JPH07241289A - Ultrasonic doppler diagnostic system - Google Patents
Ultrasonic doppler diagnostic systemInfo
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- JPH07241289A JPH07241289A JP3584894A JP3584894A JPH07241289A JP H07241289 A JPH07241289 A JP H07241289A JP 3584894 A JP3584894 A JP 3584894A JP 3584894 A JP3584894 A JP 3584894A JP H07241289 A JPH07241289 A JP H07241289A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超音波ドプラ診断装置
における被検体のドプラ偏移周波数を経時的に示すドプ
ラ波形の折り返し除去に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to aliasing removal of a Doppler waveform showing the Doppler shift frequency of a subject in an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus over time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、心機能や血管機能等を診断する
超音波診断装置として、超音波ビームを走査して得られ
た受信信号が、血流等の運動体によってドプラシフトを
受けることを利用した超音波ドプラ診断装置が公知であ
る。2. Description of the Related Art Generally, as an ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing a heart function, a blood vessel function, etc., it is utilized that a reception signal obtained by scanning an ultrasonic beam undergoes Doppler shift by a moving body such as blood flow. Ultrasonic Doppler diagnostic devices are known.
【０００３】この超音波ドプラ診断装置では、得られた
受信信号に対して所定の直交検波を行ってドプラ信号を
抽出し、更にこのドプラ信号に対して自己相関処理及び
速度演算処理を行うことによりドプラ偏移周波数を求め
ている。In this ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, a predetermined quadrature detection is performed on the obtained received signal to extract a Doppler signal, and further, autocorrelation processing and velocity calculation processing are performed on this Doppler signal. Finding the Doppler shift frequency.
【０００４】そして、得られたドプラ偏移周波数の経時
変化を観察するために、図５に示すようなドプラ波形
（ドプラスペクトラム）を超音波ドプラ画像としてモニ
タに表示し、その波形から所定の診断を行う。Then, in order to observe the change with time of the obtained Doppler shift frequency, a Doppler waveform (Doppler spectrum) as shown in FIG. 5 is displayed on the monitor as an ultrasonic Doppler image, and a predetermined diagnosis is made from the waveform. I do.
【０００５】ここで、横軸は時間ｔ、縦軸はドプラ偏移
周波数ψd を示している。このようにして表示されたド
プラ波形について、オペレータがトラックボール等を用
いてトレースを行ってドプラ波形を区画し、所定期間内
における運動体の平均運動速度や、別途求めた血管の断
面積を積算して血流量等を演算し、この演算結果に基づ
いて心機能や血管機能等の診断を行うことができる。Here, the horizontal axis represents time t and the vertical axis represents the Doppler shift frequency ψd. With respect to the Doppler waveform displayed in this way, the operator traces with a trackball or the like to partition the Doppler waveform, and integrates the average motion velocity of the moving body within a predetermined period and the cross-sectional area of the blood vessel that was separately obtained. Then, the blood flow rate or the like is calculated, and the heart function, the blood vessel function, or the like can be diagnosed based on the calculation result.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】オペレータが、ドプラ
波形のトレースをマニュアルで実行すると、トレースに
個人差が生じ、診断結果がばらついてその信頼性が低下
してしまうという問題があった。そこで、このばらつき
を低減するため、ドプラ波形を自動的にトレースするオ
ートトレース機能を超音波診断装置に設けることが提案
されている。When the operator manually executes the Doppler waveform trace, there is a problem in that the trace has individual differences, the diagnostic results vary, and the reliability decreases. Therefore, in order to reduce this variation, it has been proposed to provide an ultrasonic diagnostic apparatus with an auto trace function that automatically traces a Doppler waveform.
【０００７】しかしながら、ドプラ波形には図６に示す
ような波形の折り返しが発生するという問題があった。However, the Doppler waveform has a problem that the waveform is folded back as shown in FIG.
【０００８】即ち、一般に超音波ドプラ診断装置におい
ては、自己相関演算後の複素信号に対して逆正接（ｔａ
ｎ-1）が演算され、これによりドプラ偏移周波数、即ち
速度を示す位相角Δφが求められる。図７には、位相角
Δφをもった速度信号ｖを示す直交座標系が示されてい
る。ここで、横軸は実数成分Ｒを示し、縦軸は虚数成分
Ｉを示している。That is, generally, in an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, an arctangent (ta) is applied to a complex signal after autocorrelation calculation.
n -1 ) is calculated to obtain the Doppler shift frequency, that is, the phase angle Δφ indicating the velocity. FIG. 7 shows an orthogonal coordinate system showing the velocity signal v having the phase angle Δφ. Here, the horizontal axis represents the real number component R, and the vertical axis represents the imaginary number component I.
【０００９】このような場合に、有効な超音波計測範囲
は、通常（−π〜＋π）の間（２π）であり、位相角Δ
φがこの範囲を超えた場合には、いわゆる波形の折り返
しが発生してしまう。図７には、２つの速度信号ｖ1 、
ｖ2 が示されており、ｖ2 は速度が＋πを超えて波形の
折り返しが生じた場合の信号であって、正負の符号が反
転しその位相角がΔφ2 として計測されている。これ
は、例えば運動体の運動速度がｖ1 とｖ2 の間を頻繁に
変動する場合等に見られる現象である。In such a case, the effective ultrasonic measurement range is normally (−π to + π) (2π) and the phase angle Δ
If φ exceeds this range, so-called waveform folding will occur. In FIG. 7, two velocity signals v 1 ,
v 2 is shown, and v 2 is a signal when the velocity exceeds + π and the waveform is folded, and the positive and negative signs are inverted and the phase angle is measured as Δφ 2 . This is a phenomenon that occurs when, for example, the moving speed of the moving body frequently changes between v 1 and v 2 .
【００１０】このような折り返しが含まれるドプラ波形
をオートトレースをした場合には、図５の折り返し領域
に示すように正確なトレースができず、トレース処理に
基づいて演算する運動体の平均運動速度や、血流量等の
値が全く信頼性のないものになってしまうという問題が
発生する。When the Doppler waveform including such a turn-back is auto-traced, an accurate trace cannot be obtained as shown in the turn-back region in FIG. 5, and the average motion velocity of the moving body calculated based on the trace processing. Also, there arises a problem that values such as blood flow become completely unreliable.
【００１１】そこで、本発明は、これらの課題を解決す
るために、波形の折り返し領域のデータを好適にキャン
セルすることが可能な超音波ドプラ診断装置を提供する
ことを目的とする。In order to solve these problems, an object of the present invention is to provide an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus capable of suitably canceling the data in the folded region of the waveform.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る超音波ドプラ診断装置は、以下のよう
な特徴を有する。In order to achieve the above object, the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention has the following features.
【００１３】超音波ビームを被検体に送受波し、受信波
に基づきドプラ偏移周波数を経時的に示すドプラ波形を
表示する超音波診断装置であって、画像領域の上縁又は
下縁の各画素の輝度と、所定のノイズレベルの輝度とを
比較し、前記上縁又は下縁の各画素の輝度が、前記ノイ
ズレベルの輝度よりも大きい場合に、波形の折り返しで
あることを判定する折り返し判定手段と、波形の折り返
し発生領域において、前記画像領域の上縁又は下縁から
ベースライン方向に向かって、前記上縁又は下縁から、
各画素の輝度が前記ノイズレベルと等しくなるまでの区
間の各画素の輝度情報を除去する折り返し除去手段と、
を有することを特徴とする。An ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting and receiving an ultrasonic beam to and from a subject and displaying a Doppler waveform showing a Doppler shift frequency over time based on the received wave, wherein each of the upper edge and the lower edge of an image region is detected. Folding back that compares the luminance of a pixel with the luminance of a predetermined noise level, and determines that the waveform is folded when the luminance of each pixel at the upper edge or the lower edge is higher than the luminance of the noise level. Judgment means, in the waveform folding occurrence region, from the upper edge or the lower edge of the image area toward the baseline direction, from the upper edge or the lower edge,
Aliasing removing means for removing the luminance information of each pixel in a section until the luminance of each pixel becomes equal to the noise level,
It is characterized by having.
【００１４】前記輝度情報の除去後のドプラ波形をオー
トトレースするオートトレース手段と、前記オートトレ
ースによって区画されたドプラ波形に基づいて所定の演
算処理を行う演算手段と、を有することを特徴とする。It is characterized in that it has an auto-trace means for auto-tracing the Doppler waveform after the removal of the luminance information, and an arithmetic means for carrying out a predetermined arithmetic processing based on the Doppler waveform divided by the auto-trace. .
【００１５】[0015]
【作用】本発明に基づく超音波ドプラ診断装置によれ
ば、一般的に、波形の折り返しが、画像領域の上縁部又
は下縁部に表示され、かつ波形に係る輝度が一般的なノ
イズレベルの輝度よりも高いことに注目し、画像領域の
上縁部又は下縁部の画素の輝度がノイズレベルの輝度よ
り高い場合には、波形の折り返しが発生したとして、ノ
イズレベルよりも輝度の高い領域の輝度情報を除去する
こととした。According to the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention, generally, the folding of the waveform is displayed at the upper edge portion or the lower edge portion of the image area, and the luminance related to the waveform is a general noise level. Note that if the brightness of the pixels at the upper or lower edge of the image area is higher than the noise level, it is considered that waveform wrapping has occurred and the brightness is higher than the noise level. It was decided to remove the luminance information of the area.
【００１６】従って、例えば、ドプラ波形に対してオー
トトレースを行って、運動体の平均運動速度等を演算す
る場合に、折り返し発生領域については、誤ったトレー
ス処理がなされないため、正確な演算を行うことができ
る。Therefore, for example, when auto-tracing is performed on the Doppler waveform to calculate the average motion velocity of the moving body and the like, erroneous trace processing is not performed for the turn-back occurrence area, so accurate calculation is performed. It can be carried out.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１８】図１は、本発明の実施例に係る超音波ドプ
ラ診断装置を示す概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００１９】送受信回路１２は、探触子１０の超音波ビ
ームの送受波を制御する回路である。直交検波回路１４
は、送受波回路１２に接続され、受信信号に対して所定
の参照波信号を掛け合わせて直交検波を行う検波部であ
る。直交検波によって得られた実数部と虚数部の２つの
信号から構成されるドプラ信号は、図示しない所定の高
域通過フィルタ（ハイパスフィルタ）等によって高速度
（高周波数帯域）のドプラ信号のみが抽出される。被検
体を血管とすれば、この高域通過フィルタによって抽出
されるドプラ信号は、血流に係る信号である。なお、こ
のフィルタを低域通過フィルタとすれば、低速度のドプ
ラ信号、例えば心筋等の生体組織に係る信号を抽出する
ことができる。The transmission / reception circuit 12 is a circuit for controlling transmission / reception of the ultrasonic beam of the probe 10. Quadrature detection circuit 14
Is a detection unit that is connected to the transmission / reception circuit 12 and performs quadrature detection by multiplying a reception signal by a predetermined reference wave signal. As for the Doppler signal composed of two signals of the real number part and the imaginary number part obtained by the quadrature detection, only a high-speed (high frequency band) Doppler signal is extracted by a predetermined high-pass filter (high-pass filter) not shown. To be done. If the subject is a blood vessel, the Doppler signal extracted by this high-pass filter is a signal related to blood flow. If this filter is a low-pass filter, a low-speed Doppler signal, for example, a signal related to living tissue such as myocardium can be extracted.
【００２０】自己相関回路１６は、抽出された高周波数
帯域のドプラ信号に対して公知の相関演算処理を行って
自己相関を求める回路であり、この自己相関回路１６に
は、自己相関回路１６で求められた相関信号に基づい
て、被検体の運動速度をドプラ偏移周波数として求める
速度演算回路１８が接続されている。そして、この速度
演算回路１８には制御回路（ＣＰＵ）２４に制御された
メモリ２０が接続され、演算されたドプラ偏移周波数を
１フレーム毎に記憶し、折り返し処理部３０に出力す
る。The autocorrelation circuit 16 is a circuit for performing a known correlation calculation process on the extracted Doppler signal in the high frequency band to obtain an autocorrelation. A speed calculation circuit 18 is connected to calculate the motion speed of the subject as a Doppler shift frequency based on the calculated correlation signal. A memory 20 controlled by a control circuit (CPU) 24 is connected to the speed calculation circuit 18, and the calculated Doppler shift frequency is stored for each frame and output to the folding processing unit 30.
【００２１】入力部２２は、オペレータが、計測や診断
の所定条件を設定したり、モニタ４２での表示状態を設
定等するためのキーボードやトラックボール等である。
そして、入力部２２で設定された各種条件は、ＣＰＵ２
４を介してグラフィック表示回路２６に出力される。ま
た、グラフィック表示回路２６は、ＣＰＵ２４に制御さ
れ、設定された各種条件に応じたラインデータ、スケー
ルデータ、キャラクタ等を折り返し処理部３０に出力す
る回路である。The input unit 22 is a keyboard, a trackball, or the like for the operator to set predetermined conditions for measurement and diagnosis and to set a display state on the monitor 42.
Then, the various conditions set by the input unit 22 are
4 to the graphic display circuit 26. The graphic display circuit 26 is a circuit which is controlled by the CPU 24 and outputs line data, scale data, characters and the like according to various set conditions to the folding processing unit 30.
【００２２】折り返し処理部３０は、画像領域の上縁又
は下縁の各画素の輝度と、所定のノイズレベルの輝度と
を比較し、波形の折り返しを判定する折り返し判定回路
３２と、波形の折り返し発生領域の各画素の輝度情報を
除去する折り返し除去回路３４とから構成されている。The folding processing unit 30 compares the luminance of each pixel at the upper edge or the lower edge of the image area with the luminance of a predetermined noise level, and judges the waveform folding, and the waveform folding. It is composed of a turnback removing circuit 34 that removes the luminance information of each pixel in the generation area.
【００２３】折り返し判定回路３２は、超音波画像領域
の上縁又は下縁の各画素の輝度と、所定のノイズレベル
の輝度とを比較し、画像領域の上縁又は下縁の各画素の
輝度が、前記ノイズレベルの輝度よりも大きい場合に、
波形の折り返しであることを判定する回路である。ま
た、折り返し除去回路３４は、波形の折り返し発生領域
において、画像領域の上縁又は下縁からベースライン方
向に向かって、前記上縁又は下縁から、各画素の輝度が
前記ノイズレベルと等しくなるまでの区間の各画素の輝
度情報を除去する回路である。The turn-back determination circuit 32 compares the brightness of each pixel at the upper edge or the lower edge of the ultrasonic image area with the brightness at a predetermined noise level to determine the brightness of each pixel at the upper edge or the lower edge of the image area. Is larger than the brightness of the noise level,
It is a circuit that determines that the waveform is folded. Further, the aliasing removing circuit 34 makes the luminance of each pixel equal to the noise level from the upper edge or the lower edge of the image area toward the base line direction in the waveform aliasing occurrence area from the upper edge or the lower edge. It is a circuit for removing the luminance information of each pixel in the section up to.
【００２４】折り返し除去回路３４の出力側にはオート
トレース回路３６が接続され、折り返しの除去されたド
プラ波形に対してオートトレースを実行する。An auto-trace circuit 36 is connected to the output side of the aliasing removing circuit 34, and auto-traces the Doppler waveform with aliasing removed.
【００２５】オートトレース回路３６の出力側に接続さ
れた平均速度演算回路３８は、トレースされて区画され
たドプラ波形に対し、所定の演算処理を行って、所定期
間内における運動体の平均運動速度を求める。なお、ト
レース処理されて区画されたドプラ波形に対する演算処
理は、上記平均運動速度の演算のみならず、血管の断面
積を別途測定して平均運動速度と積算して血流量を求め
る等、オペレータの要求に応じて可変なものである。The average speed calculation circuit 38 connected to the output side of the auto trace circuit 36 performs a predetermined calculation process on the traced and divided Doppler waveform to calculate the average motion speed of the moving body within a predetermined period. Ask for. The calculation processing for the Doppler waveform that is traced and divided is not limited to the above calculation of the average motion velocity, and the blood flow volume is calculated by separately measuring the cross-sectional area of the blood vessel and integrating it with the average motion velocity. It is variable according to demand.
【００２６】求められた平均運動速度等の情報は、ドプ
ラ波形情報、トレースライン情報等と合成され、ＤＳＣ
（デジタルスキャンコンバータ）４０を介してモニタ４
２上に表示される。The obtained information such as the average motion velocity is combined with Doppler waveform information, trace line information, etc.
Monitor 4 via (digital scan converter) 40
2 displayed above.
【００２７】次に、折り返し処理部３０における折り返
し発生領域のデータ除去手順について、図１、図２及び
図３を用いて説明する。ここで図３において、横軸はド
プラ偏移周波数に対応する運動速度、縦軸は輝度を示し
ている。Next, the procedure for removing data from the folding occurrence area in the folding processing section 30 will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. Here, in FIG. 3, the horizontal axis represents the motion velocity corresponding to the Doppler shift frequency, and the vertical axis represents the luminance.
【００２８】まず、メモリ２０から、１フレームの超音
波画像を過去のデータから順次読み込む。次に、この画
像データに対して所定の移動平均処理を行いデータを多
少平滑化し、この移動平均化がなされた画像データに対
して、順次その画像領域の上縁部の各画素の輝度と、所
定のノイズレベルの輝度との比較を行う（Ｓ１）。First, one frame of ultrasonic image is sequentially read from the memory 20 from past data. Next, a predetermined moving average process is performed on this image data to smooth the data to some extent, and for the image data on which this moving average is performed, the brightness of each pixel at the upper edge of the image region is sequentially The brightness of a predetermined noise level is compared (S1).
【００２９】上縁部の各画素の輝度が、前記ノイズレベ
ルの輝度よりも大きい場合には、その領域において、波
形の折り返しが発生したことを検出する。また、上縁部
の各画素の輝度が、ノイズレベルの輝度と等しいかこれ
より小さい場合には、上縁部においてデータ除去処理は
実行されず、下縁部における輝度比較を行う。When the brightness of each pixel at the upper edge is higher than the brightness of the noise level, it is detected that the waveform is folded back in that area. If the brightness of each pixel in the upper edge is equal to or less than the brightness of the noise level, the data removal process is not executed in the upper edge, and the brightness in the lower edge is compared.
【００３０】波形の折り返しが検出されると、その折り
返し発生領域において、図３（ａ）に示すように画像領
域の上縁部からベースライン方向に向かって、各画素の
輝度と所定のノイズレベルの輝度とを比較し、各画素の
輝度がイズレベルの輝度と等しくなるまでの区間１を判
定する（Ｓ２）。この区間１における各画素の輝度情報
を図３（ｂ）のようにキャンセル即ち除去して０とする
（Ｓ３）。When the folding back of the waveform is detected, the luminance of each pixel and the predetermined noise level in the folding occurrence area from the upper edge of the image area toward the baseline direction as shown in FIG. 3A. The brightness of each pixel is compared to determine the interval 1 until the brightness of each pixel becomes equal to the brightness of the is level (S2). The luminance information of each pixel in this section 1 is canceled or eliminated as shown in FIG. 3B to be 0 (S3).
【００３１】以上の処理を画像領域の上縁部からベース
ラインまで行って、ベースラインに到達すると（Ｓ
４）、次に画像領域の下縁部の各画素の輝度と、所定の
ノイズレベルの輝度との比較を行う。When the above processing is performed from the upper edge of the image area to the baseline and the baseline is reached (S
4) Next, the brightness of each pixel at the lower edge of the image area is compared with the brightness of a predetermined noise level.
【００３２】そして、Ｓ１と同様に、下縁部の各画素の
輝度が所定ノイズレベルの輝度よりも大きい場合には、
この領域に波形の折り返しが発生したことを検出する
（Ｓ５）。なお、下縁部の各画素の輝度が、ノイズレベ
ルの輝度と等しいかこれより小さい場合には、下縁部に
おいてデータ除去処理は実行されず、折り返し除去作業
は終了する。Then, as in S1, when the brightness of each pixel at the lower edge is higher than the brightness of a predetermined noise level,
It is detected that the waveform is folded back in this area (S5). If the brightness of each pixel at the lower edge is equal to or less than the brightness of the noise level, the data removal processing is not executed at the lower edge, and the aliasing removal operation ends.
【００３３】波形の折り返しが検出されると、その折り
返し発生領域において、画像領域の下縁部からベースラ
イン方向に向かって、各画素の輝度と所定のノイズレベ
ルの輝度とを比較し、各画素の輝度がイズレベルの輝度
と等しくなるまでの区間２を判定する（Ｓ６）。そし
て、この区間２における各画素の輝度情報を図３（ｂ）
のようにキャンセル即ち０としてこれを除去する（Ｓ
７）。When the folding of the waveform is detected, the luminance of each pixel is compared with the luminance of a predetermined noise level from the lower edge of the image area toward the base line in the folding occurrence area, and each pixel is compared. The interval 2 until the luminance of is equal to the luminance of the is level is determined (S6). Then, the brightness information of each pixel in this section 2 is shown in FIG.
As shown in the figure, it is canceled, that is, it is removed as 0 (S
7).
【００３４】以上の処理を上縁部の処理と同様に、画像
領域の下縁部からベースラインまで行いベースラインに
到達すると（Ｓ８）折り返し除去作業は終了する。Similar to the processing of the upper edge portion, the above-described processing is performed from the lower edge portion of the image area to the baseline (S8), and the aliasing removal work is completed.
【００３５】なお、例えば被検体を心臓とすると、同時
に２方向に運動する場合があり、このような時のドプラ
波形は、一時相に２種類（正負）のドプラ偏移周波数を
有する。従って、このような状況においては、画像領域
の上縁部又は下縁部のいずれか一方のみの折り返しデー
タを除去するものとしてもよい。If the subject is a heart, for example, the subject may move in two directions at the same time, and the Doppler waveform at such a time has two types (positive and negative) of the Doppler shift frequency in the temporary phase. Therefore, in such a circumstance, the folding data may be removed from only one of the upper edge portion and the lower edge portion of the image area.
【００３６】以上のようにして折り返し発生領域の輝度
情報がキャンセルされた超音波画像は、オートトレース
回路３６に出力される。そして、この場合、図４に示す
ようなオートトレース処理が行われる。これを以下に説
明する。The ultrasonic image in which the luminance information of the folding occurrence area is canceled as described above is output to the auto trace circuit 36. Then, in this case, the auto trace processing as shown in FIG. 4 is performed. This will be explained below.
【００３７】まず、折り返し発生領域の輝度情報がキャ
ンセルされたドプラ波形を含む超音波画像が、オートト
レース回路３６に出力される（Ｓ１０）。First, an ultrasonic image containing a Doppler waveform in which the luminance information of the aliasing generation area is canceled is output to the auto trace circuit 36 (S10).
【００３８】オペレータの入力部２２からの操作によっ
て設定されたスケール条件やキャラクタデータ等が、グ
ラフィック表示回路２６から出力され、またこれに合わ
せて折り返し発生領域の輝度情報がキャンセルされた超
音波画像データに所定の画像処理がなされ（Ｓ１１）、
モニタ４２に図６に示すような超音波画像としてフリー
ズ表示（静止画表示）される（トレースラインの表示は
除く）。Ultrasonic image data in which the scale condition, character data, etc. set by the operation of the operator's input section 22 are output from the graphic display circuit 26 and the luminance information of the folding-back occurrence region is canceled in accordance with this. Is subjected to predetermined image processing (S11),
Freeze display (still image display) is performed as an ultrasonic image as shown in FIG. 6 on the monitor 42 (excluding trace line display).
【００３９】オペレータは、このフリーズ表示された超
音波画像に対して、入力部２２を操作しトレース範囲、
トレース方向（トレースの基準、本実施例の場合にはド
プラ偏移周波数の最大値を有する画素をトレースする）
等の条件の選択を行う（Ｓ１２）。The operator operates the input unit 22 for the freeze-displayed ultrasonic image,
Trace direction (trace reference, in the case of this embodiment, the pixel having the maximum value of the Doppler shift frequency is traced)
The conditions such as the above are selected (S12).
【００４０】次に、設定された所定のトレース条件に基
づき、折り返し発生領域の輝度情報がキャンセルされた
超音波画像に対して、過去のドプラ波形から順次トレー
スする画素が判定され（Ｓ１３）、図５に示すようなト
レースラインが、ドプラ波形と合成されて順次モニタ４
２に表示される（Ｓ１４）。ここで、折り返し発生領域
についてはドプラ波形がキャンセルされて存在しないの
で、トレース処理は実行されない。Next, based on the set predetermined tracing conditions, the pixels to be traced sequentially from the past Doppler waveform are determined for the ultrasonic image in which the luminance information of the aliasing occurrence region is canceled (S13). The trace line as shown in 5 is synthesized with the Doppler waveform and sequentially monitored 4
2 is displayed (S14). Here, since the Doppler waveform is canceled and does not exist in the folding occurrence area, the trace processing is not executed.
【００４１】なお、オペレータがこの折り返し発生領域
を含んでトレース範囲を指定した場合には、要求に応じ
トレースできない旨の表示や、再度トレース範囲の指定
を促すための表示等を行う機能を付加してもよい。When the operator specifies the trace range including the loopback occurrence area, a function is added to display that tracing cannot be performed in response to a request, display for prompting again to specify the trace range, and the like. May be.
【００４２】また、本実施例においては、過去のドプラ
波形から順次対応するトレースラインをモニタ４２に表
示し、オペレータがモニタ４２上でトレースラインを随
時観察可能としたが、指定範囲すべてのトレース処理が
終了してから、一括してトレースラインを表示してもよ
い。ただし、順次トレースラインを表示する方が、オペ
レータにとっては違和感がなく、また見掛け上演算時間
が短く感じるという効果を有する。In the present embodiment, the trace lines corresponding to the past Doppler waveforms are sequentially displayed on the monitor 42 so that the operator can observe the trace lines on the monitor 42 at any time. The trace lines may be displayed all at once after completion of. However, displaying the trace lines sequentially has the effect that the operator feels no discomfort and that the calculation time is apparently shorter.
【００４３】以上の処理を、少なくとも超音波画像の指
定範囲内について実行し、順次トレースラインを表示す
る。指定範囲内におけるドプラ波形のトレース処理が終
了すると（Ｓ１５）、そのトレースラインの情報が図１
の平均速度演算回路３８に出力される。そして、この平
均速度演算回路３８において、トレースされて区画され
たドプラ波形から、指定期間内における運動体の平均運
動速度や、血流量等が求められる。このとき折り返し発
生領域については演算から除外され、その演算結果がモ
ニタ４２に表示される（Ｓ１６）。従って、折り返し発
生領域において不正確なトレース処理がなされることが
なく、正確な平均運動速度等の値を算出することが可能
となる。The above processing is executed at least within the designated range of the ultrasonic image, and the trace lines are sequentially displayed. When the trace processing of the Doppler waveform within the designated range is completed (S15), the information of the trace line is shown in FIG.
Is output to the average speed calculation circuit 38. Then, in the average velocity calculation circuit 38, the average velocity of motion of the moving body, the blood flow rate, etc. within the designated period are obtained from the Doppler waveform traced and divided. At this time, the folding occurrence area is excluded from the calculation, and the calculation result is displayed on the monitor 42 (S16). Therefore, inaccurate trace processing is not performed in the turn-back occurrence area, and it is possible to calculate an accurate value such as the average motion velocity.
【００４４】なお、トレース条件は、入力部２２からの
操作によって変更可能であり、折り返し発生領域以外の
領域を再指定してトレース処理及び所定の演算を行うこ
とも可能である。The trace condition can be changed by an operation from the input unit 22, and it is also possible to re-designate an area other than the loopback occurrence area to perform the trace processing and the predetermined calculation.
【００４５】以上述べたように、本実施例では、波形の
折り返しが画像領域の上縁部又は下縁部に表示され、か
つ波形に係る輝度が一般的なノイズレベルの輝度よりも
高いことに注目し、画像領域の上縁部又は下縁部の画素
の輝度がノイズレベルの輝度より高い場合には、このノ
イズレベルよりも輝度の高い領域の輝度情報を除去する
こととした。As described above, in this embodiment, the folding of the waveform is displayed at the upper edge or the lower edge of the image area, and the luminance of the waveform is higher than the luminance of the general noise level. Paying attention, when the luminance of the pixels at the upper edge portion or the lower edge portion of the image area is higher than the luminance of the noise level, the luminance information of the area having the luminance higher than this noise level is removed.
【００４６】従って、例えばドプラ波形に対してオート
トレースを行って、運動体の平均運動速度等を演算する
場合であっても、オートトレース処理時には、既に折り
返し発生領域についての輝度情報が除去されているた
め、この領域についてはトレース処理が実行されず、ト
レースラインの精度が向上する。更に、このトレースラ
インに基づいて演算する平均運動速度等の値が、折り返
しの影響を受けず、演算結果の信頼性が向上する。Therefore, even if the Doppler waveform is auto-traced to calculate the average motion velocity of the moving body, for example, the luminance information about the aliasing occurrence area is already removed during the auto-trace processing. Therefore, the trace processing is not executed for this area, and the accuracy of the trace line is improved. Furthermore, the value of the average motion velocity or the like calculated based on this trace line is not affected by folding back, and the reliability of the calculation result is improved.
【００４７】なお、本実施例では、波形の折り返し発生
領域を特定することが可能であり、よって、例えば図６
のドプラ波形において、画像領域の下側の縁部に表示さ
れた折り返し先端部を、本来表示されるべき画像領域の
上側に合成して表示することも可能である。In the present embodiment, it is possible to specify the region where the waveform folds back. Therefore, for example, as shown in FIG.
In the Doppler waveform of, it is also possible to combine and display the folded front end portion displayed on the lower edge portion of the image area on the upper side of the image area that should be originally displayed.
【００４８】また、本実施例の構成によれば、比較的高
い輝度のノイズが、画像領域の上縁部又は下縁部付近に
発生した場合においても、折り返しデータと同様にこの
ノイズ領域の輝度情報を除去することができる。従っ
て、ドプラ波形をオートトレースした場合に、ノイズを
含んでトレースラインにスパイクが発生することを緩和
でき、トレースラインの精度がより向上するという効果
を有する。Further, according to the structure of this embodiment, even when noise having a relatively high luminance is generated near the upper edge or the lower edge of the image area, the luminance of the noise area is similar to the folding data. Information can be removed. Therefore, when the Doppler waveform is auto-traced, it is possible to alleviate the occurrence of spikes in the trace line due to noise, which has the effect of further improving the accuracy of the trace line.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波ドプラ診断装置によれば、ドプラ波形に係る輝度が一
般的なノイズレベルの輝度よりも高いことに注目し、画
像領域の上縁部又は下縁部の画素の輝度がノイズレベル
の輝度より高い場合には、このノイズレベルよりも輝度
の高い領域の輝度情報をキャンセルすることとした。As described above, according to the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus of the present invention, it is noted that the luminance of the Doppler waveform is higher than the luminance of the general noise level, and the upper edge of the image area is When the brightness of the pixel at the lower part or the lower edge is higher than the brightness of the noise level, the brightness information of the area having the brightness higher than the noise level is canceled.
【００５０】従って、例えば、ドプラ波形に対してオー
トトレースを行う場合において、オートトレース処理時
には、既に折り返し発生領域についての輝度情報が除去
されているため、この領域に対してはトレース処理が実
行されず、トレースラインの精度が向上する。更に、こ
のトレースラインに基づいて演算する平均運動速度等の
値が、折り返しの影響を受けないため、演算結果の信頼
性が向上する。Therefore, for example, in the case of performing the auto-trace on the Doppler waveform, since the luminance information about the folding occurrence area has already been removed during the auto-trace processing, the trace processing is executed on this area. Therefore, the accuracy of the trace line is improved. Further, since the value of the average motion velocity calculated based on the trace line is not affected by the aliasing, the reliability of the calculation result is improved.
【図１】本発明に係る実施例の超音波ドプラ診断装置を
示す概略ブロック図である。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る実施例の折り返し除去手順を示す
図である。FIG. 2 is a diagram showing a turn-back removal procedure according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明に係る実施例の折り返し除去の除去方法
を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a removal method for folding back removal according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明に係る実施例のトレース処理手順を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a trace processing procedure according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明に係る実施例のドプラ波形のオートトレ
ース処理後の表示状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a display state of a Doppler waveform after auto-trace processing according to the embodiment of the present invention.
【図６】従来のドプラ波形のオートトレース処理後の表
示状態を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a display state after a conventional Doppler waveform auto-trace process.
【図７】波形折り返しの原理を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the principle of waveform folding.
１６ 自己相関回路 １８ 速度演算回路 ２０ メモリ ３０ 折り返し処理部 ３２ 折り返し判定回路 ３４ 折り返し除去回路 ３６ オートトレース回路 ３８ 平均速度演算回路 ４２ モニタ 16 Auto-correlation circuit 18 Speed calculation circuit 20 Memory 30 Return processing unit 32 Return determination circuit 34 Return removal circuit 36 Auto trace circuit 38 Average speed operation circuit 42 Monitor
Claims (2)
波に基づきドプラ偏移周波数を経時的に示すドプラ波形
を表示する超音波診断装置であって、 画像領域の上縁又は下縁の各画素の輝度と、所定のノイ
ズレベルの輝度とを比較し、前記上縁又は下縁の各画素
の輝度が、前記ノイズレベルの輝度よりも大きい場合
に、波形の折り返しであることを判定する折り返し判定
手段と、 波形の折り返し発生領域において、前記画像領域の上縁
又は下縁からベースライン方向に向かって、前記上縁又
は下縁から、各画素の輝度が前記ノイズレベルと等しく
なるまでの区間の各画素の輝度情報を除去する折り返し
除去手段と、 を有することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。1. An ultrasonic diagnostic apparatus for transmitting and receiving an ultrasonic beam to and from a subject and displaying a Doppler waveform showing a Doppler shift frequency with time based on the received wave, the upper edge or the lower edge of an image region. The brightness of each pixel is compared with the brightness of a predetermined noise level, and when the brightness of each pixel of the upper edge or the lower edge is higher than the brightness of the noise level, it is determined that the waveform is a turnaround. And a fold-back determination area for waveforms, from the upper edge or the lower edge of the image area toward the baseline direction, from the upper edge or the lower edge until the luminance of each pixel becomes equal to the noise level. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising: aliasing removing means for removing luminance information of each pixel in the section.
おいて、 前記輝度情報の除去後のドプラ波形をオートトレースす
るオートトレース手段と、 前記オートトレースによって区画されたドプラ波形に基
づいて所定の演算処理を行う演算手段と、 を有することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。2. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 1, wherein an auto-trace unit that auto-traces the Doppler waveform after the removal of the luminance information, and a predetermined calculation based on the Doppler waveform partitioned by the auto-trace. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising: an arithmetic unit that performs processing.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6035848A JP2721643B2 (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Ultrasound Doppler diagnostic device |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH07241289A true JPH07241289A (en) | 1995-09-19 |
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ID=12453420
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| JP2721643B2 (en) | 1998-03-04 |
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