒フレーム
メモリ５に対する書き込み位置とカラーデータのカラー
フレームメモリに対する書き込み位置とをずらすことが
でき、この結果、カラー・白黒データ合成処理部１８及
びカラーモニタ１９により白黒データ、カラーデータの
リアルタイムの合成は可能となるが、カラーデータは常
に白黒データより数ラスター遅れた場所をフレームメモ
リに書込むため、表示上、白黒データとカラーデータの
時相ズレが生じる。この第６図に示す装置では、白黒デ
ータ用及びカラーデータ用の２台のベクトルパターンジ
エネレータが必要で、これらによるベクトルパターンの
発生タイミングを制御することは容易でないとともに、
ハード的にも装置の大型化を招くという問題がある。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、反射エ
コー像やＢモード像等の白黒画像と血流のパワー、分散
状態を示すカラー画像とを時相を一致させつつ合成表示
可能な超音波診断装置を提供することを目的とするもの
である。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、超音波プロ
ーブにより得られるエコーデータをデジタルスキャンコ
ンバータで信号処理して白黒データを求めるとともに前
記エコーデータを基に血流イメージング処理及びカラー
信号処理を行なつてカラーデータを求め、白黒データ及
びカラーデータを合成処理して被検体情報を白黒カラー
合成画像として表示するようにした超音波診断装置にお
いて、前記血流イメージング処理に伴つて生じるカラー
データの白黒データに対する時相差分だけこの白黒デー
タを遅延させる前処理部と、遅延処理を受けた白黒デー
タと前記血流イメージング処理を受けたカラーデータと
に対しそれぞれ同一動作の書き込補間を行なう書き込み
補間部と、白黒データを格納する白黒フレームメモリ及
びカラーデータを格納するカラーフレームメモリと、書
き込み補間処理後の白黒データ、カラーデータの白黒フ
レームメモリ、カラーフレームメモリに対するそれぞれ
の書き込みを同一アドレス、同一タイミングで行なうア
ドレス信号を発生するベクトルパターンジエネレータと
を有することを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を第１図を参照して説明する。
尚、同図に示す装置において第６図に示す装置と同一の
機能を有するものには同一の符号を付し、その詳細な説
明は省略する。

第１図に示す装置が第６図に示す装置と異なる点は、Ｄ
ＳＣ系３Ａにおいて従来装置の第１のラインメモリ４に
代えて前処理部２１及び第１の書き込み補間部２２ａを
白黒フレームメモリ５の前段に接続したこと、カラー信
号処理系１４Ａにおいて従来装置の第３のラインメモリ
１５に代えて前記第１の書き込み補間部２２ａと同様な
機能を有する第２の書き込み補間部２２ｂをカラーフレ
ームメモリ１６の前段に接続したこと、システムコント
ローラ８からレート信号の周期に対応づけた第１のコン
トロール信号を第１，第２の書き込み補間部２２ａ，２
２ｂへ送るようにしたこと、システムコントローラ８か
ら送出されるレート信号の周期に対応づけた第２のコン
トロール信号により制御される１個のベクトルパターン
ジエネレータ２０を備え、このベクトルパターンジエネ
レータ２０から白黒フレームメモリ５及びカラーフレー
ムメモリ１６に時相が一致した共通のアドレス信号を送
るようにしたことである。前記前処理部２１はマルチプ
レクサ１２からの白黒データに対し相加平均処理等の前
処理を実行して第２図に示すように白黒データ遅延区間
Ｔ_３（５レート分）を形成し、この白黒データの時相を
ＭＴＩユニツト１３から出力されるカラーデータの時相
に一致させるようになっている。

また、第１，第２の書き込み補間部２２ａ，２２ｂは、
ともに第１のコントロール信号により制御され、時相が
一致した白黒データ及びカラーデータに対しそれぞれ白
黒データメモリ５、カラーフレームメモリ１６に対する
書き込み補間処理を実行して同一の遅延区間Ｔ_４を形成
し、これらの処理を受けた白黒データ、カラーデータを
それぞれ白黒フレームメモリ５、カラーフレームメモリ
１６へ送出するようになっている。

次に、上記構成の実施例装置の作用を説明する。マルチ
プレクサ１２から送出される白黒データは、前処理部２
１による前処理で５レート分の遅延がかけられてＭＴＩ
ユニツト１３から送出されるカラーデータと時相が一致
した状態で第１の書き込み補間部２２ａに送られる。こ
れと同時にＭＴＩユニツト１３からのカラーデータも第
２の書き込み補間部２２ｂに送られる。

第１，第２の書き込み補間部２２ａ，２２ｂは、第１の
コントロール信号に基づいて遅延区間Ｔ_４を伴なう同一
動作の補間処理を実行しそれぞれ白黒補間データ、カラ
ー補間データを作成してこれらの各データをそれぞれ白
黒フレームメモリ５、カラーフレームメモリ１６に送出
する。

白黒フレームメモリ５、カラーフレームメモリ１６では
ベクトルパターンジエネレータ２０からの共通のアドレ
ス信号に基づいてそれぞれ同一動作による白黒補間デー
タ、カラー補間データの書き込みが行なわれて互いに対
応するアドレスにこれらのデータが格納される。

カラー・白黒データ処理部１８は、白黒フレームメモリ
５に格納された白黒補間データとカラーフレームメモリ
１６に格納されたカラー補間データとを同一アドレス、
同一タイミングで取り込み、白黒補間データに対しては
白黒の階調処理を、カラー補間データに対しては色相、
彩度、輝度等のカラー表示装置をそれぞれ行なつてこれ
らを合成し、カラーモニタ１９に送出する。この結果、
カラーモニタ１９上には時相が一致したＢモード像や反
射エコー像等の白黒画像と、被検体の血流速度、パワ
ー、分散等の状態を示すカラー画像とが合成表示され
る。

本発明上述した実施例に限定されるものでなく、その要
旨の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでも
ない。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、エコーデータに対する血
流イメージング処理に伴つて生じるカラーデータの遅延
分だけ白黒データを遅延させて両者の時相を一致させる
とともに一個のベクトルパターンジエネレータを用いて
白黒データ及びカラーデータの書き込み処理を同一アド
レス、同一タイミングで行なうようにしたものであるか
ら、装置の小型化を図りつつ白黒画像とカラー画像との
適確な合成表示を行なうことが可能な超音波診断装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示すブロック図、第２図
は同装置各部のデータの関係を示すタイミングチヤー
ト、第３図は従来の白黒画像を表示する超音波診断装置
を示すブロック図、第４図は第３図に示す装置各部の信
号のパターン及びデータの関係を示すタイミングチヤー
ト、第５図は第３図に示す装置にＭＴＩユニツトを組み
合せた状態における信号のパターン及びデータの関係を
示すタイミングチヤート、第６図は従来の白黒画像及び
カラー画像を合成表示する装置の一例を示すブロック図
である。 １……超音波プローブ、２……送受信系、 ３Ａ……ＤＳＣ系、５……白黒フレームメモリ、 ８……システムコントローラ、 ９……ラスターパターンジエネレータ、 １１……ドツプラーユニツト、 １２……マルチプレクサ、１３……ＭＴＩユニツト、 １４Ａ……カラー信号処理系、 １６……カラーフレームメモリ、 １８……カラー・白黒合成処理部、 １９……カラーモニタ、 ２０……ベクトルパターンジエネレータ、 ２２ａ……第１の書き込み補間部、 ２２ｂ……第２の書き込み補間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波プローブにより得られるエコーデー
   タをデジタルスキヤンコンバータで信号処理して白黒デ
   ータを求めるとともに前記エコーデータを基に血流イメ
   ージング処理及びカラー信号処理を行なつてカラーデー
   タを求め、白黒データ及びカラーデータを合成処理して
   被検体情報を白黒カラー合成画像として表示するように
   した超音波診断装置において、前記血流イメージング処
   理に伴つて生じるカラーデータの白黒データに対する時
   相差分だけこの白黒データを遅延させる前処理部と、遅
   延処理を受けた白黒データと前記血流イメージング処理
   を受けたカラーデータとに対しそれぞれ同一動作の書き
   込補間を行なう書き込み補間部と、白黒データを格納す
   る白黒フレームメモリ及びカラーデータを格納するカラ
   ーフレームメモリと、書き込み補間処理後の白黒デー
   タ、カラーデータの白黒フレームメモリ、カラーフレー
   ムメモリに対するそれぞれの書き込みを同一アドレス、
   同一タイミングで行なうアドレス信号を発生するベクト
   ルパターンジエネレータとを有することを特徴とする超
   音波診断装置。