JPH074365B2

JPH074365B2 - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH074365B2
Application number: JP7459086A
Authority: JP
Inventors: 五美田中; 泰志近藤; 裕司高畠
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPS62231632A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、被検体内に超音波パルスを放射した場合に血
流により生じるドプラー効果を利用して被検体内の血流
速分布をカラー画像として表示できるようにした超音波
診断装置関する。

（ロ）従来技術とその問題点従来、心臓内部の血流動態を診断する場合に、超音波パ
ルスドプラー法が広く適用されている。この種の超音波
診断装置では、生体内に超音波パルスを所定時間間隔で
放射し、前記生体から反射される超音波エコーに基づく
エコー信号から断層データを採取するとともに、該エコ
ー信号を位相検波することでドプラー信号を抽出し、抽
出したドプラー信号をたとえば高速フーリエ変換（FF
T）してそのドプラー周波数スペクトルを算出する。続
いて、このドプラー周波数スペクトルから生体内の各部
位ごとに平均血流速を算出する。そして、この平均血流
速のデータをＲ、Ｇ、Ｂの各色相に対応したカラーコー
ドが設定されるカラーメモリに対するアドレス指定デー
タとして与え、血流速が超音波ビームに対して血流が近
付いてくる場合には赤、遠ざかる場合には青の色相で、
しかも、その血流速の大きさに応じて各色相の輝度を変
えて先に採取した断層データに基づく断層像の上に重ね
て血流速分布を二次元表示している。

この表示は、リアルタイムで血流速分布の時間的変化を
観察できる点で有効であるが、一方、平均血流速の大き
さの変化は赤もしくは青の単一の色相の濃淡の変化とし
てのみ表示されるので、たとえば画像をフリーズして平
均血流速の大きさの各部位による違いをさらに詳細に観
察したい場合には不適である。すなわち、単一の色相の
濃淡の変化だけでは血流速の二次元分布を判断すること
が難しく、定量的な評価ができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、血流速の二次元分布状態を定量的に把握できるよう
にして、従来よりも一層適確な診断が行なえるようにす
ることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明の超音波診断装置では、上記の目的を達成するた
めに、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色相に対応したカラーコードが記
憶されるカラーメモリを備え、超音波の送受波により得
られたドプラー信号に基づいて算出された平均血流速の
正負の向きと大きさとに対応するデータを前記カラーメ
モリに対するアドレス指定データとして与えて前記平均
血流速の分布を二次元表示する超音波診断装置におい
て、前記カラーメモリは、リアルタイム表示用には平均血流
速の正負の向きに対応してＲ、Ｇ、Ｂまたはその混合か
らなる単一の色相を与えるカラーコードが設定され、ま
た、フリーズ表示用には平均血流速の大きさに対応して
Ｒ、Ｇ、Ｂの混合によりそれぞれ異なる色相を与えるカ
ラーコードを設定する一方、リアルタイム表示モードと
フリーズ表示モードとを選択するモード選択信号を前記
カラーメモリに対する設定内容変更用の信号として与え
るようにしている。

（ニ）作用本発明の超音波診断装置では、血流速分布の画像をリア
ルタイムで表示する場合には、リアルタイム表示モード
の選択信号によりリアルタイム表示用のカラーコードが
選択される。平均血流速のデータがこの設定されたカラ
ーメモリにに対してアドレス指定データとして与えられ
ると、ここに記憶された平均血流速の正負の向きに対応
したＲ、Ｇ、Ｂの内の各単一の色相を与えるカラーコー
ドが読み出される。したがって、たとえば、血流速が超
音波ビームに対して血流速の向きが正すなわち血流が近
付いてくる場合には赤、血流速の向きが負すなわち遠ざ
かる場合には青の色相で、かつ、血流速の大きさに対応
した輝度の変化でもって表示される。

一方、血流速分布の画像をフリーズして表示する場合に
は、フリーズ表示モードの選択信号によりフリーズ表示
用のカラーコードが設定される。平均血流速のデータが
この設定されたカラーメモリに対してアドレス指定デー
タとして与えられると、ここに記憶された平均血流速の
大きさに対応してＲ、Ｇ、Ｂの各色相に対応した各カラ
ーコードが読み出される。したがって、読み出された各
カラーコードの色相が混合されて血流速の大きさに対応
して色分けされた血流速分布が表示される。

（ホ）実施例第１図は、本発明の超音波診断装置の表示色設定回路部
分のブロック図である。同図において、符号１は超音波
診断装置の表示色設定回路の全体を示し、２、４、６は
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色相に対応したカラ
ーコードが設定される第１、第２、第３カラーメモリで
あり、各カラーメモリ２、４、６は、RAMあるいはROMで
構成される。そして、各カラーメモリ２、４、６は、第
２図に示すように、リアルタイム表示用領域Ａとフリー
ズ表示用領域Ｂとからなり、図外のCPUから与えられる
リアルタイム表示モードとフリーズ表示モードとを選択
するモード選択信号に応じてリアルタイム表示用領域Ａ
とフリーズ表示用領域Ｂとが選択される。

いま、カラーコードの輝度レベルが最小輝度を与えるD₀
から最大輝度を与えるD₁₅までの16段階に渡って設定さ
れているものとすれば、赤の色相を与える第１カラーメ
モリ２のリアルタイム表示用領域Ａには、第３図（ａ）
に示すように、平均血流速が負方向である場合の各アド
レス番地０〜15のすべてに最小輝度のカラーコードD₀が
設定され、平均血流速が正方向の場合のアドレス番地16
〜31にはその番地順に平均血流速が次第に大きくなるよ
うに対応するカラーコードがD₀、D₁、…、D₁₅と設定され
ている。また、緑の色相を与える第２カラーメモリ４の
リアルタイム表示用領域Ａには、第３図（ｂ）に示すよ
うに、すべてのアドレス番地０〜31に最小輝度のデータ
D₀が設定されている。青の色相を与える第３カラーメモ
リ６のリアルタイム表示用領域Ａには、第３図（ｃ）に
示すように、平均血流速が負方向である場合のアドレス
番地０〜15にはその番地とは逆の順に平均血流速が次第
に小さくなるように対応するカラーコードがD₁₅、D₁₄、
…、D₀と設定され、平均血流速が正方向である場合の各
アドレス番地16〜31にはすべて最小輝度のカラーコード
D₀が設定されている。

一方、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色相に対応した第１、第２、第３
の各カラーメモリ２、４、６のフリーズ表示用領域Ｂ
は、図外のCPUから血流速の正負の向きに応じた表示を
選択する場合に与えられる選択信号によって、そのカラ
ーコードの内容が、第４図あるいは第５図のようにそれ
ぞれ設定される。すなわち、負方向の血流速の大きさに
応じた色分け表示をする場合に選択されるカラーコード
の内容について第４図に基づいて説明すると、たとえば
第１カラーメモリ２の場合について見ると、０番地と１
番地の両アドレスにD₀、２番地と３番地のアドレスにD
₁₅、４番地と５番地にはD₁₅というように、０〜15番地
までは、２つのアドレス番地ごとに同じカラーコードが
設定されている。しかも、第１、第２、第３カラーメモ
リ２、４、６の同一のアドレス番地たとえば２番地が指
定された場合には、第１カラーメモリ２からはD₁₅、第
２カラーメモリ４からはD₁₅、第３カラーメモリ６から
はD₀の各カラーコードが読み出されてＲ、Ｇ、Ｂが混合
された場合に黄の色相となり、たとえば６番地が指定さ
れた場合には、第１カラーメモリ２からはD₀、第２カラ
ーメモリ４からはD₁₅、第３カラーメモリ６からはD₈の
各カラーコードが読み出されてＲ、Ｇ、Ｂが混合された
場合にライトグリーンの色相となるように、平均血流速
の大きさに対応してＲ、Ｇ、Ｂの混合によりそれぞれ異
なる色相を与え、かつ、同一の輝度が得られるようにカ
ラーコードが設定される。また、平均血流速が正方向の
場合のアドレス番地16〜31には、第１カラーメモリ２の
フリーズ表示用領域Ｂでは、そのアドレス番地順に平均
血流速が次第に大きくなるように対応するカラーコード
がD₀、D₁、…、D₁₅と設定され、また、第２、第３カラー
メモリ４、６のフリーズ表示用領域Ｂでは、各アドレス
16〜31にすべて最小輝度のデータD₀が設定される。

また、正方向の血流速の大きさに応じた色分け表示をす
る場合には、第５図に示すように、各カラーメモリ２、
４、６の平均血流速が正方向の各アドレス番地16〜31に
は、平均血流速の大きさに対応してＲ、Ｇ、Ｂの混合に
よりそれぞれ異なる色相を与え、かつ、同一の輝度が得
られるようにカラーコードが設定される。また、平均血
流速が負方向の場合のアドレス番地０〜15には、第３カ
ラーメモリ６のフリーズ表示用領域Ｂでは、そのアドレ
ス番地と逆の順に平均血流速が次第に小さくなるように
対応するカラーコードがD₁₅、D₁₄、…、D₀と設定され、
また、第１、第２カラーメモリ２、４のフリーズ表示用
領域Ｂでは、各アドレス０〜15にすべて最小輝度のデー
タD₀が設定される。

なお、８は各カラーメモリ２、４、６から読み出された
カラーコードをアナログ信号に変換するD/A変換器、10
はカラーテレビモニタである。

上記構成の表示色設定回路１を有する超音波診断装置に
よって血流速分布をカラー表示する場合について説明す
る。

（ｉ）血流速分布の画像をリアルタイムで表示する場合この場合には、図外のCPU等からリアルタイム表示モー
ドの選択信号を与えると、この信号によって断層像がリ
アルタイムで表示されるとともに、各カラーメモリ２、
４、６のリアルタイム表示用領域Ａが選択される。した
がって、超音波の送受波により得られたドプラー信号に
基づいて算出された平均血流速データが各カラーメモリ
２、４、６のリアルタイム表示用領域Ａに対するカラー
コードの読み出しアドレス指定データとして共通に与え
られる。

いま、平均血流速の向きが負方向であると、第３カラー
メモリ６のリアルタイム表示用領域Ａに記憶されたカラ
ーコードの内で平均血流速の大きさに対応したアドレス
番地、たとえば２番地にあるカラーコードD₁₄が読み出
される。そして、読み出されたカラーコードD₁₄はD/A変
換器８でアナログ化され、カラーテレビモニタ10に対し
て青の色相を与える輝度変調信号として加わる。このと
き、第１、第２カラーメモリ２、４の各２番地のアドレ
スに記憶されているカラーコードD₀も同時に並行して読
み出されるが、これらのカラーコードD₀はいずれも最小
輝度を与えるので、カラーテレビモニタ10には青の色相
のみが濃淡で表示される。

また、平均血流速の向きが正方向であると、第１カラー
メモリ２のリアルタイム表示用領域Ａに記憶されたカラ
ーコードの内から平均血流速の大きさに対応したアドレ
ス番地、たとえば30番地のカラーコードD₁₄が読み出さ
れるが、他のカラーメモリ４、６の同じ30番地のカラー
コードD₀はいずれも最小輝度を与えるので、カラーテレ
ビモニタ10には赤の色相のみが濃淡で表示される。

このようにして、リアルタイム表示の場合には、平均血
流速の正負の向きに対応して赤または青の単一の色相を
与えるカラーコードだけが読み出されるので、超音波ビ
ームに対して血流が近付いてくる場合には赤、遠ざかる
場合には青の色相となり、かつ、血流速の大きに対応し
た濃淡で表示される。

（ii）血流速分布の画像をフリーズして表示する場合この場合には、フリーズ表示モードの選択信号により断
層像がフリーズされるとともに、この信号によって各カ
ラーメモリ２、４、６のフリーズ表示用領域Ｂが選択さ
れる。しかも、負方向の血流速を色分け表示したい場合
には、負方向の血流速表示用の選択信号によって第４図
に示す内容のカラーコードを選定する。したがって、平
均血流速データが各カラーメモリ２、４、６の各フリー
ズ表示用領域Ｂに対してカラーコードの読み出しアドレ
ス指定データとして共通に与えられる。

いま、平均血流速の向きが負方向であると、平均血流速
の大きさに対応したアドレス番地、たとえば２番地が指
定された場合には、第１カラーメモリ２からは赤の色相
で最大輝度を与えるカラーコードD₁₅、第２カラーメモ
リ４からは緑の色相で最大輝度を与えるカラーコードD
₁₅、第３カラーメモリ６からは青の色相で最小輝度を与
えるカラーコードD₀が共に読み出される。そして、読み
出された各カラーコードD₁₅、D₁₅、D₀がD/A変換器８でア
ナログ化され、カラーテレビモニタ10に対しする輝度変
調信号として共通に加わる。したがって、カラーテレビ
モニタ10の画面には平均血流速の大きさに対応して、
Ｒ、Ｇ、Ｂが合成された黄の色相が表示される。このよ
うに、平均血流速の大きさに対応してそれぞれ異なる色
相で表示されるので、血流速の二次元分布を色相の変化
を観察することによって簡単に把握することができる。
一方、平均血流速の向きが正方向であると、第１カラー
メモリ２のリアルタイム表示用領域Ａに記憶されたカラ
ーコードの内から平均血流速の大きさに対応したアドレ
ス番地、たとえば30番地のカラーコードD₁₄が読み出さ
れるが、他のカラーメモリ２、３の同じ30番地のカラー
コードD₀はいずれも最小輝度を与えるので、カラーテレ
ビモニタ10には赤の色相のみが濃淡で表示される。こう
して、血流速の方向によって多色の場合と単一色の場合
とに分けて表示されるで色相が混在せずに血流速の方向
が分かり易くなる。

また、正方向の血流速をその大きさに応じて色分けして
表示したい場合には、図外のCPU等から与えられる選択
信号によって各カラーメモリ２、４、６のフリーズ表示
用領域Ｂのカラーコードが第５図に示す内容に書き替え
らえる。したがって、上記と同様にして正方向の血流速
の二次元分布がその大きさに対応して色分け表示され、
一方、血流速が負方向では、青の色相のみが濃淡で表示
されることになる。

なお、平均血流速の大きさあるいは方向に対応させる各
色相は、この実施例に限定されないのはもち論である。

また、カラーメモリをRAMで構成し、リアルタイム表示
モードとフリーズ表示モードの選択信号に応じてCPUよ
りカラーメモリの内容を前記内容に応じて適宜書き替え
れば、メモリ内容が少なくて済むことはもち論である。
さらに、表示モードの選択は実際の表示モードに関係な
く常に可能にしても良く、そうすることにより２つの表
示モードの比較ができる。

（ヘ）効果以上のように本発明によれば、画像をフリーズした場合
には、平均血流速がその大きさに対応してそれぞれ異な
る色相で表示されるので、血流速の二次元分布状態を定
量的に把握できるようになり、その結果、従来よりも一
層的確な診断が可能となる等の優れた効果が発揮され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方法を適用するための超音波
診断装置の表示色設定回路部分のブロック図、第２図は
Ｒ、Ｇ、Ｂの各色相のカラーメモリのリアルタイム表示
用領域に対して設定されたカラーコードを示すメモリマ
ップ図、第３図は同カラーメモリのリアルタイム表示用
領域に対して設定されたカラーコードを示すメモリマッ
プ図、第４図および第５図は同カラーメモリのフリーズ
表示用領域に対して設定されたカラーコードを示すメモ
リマップ図である。１……超音波診断装置の表示色設定回路、２、４、６…
…第１、第２、第３カラーメモリ、Ａ……リアルタイム
表示用領域、Ｂ……フリーズ表示用領域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｒ、Ｇ、Ｂの各色相に対応したカラーコー
ドが記憶されるカラーメモリを備え、超音波の送受波に
より得られたドプラー信号に基づいて算出された平均血
流速の正負の向きと大きさとに対応するデータを前記カ
ラーメモリに対するアドレス指定データとして与えて前
記平均血流速の分布を二次元表示する超音波診断装置に
おいて、前記カラーメモリは、リアルタイム表示用には平均血流
速の正負の向きに対応してＲ、Ｇ、Ｂまたはその混合か
らなる単一の色相を与えるカラーコードが設定され、ま
た、フリーズ表示用には平均血流速の大きさに対応して
Ｒ、Ｇ、Ｂの混合によりそれぞれ異なる色相を与えるカ
ラーコードを設定する一方、リアルタイム表示モードと
フリーズ表示モードとを選択するモード選択信号を前記
カラーメモリに対する設定内容変更用の信号として与え
ることを特徴とする超音波診断装置。