JPH07241291A - 超音波ドプラ診断装置 - Google Patents
超音波ドプラ診断装置Info
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- JPH07241291A JPH07241291A JP3584794A JP3584794A JPH07241291A JP H07241291 A JPH07241291 A JP H07241291A JP 3584794 A JP3584794 A JP 3584794A JP 3584794 A JP3584794 A JP 3584794A JP H07241291 A JPH07241291 A JP H07241291A
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Abstract
する超音波ドプラ診断装置を提供する。 【構成】 ノイズレベル検出回路32が、ドプラ波形の
ベースラインから所定距離隔てられたドプラ波形の存在
確率の低い領域をデータサンプル領域として求め、この
領域における各画素の輝度分布から基準ノイズレベルを
検出する。そして、オートトレース回路34が、この基
準ノイズレベルを閾値としてドプラ波形をオートトレー
スする。これによって、トレース処理へのノイズの影響
を最小限にすることができ、極めて正確なドプラ波形の
オートトレースが可能となる。
Description
る被検体のドプラ偏移周波数を経時的に表したドプラ波
形のトレース機能に関する。
超音波診断装置として、超音波ビームを走査して得られ
る受信信号が、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。
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。
変化、即ちドプラ波形(ドプラスペクトラム)を観察す
るために、横軸を時間t、縦軸をドプラ偏移周波数ψd
としてこのドプラ波形をモニタに表示し、その波形から
所定の診断を行う。
等を用いて表示されたドプラ波形に対してトレースを行
うことによって、このドプラ波形を区画する。更に、こ
の区画されたドプラ波形に基づいて、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、得られた演算結果から心機
能や血管機能等の診断を行うことができる。
のトレースをオペレータが実行すると、トレースに個人
差が生じて、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。
イズが多く、ノイズを考慮しないでドプラ波形をオート
トレースをした場合には、図7に示すようにトレースが
ノイズを拾ってしまい、トレースラインにスパイクが発
生し、診断結果の信頼性が低下してしまう。
してノイズの影響を好適に除去する機能が要求されてい
る。
れたものであり、ノイズレベルを参照することによって
正確なドプラ波形のオートトレース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。
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。
に基づきモニタにドプラ偏移周波数の経時変化を表すド
プラ波形を表示する超音波ドプラ診断装置であって、超
音波画像領域において、ドプラ波形の存在確率の低い領
域の各画素の輝度分布から基準ノイズレベルを検出する
ノイズレベル検出手段と、前記基準ノイズレベルを参照
して、前記ドプラ波形に対して所定の条件を満たす各画
素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。
は、前記ドプラ波形のベースラインから所定距離隔てら
れた前記モニタの水平走査ライン上の各画素であること
を特徴とする。
は、前記超音波画像の上縁部又は下縁部の少なくとも一
方に位置する水平走査ライン上の各画素であることを特
徴とする。
レベル検出領域における各画素の輝度分布からヒストグ
ラムを作成し、前記ヒストグラムにおいて、カウント値
最大のピーク輝度よりも高い輝度であって、そのカウン
ト値が前記ピーク輝度のカウント値よりも所定量小さい
基準輝度を、基準ノイズレベルとして検出することを特
徴とする。
ば、ノイズの多い超音波画像において、ドプラ波形の存
在確率の低い領域における各画素の輝度分布から基準ノ
イズレベルを検出し、この基準ノイズレベルを参照して
ドプラ波形をオートトレースしたので、トレース処理へ
のノイズの影響を最小限にすることができ、極めて正確
なドプラ波形のオートトレースが可能となる。
均一に現れる確率が高い。一方、ドプラ波形が、例えば
ドプラ波形のベースラインから所定距離隔てられた画像
の上縁や下縁領域に表示される確率は低いため、ベース
ラインから所定距離隔てられた領域の各画素の輝度分布
から基準ノイズレベルを検出すれば、信頼性の高い基準
ノイズレベルが得られ、この基準ノイズレベルを輝度の
閾値として、ドプラ波形のオートトレース処理を行え
ば、トレースの精度が向上する。
上の複数本の水平走査ラインに対応させたので、ドプラ
波形の周期に関係なく、ドプラ波形のベースラインの位
置を基準として、好適なデータサンプル領域を容易に求
めることができる。
する。
ラ診断装置を示す概略ブロック図である。
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。
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、トレース処理部30のノイズレ
ベル検出回路32に出力する。
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。入力部22で設定された各種条件は、CPU24
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、キャラクタ等をトレース処理部30に出力す
る回路である。
を検出するノイズレベル検出回路32と、ドプラ波形を
オートトレースするオートトレース回路34とから構成
されている。
の存在確率の低い画像領域の各画素の輝度分布から基準
ノイズレベルを検出する回路であり、オートトレース回
路34は、基準ノイズレベルを参照してドプラ偏移周波
数の経時変化を示すドプラ波形をオートトレースする回
路である。
平均速度演算回路36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回路である。な
お、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、要求に応
じて可変なものである。
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。
処理手順について図1、図2及び図3を用いて説明す
る。ここで、図2はノイズレベル検出回路32における
基準ノイズレベルの検出手順を示し、図3は主としてオ
ートトレース回路34におけるオートトレースの手順に
ついて示している。
ラ波形のベースラインの設定位置に基づいて、基準ノイ
ズレベルを検出するため検出領域(データサンプル領
域:data)が、次式(1)に基づいて決定される
(S1)。
を構成する水平走査ラインの本数を示す。ベースライン
は、+128(画像下縁)〜0(画像中央)〜−128
(画像上縁)とする。更に、%は除算の余りを示す。
領域(data)は、水平走査ラインの0〜255本の
範囲内となり、例えばベースラインを画像の中央とした
場合に、このデータサンプル領域は、超音波画像の上縁
部及び下縁部に位置する水平走査ライン上の各画素とな
る。
走査ライン10本分としたが、値はこれには限らないも
のである。また、図4に示すようにベースラインが画像
領域の下側に表示される場合には、上記データサンプル
領域は、画像領域の上縁領域(図の斜線部:実際には表
示されない。)となる。画像領域のどこをデータサンプ
ル領域としたかについては、必要に応じてモニタに表示
してもよい。
波画像データを読み込み、求めたデータサンプル領域に
おける各画素のデータをサンプリングする(S2)。
度の分布状態を順次検出してヒストグラムを作成する
(S3)。
素の輝度について、この分布状態の検出を行い、これが
終了すると(S4)、図5に示すような輝度分布のヒス
トグラムができる。ここで、図5の横軸は輝度(最大値
は63)、縦軸はカウント値を示している。ヒストグラ
ムが作成されると、まずこのヒストグラムからカウント
数の最大値(ピーク)を検出する(S5)。
開始点として(S6)、ピーク輝度P1のカウント値の
50%のカウント値を有する輝度であって、輝度P1よ
りも高い輝度を有する基準輝度P2を検出し(S7)、
この基準輝度P2を基準ノイズレベルとする(S8)。
輝度P1のカウント値の50%のカウント値としたが、
値はこれには限らないものである。なお、輝度P1<輝
度P2としたのは、ノイズの影響をできる限り低減する
ためである。
ベルの情報は、図1のオートトレース回路34に供給さ
れ、この基準ノイズレベルを参照して図3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。
フレーム分の超音波画像データを取り込み(S10)、
オペレータが入力部22を操作することによって設定さ
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超音
波画像データに所定の画像処理がなされる(S11)。
そしてこの結果が、モニタ42に図4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。な
お、上記画像処理には、ドプラ波形に対して公知の移動
平均化処理も含まれている。
画像に対して、入力部22を操作してトレース範囲、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)。
づき、検出された基準ノイズレベルを閾値として、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(S
13)、判定されたトレースラインが順次ドプラ波形と
合成されて、図6のようにモニタ42に表示される(S
14)。
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。
定範囲内について実行し、順次トレースを表示する。指
定範囲内におけるドプラ波形のトレースが終了すると
(S15)、そのトレース情報が図1の平均速度演算回
路36に出力され、ここで区画されたドプラ波形から指
定された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、モニタ42に表示される(S16)。
操作によって変更可能であり、条件を変えて平均運動速
度や血流等を演算することも可能である。
画像領域内のドプラ波形の表示されない領域においてノ
イズの輝度分布を調べ、これに基づいて基準ノイズレベ
ルを検出した。そして、この基準ノイズレベルを閾値と
してドプラ波形をオートトレースしたので、トレース処
理へのノイズの影響を最小限にすることができ、極めて
正確なドプラ波形のオートトレースが可能となる。
距離隔てられた画像領域の上縁や下縁領域においてデー
タのサンプリングを行って、その輝度分布から基準ノイ
ズレベルを検出したので、信頼性の高い基準ノイズレベ
ルを閾値としてトレースすることができる。
上の複数本の水平走査ラインに対応させたので、ドプラ
波形の周期に関係なく、ドプラ波形のベースラインの位
置を基準として、好適なデータサンプル領域を容易に求
めることができる。
波ドプラ診断装置によれば、ノイズの多い超音波画像に
おいて、ドプラ波形の存在確率の低い領域における各画
素の輝度分布から基準ノイズレベルを検出し、この基準
ノイズレベルを参照してドプラ波形をオートトレースし
たので、トレース処理へのノイズの影響を最小限にする
ことができ、極めて正確なドプラ波形のオートトレース
が可能となる。
れる確率が高いため、ドプラ波形のベースラインから所
定距離隔てられ、ドプラ波形の存在確率、即ち表示確率
の低い画像の上縁や下縁領域をノイズレベル検出領域と
することにより、信頼性の高い基準ノイズレベルが得ら
れる。そして、この基準ノイズレベルを輝度の閾値とし
て、ドプラ波形のオートトレース処理を行うことができ
る。
複数本の水平走査ラインに対応させたので、ドプラ波形
の周期に関係なく、ドプラ波形のベースラインの位置を
基準として、好適なデータサンプル領域を容易に求める
ことができる。
示す概略ブロック図である。
ノイズレベルの演算手順を示す図である。
トレースの手順について示す図である。
リーズ表示状態を示す図である。
くヒストグラムを示す図である。
ース処理後の表示状態を示す図である。
示状態を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 超音波ビームを被検体に送受波し、受信
波に基づきモニタにドプラ偏移周波数の経時変化を表す
ドプラ波形を表示する超音波ドプラ診断装置であって、 超音波画像領域において、ドプラ波形の存在確率の低い
領域の各画素の輝度分布から基準ノイズレベルを検出す
るノイズレベル検出手段と、 前記基準ノイズレベルを参照して、前記ドプラ波形に対
して所定の条件を満たす各画素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。 - 【請求項2】 請求項1記載の超音波ドプラ診断装置に
おいて、 前記ノイズレベルを検出する領域の各画素は、前記ドプ
ラ波形のベースラインから所定距離隔てられた前記モニ
タの水平走査ライン上の各画素であることを特徴とする
超音波ドプラ診断装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の超音波ドプラ診断装置に
おいて、 前記ノイズレベルを検出する領域の各画素は、前記超音
波画像の上縁部又は下縁部の少なくとも一方に位置する
水平走査ライン上の各画素であることを特徴とする超音
波ドプラ診断装置。 - 【請求項4】 請求項1又は請求項2のいずれかに記載
の超音波ドプラ診断装置において、 前記ノイズレベル検出手段は、 前記ノイズレベル検出領域における各画素の輝度分布か
らヒストグラムを作成し、 前記ヒストグラムにおいて、カウント値最大のピーク輝
度よりも高い輝度であって、そのカウント値が前記ピー
ク輝度のカウント値よりも所定量小さい基準輝度を、基
準ノイズレベルとして検出することを特徴とする超音波
ドプラ診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3584794A JP2664633B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3584794A JP2664633B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07241291A true JPH07241291A (ja) | 1995-09-19 |
JP2664633B2 JP2664633B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12453393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3584794A Expired - Lifetime JP2664633B2 (ja) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2664633B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-03-07 JP JP3584794A patent/JP2664633B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JP2664633B2 (ja) | 1997-10-15 |
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