JPH0795981A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の画像を表示しての比較診断や計測診断
を正確に行えるようにする。 【構成】 超音波診断装置は、超音波受信信号から得た
６４０×４８０画素の解像度の超音波画像データを含む
複数の画像データを１画面に表示可能な高解像度モニタ
７を有しており、複数の画像を解像度を低下させずに表
示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置、特
に、超音波受信信号から得た超音波画像データを含む複
数の画像データを表示する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置は、生体内に超音波を照
射し、生体からの反射エコー信号により、断層像や血流
情報を得るものである。この種の超音波診断装置は、超
音波送受信回路とモニタとの間にディジタルスキャンコ
ンバータ（以下、ＤＳＣと記す）が設けられている。こ
のＤＳＣは、ＴＶ信号と非同期の超音波同期で得られる
画像データを標準ＴＶ方式のビデオ信号に変換するため
の装置であり、主に少なくとも１フレーム分の画素（た
とえば６４０×４８０画素）データを記憶するフレーム
メモリによって構成されている。この種の超音波診断装
置では、たとえばモードが異なる複数の画像や、フリー
ズしたタイミングが異なる複数の画像をモニタに並べて
表示することが行われている。このような場合には、必
要に応じて縦または横それぞれに画像データを間引いて
フレームメモリに配置している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
複数の画像をモニタに並べて表示する場合、得られた画
像を間引いてフレームメモリに配置しているので、画像
の解像度が低くなる。従って、表示の分解能が落ちて粗
い画像になり、画像による比較診断や計測診断を正確に
行いにくいという問題が生じる。

【０００４】一方、この種の超音波診断装置で、ＶＴＲ
等の画像記録装置に画像を記録しておき、再生画像を含
む複数の画像を並べて表示することも行われている。こ
のような場合には、再生画像を切り換えるたびに、ＶＴ
Ｒ等の記録媒体から画像を再生しなければならず、再生
に要する時間分、画像の切り換え時間が長くなる。本発
明の目的は、複数の画像を表示しての比較診断や計測診
断を正確に行えるようにすることにある。

【０００５】本発明の他の目的は、再生画像を含む複数
の画像を表示する際に、画像の切り換え時間を短縮する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、超音波受信信号から得た所定の解像度のディジ
タルの超音波画像データを含む複数の画像データを１画
面上に表示する装置であって、超音波画像データ生成手
段と複数の画像メモリと画像合成手段と表示手段とを備
えている。

【０００７】超音波画像データ生成手段は、超音波画像
データを前記解像度で生成するものである。複数の画像
メモリは、超音波画像データ生成手段で生成された超音
波画像データを含む複数の画像データを少なくとも１フ
レーム分ずつそれぞれ格納するものである。画像合成手
段は、各画像メモリに格納された複数の画像データを前
記解像度で複数フレーム分合成するものである。表示手
段は、画像合成手段で合成された前記解像度の画像デー
タを複数フレーム分１画面上に表示可能なものである。

【０００８】なお、各画像メモリに記憶された画像デー
タを多数フレーム分記録・再生可能な記録・再生手段
と、各画像メモリと記録・再生手段との間に配置され、
記録・再生手段に記録された画像データを複数フレーム
分一時的に記憶するフレームバッファと、記録・再生手
段から再生された画像データをフレームバッファに記憶
させる書き込み手段とをさらに備えてもよい。

【０００９】

【作用】本発明に係る超音波診断装置では、超音波画像
データ生成手段により所定の解像度の超音波画像データ
が生成されると、この超音波画像データを含む複数の画
像データが各画像メモリに記憶される。記憶された各画
像データは、画像合成手段でたとえば複数フレーム分合
成される。合成された所定の解像度の画像データは、表
示手段において１画面上に表示される。ここでは、複数
フレーム分の画像が所定の解像度で表示されるので、複
数フレームの画像データを並べて表示しても解像度が低
下しない。従って、複数の画像を表示しての比較診断や
計測診断を正確に行える。

【００１０】なお、記録・再生手段とフレームバッファ
と書き込み手段とを設けると、記録・再生手段に記録さ
れた複数フレーム分の再生画像を一旦フレームバッファ
に格納できる。フレームバッファに格納された画像デー
タは画像合成手段で合成され、表示手段に表示される。
ここでは、フレームバッファを設けたので、記録・再生
手段に記録された多数フレームの画像データを表示する
場合であっても、それらをフレームバッファに一旦書き
込んでから必要に応じて読み出すことにより、１フレー
ムの画像を切り換えるたびに記録・再生手段から画像を
再生する必要がなくなる。このため表示画像の切り換え
に要する時間が短縮する。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例による超音波診断
装置の概略ブロック構成図である。この超音波診断装置
は、プローブ１と、プローブ１に接続された送受信回路
２と、送受信回路２に接続されたドプラ演算部３、カラ
ーフロー演算部４及びＡ／Ｄ変換回路５と、これらに接
続されたＤＳＣ６と、ＤＳＣ６に接続された、たとえば
１２８０×１０２４画素表示可能な高解像度モニタ７
と、ＤＳＣ６に接続されたハイビジョンインターフェイ
ス８、光磁気ディスクインターフェイス９及びＶＴＲイ
ンターフェイス１０と、それぞれのインターフェイス８
〜１０に接続された記録装置としての、ハイビジョンＶ
ＴＲ１１、光ディスク装置１２及び３台のＶＴＲ１３と
を有している。

【００１２】プローブ１は、たとえば複数の微小振動子
から構成されている。送受信回路２は、超音波ビームを
送波するための高周波パルス発振器や反射エコーを増幅
する増幅器及び検波回路等を備え、反射エコーから白黒
の断層データを生成する。ドプラ演算部３は、得られた
複数本の反射エコーデータからスペクトル表示の血流デ
ータ（スペクトルデータ）を得るものである。カラーフ
ロー演算部４は、得られた複数本の反射エコーデータか
ら相関演算処理により２次元血流情報を表すカラーフロ
ーデータ（血流の方向に応じて色が変化するとともに流
速に応じて階調が変化するデータ）を得るものである。
Ａ／Ｄ変換回路５は、生成された断層データをディジタ
ルの断層データに変換するものである。

【００１３】ＤＳＣ６は、ドプラ演算部３で得られたス
ペクトルデータを格納するためのドプラメモリ２０と、
カラーフロー演算部４で演算されたＢモード用のカラー
フローデータを格納するためのカラーＢメモリ２１及び
Ｍモード用のカラーフローデータを格納するためのカラ
ーＭメモリ２２と、Ａ／Ｄ変換回路５で得られたＢモー
ド用の白黒断層データを格納するためのグレーＢメモリ
２３及びＭモード用の白黒断層データを格納するための
グレーＭメモリ２４と、表示用のキャラクターを格納す
るためのキャラクターメモリ２５と、各種のグラフィッ
クデータを格納するためのグラフィックデータ２６及び
心拍等の生体信号データを格納するためのバイオメモリ
２８の８つのメモリを有している。これらのメモリのう
ち、メモリ２０〜２４は、それぞれ６４０×４８０画素
の画像データを少なくとも１フレーム分格納可能な容量
を有しており、メモリ２５〜２８は、それぞれ１２８０
×１０２４画素の画像データを少なくとも１フレーム分
格納可能な容量を有している。

【００１４】また、ＤＳＣ６は、各メモリ２０〜２７に
記録されたデータを合成する合成部２８と、１フレーム
（６４０×４８０画素）の画像データを、たとえば１０
フレーム分一時的に記憶可能な録再フレームバッファ２
９と、これらのメモリ２０〜２７や各部を制御する制御
部３０とを有している。各メモリ２０〜２７は合成部２
８と録再フレームバッファ２９とに接続されている。

【００１５】また制御部３０は、各メモリ２０〜２７の
読み出し及び書き込みを制御するとともに、ドプラ演算
部３、カラーフロー演算部４及びＡ／Ｄ変換回路５を制
御する。さらに合成部２８、録再フレームバッファ２９
及び各インターフェイス８〜１０を制御する。なお、制
御部３０には、操作パネル３１が接続されており、操作
パネル３１からの入力により各部を制御する。

【００１６】合成部２８は、各メモリ２０〜２７に格納
された画像データを合成する。なおここでは、２画面表
示、４画面表示の際には、それぞれ各メモリ２０〜２７
に格納された画像データを表示し得るように合成する。
なお合成部２８には、高解像度モニタ７の解像度（１２
８０×１０２４画素）で画像を表示する場合、１２８０
×１０２４画素のメモリが必要なわけではない。合成部
２８では、それぞれの画像メモリ２０〜２７に対する制
御部３０による読み出しコントロールによって、装置の
表示モードに合わせて読み出した画像データが表示した
い位置にくるようにコントロールし、読み出した画像デ
ータを合成する。さらにキャラクタメモリ２５に記録さ
れたキャラクタデータやグラフィックメモリ２６に記録
されたグラフィックデータやバイオメモリ２７に記録さ
れたバイオデータを合成する。そしてこれをＤ／Ａ変換
して高解像度モニタ７に出力する。これにより、メモリ
２０〜２４でのメモリの容量を増やす必要がなくなる。

【００１７】合成部２８には、各インターフェイス８〜
１０が接続されている。また録再フレームバッファ２９
には、光磁気ディスクインターフェイス９及びＶＴＲイ
ンターフェイス１０が接続されている。録再フレームバ
ッファ２９は、光磁気ディスク装置１２及びＶＴＲ１３
に記録された画像と各メモリ２０〜２７に格納された画
像とを最大１０フレーム分一時的に蓄えることができ
る。

【００１８】ＶＴＲインターフェイス１０は、図２に示
すように、３台のＶＴＲ１３に対応する６つのインター
フェイスフレームメモリ（以下、Ｉ／Ｏフレームメモリ
という）４０ａ〜４０ｆとＡ／Ｄ及びＤ／Ａ変換回路４
１とを有している。なお、ＶＴＲ１３には６４０×４８
０画素の画像を１フレームとして１フレームずつ記録す
る。このため、合成部２８で１２８０×１０２４画素に
合成され、高解像度モニタ７に表示された画像を記録す
る際には、そこから６４０×４８０の画像を抽出する必
要がある。この抽出作業は、制御部３０に接続された操
作パネル３１に設けられたトラックボールまたはキーボ
ード操作による入力によって行われる。たとえば、ＶＴ
Ｒ記録時には、６４０×４８０の大きさの所定の記録抽
出領域を示すグラフィックカーソルを高解像度モニタ７
上に表示し、この表示領域を操作パネル３１に配置され
たトラックボールやキーボードにより移動することによ
り抽出範囲を指定し、記録すべき画像を抽出する。この
抽出結果に応じて、６４０×４８０画素のフレームのデ
ータずつＩ／Ｏフレームメモリ４０に記録される。なお
ここで２つのＩ／Ｏフレームメモリを１台のＶＴＲに対
応させて設けたのは、高解像度モニタ７に表示するため
のクロックが比較的高速なＮＴＳＣ方式のクロックより
さらに速いため、デュアルポートメモリ等を用いても読
み書きを同時に行えないためである。ここでは、一方の
フレームメモリ４０に書き込みの際には、他方のフレー
ムメモリからＮＴＳＣ信号作成用のクロックで１フレー
ム前の画像データを読み出して、Ｄ／Ａ変換を行い同期
信号と合成してＶＴＲ１３に送っている。つまり、高解
像度に対応した画像データから１フィールドまたは１フ
レーム分のＶＴＲ用のＮＴＳＣ方式のビデオ信号を作成
するたびに書き込みと読み出しとをトグルさせて動作さ
せている。同様にＶＴＲ１３からの再生時にも書き込み
と読み出しとをトグルさせて高解像度の画像データを作
成する。

【００１９】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。プローブ１から生体内に超音波ビームを送波する
と、その超音波受信信号は送受信回路２で受信処理さ
れ、Ｄモードの場合にはドプラ演算部３にその信号が送
られ、カラーＢやカラーＭモードの場合には受信信号が
カラーフロー演算部４及びＡ／Ｄ変換回路５に与えられ
る。またＢモードやＭモードやＢＭモードの場合には超
音波受信信号はＡ／Ｄ変換回路５に与えられる。そして
ドプラ演算部３では、高速フーリエ演算等によりスペク
トルデータを算出し、それをドプラメモリ２０に格納す
る。またカラーフロー演算部４では、自己相関演算によ
り血流情報に応じた色のカラーフローデータをカラーＢ
メモリ２１またはカラーＭメモリ２２に格納する。さら
にＢモードやＭモードの場合には、グレーＢメモリやグ
レーＭメモリに断層データを格納する。一方、操作パネ
ル３１から各種のキャラクターやグラフィックの表示指
令がなされると、それらの画像データが、キャラクター
メモリ２５及びグラフィックメモリ２６に格納される。
また、心電計（図示せず）等から入力された外部からの
生体情報は、バイオメモリ２７に格納される。

【００２０】メモリ２０〜２４に格納された画像データ
や、メモリ２５〜２７に格納された画像データは、合成
部２８及びモードに応じて録再フレームバッファ２９に
与えられる。合成部２８では与えられた画像データを合
成する。この合成部２８では、録再フレームバッファ２
９に格納されたデータを合成することも可能である。た
とえば、録再フレームバッファ２９に、図３に示すよう
に時間的に変化した４つのＢモード像の画像Ｒ１〜Ｒ４
を格納しておき、それらを順次読み出して合成すること
も可能である。この場合には、時間的変化による画像の
比較を行い、たとえば正常時の画像とそれ以外の画像と
を比較診断を行える。これらの時間的に変化する画像と
して、たとえばＶＴＲ１３や光磁気ディスク装置１２か
ら読み出したものを用いてもよい。

【００２１】合成部２８で合成された画像は、高解像度
モニタ７に表示されるとともに、ハイビジョンインター
フェイス８や光磁気インターフェイス９やＶＴＲインタ
ーフェイス１０を介してハイビジョンＶＴＲ１１、光磁
気ディスク装置１２、ＶＴＲ１３に合成された画像を記
録することもできる。なお、合成部２８で合成された１
２８０×１０２４画素のデータをＶＴＲ１３に記録する
場合には、それから６４０×４８０画素の記録領域を抽
出する必要がある。なぜならＶＴＲ１３には、ＮＴＳＣ
方式での解像度のデータしか記録できないからである。
この場合には、操作パネル３１を用いて、記録抽出領域
を示すカーソルＣ（図３）を表示させこれを操作パネル
３１内のトラックボールやキーボードにより移動させ、
記録領域を抽出する。この抽出された記録領域のデータ
だけがＶＴＲインターフェイス１０に送られる。ＶＴＲ
インターフェイス１０では、それらを２つのフレームバ
ッファメモリ４０に１フィールドまたは１フレームずつ
交互に書き込む。そして一方のＩ／Ｏフレームメモリに
データを書き込んでいる際には、他方のＩ／Ｏフレーム
メモリから１フレーム前のデータを読み出す。

【００２２】また、ＶＴＲ１３に記録された画像を再生
して高解像度モニタ７に表示する際には、まずモニタ７
上にＶＴＲ再生領域を表示する。この際には、たとえば
６４０×４８０画素程度の再生領域を示すカーソルＣを
同様にモニタ７に表示する。そして、ＶＴＲ１３から再
生したＮＴＳＣ信号をＡ／Ｄ変換し、一方のフレームバ
ッファメモリに書き込む。そして制御部３０により、高
解像度モニタ７をの再生領域に合わせてＶＴＲインター
フェイス１３から送られたデータを再録フレームバッフ
ァ２９を介して合成部２８に書き込み、合成部２８で他
の画像データと合成して高解像度モニタ７に出力する。
この際にも同様に、１フィールドまたは１フレーム分Ｖ
ＴＲ信号を作成するたびにフレームバッファメモリ４０
への書き込みと読み出しとをトグルさせて動作させる。

【００２３】また録再フレームバッファ２９を介して光
磁気ディスク装置１２やＶＴＲ１３に記録することもで
きる。この場合には、６４０×４８０画素の１フレーム
のデータずつをそれらに記録する。ここでは、光磁気デ
ィスク装置１２に画像を記録する際には、合成部２８を
経由してもよいし、また録再フレームバッファ２９を経
由してもよい。合成部２８を経由する際には、合成され
た１２８０×１０２４画素のデータが格納される。ま
た、再録フレームバッファ２９を経由して記録する場合
には、６４０×４８０画素のデータが１フレームずつ記
録される。

【００２４】一方、ハイビジョンＶＴＲ１１に記録され
た合成画像データは、ハイビジョンインターフェイス８
及び合成部２８を介して高解像度モニタ７に表示され、
光磁気ディスク装置１２に記録された合成画像データ
は、光磁気ディスクインターフェイス９及び合成部２８
を介して高解像度モニタ７に表示される。また、光磁気
ディスク装置１２に記録された１フレーム単位の画像デ
ータは、光磁気ディスクインターフェイス９、録再フレ
ームバッファ２９及び合成部２８を介して高解像度モニ
タ７に表示される。ここで、録再フレームバッファ２９
に複数フレーム分の画像データ格納しておくことによ
り、それらの画像を合成して表示できる。

【００２５】ここで、光磁気ディスク装置１２のアクセ
ス速度やＶＴＲ１３の記録再生速度は、通常、メモリか
らなる再録フレームバッファ２９のアクセス速度より遅
いため、再録フレームバッファ２９を経由せずに直接光
磁気ディスク装置１２やＶＴＲ１３から画像データの再
生を行うと、再生に長時間を要する。このため、高解像
度モニタ７に再生画像を表示してそれを別の再生画像に
切り換えると切り換え時間が長くなる。しかし、ここで
は、再録フレームバッファ２９を介して画像を再生でき
るので、必要な再生画像をアクセス速度が速い録再フレ
ームバッファ２９に予め格納しておき、録再フレームバ
ッファ２９に格納された複数の画像を合成部２８を介し
て高解像度モニタ７に表示することができる。これによ
り、画像の再生が不要になり、画像の切り換え時間が短
縮できる。。

【００２６】また、１２８０×１０２４画素のデータを
一括して表示できる高解像度モニタ７を用いているの
で、通常のテレビジョンの解像度で得られたたとえば６
４０×４８０画素の画像データを解像度を低下させるこ
となく４画面同時に表示できる。また、録再フレームバ
ッファ２９を設けているので、アクセス速度の遅い記録
装置を用いても、表示の切り換え時間を短縮できる。さ
らに、ＶＴＲインターフェイス１０において、６４０×
４８０画素の記録画像を抽出する際に、フレームバッフ
ァメモリをＶＴＲに対して２つ設けているので、高解像
度モニタ７のように書き込みクロックが速いモニタを用
いても、書き込みと読み出しとを交互に行うことによ
り、通常のＮＴＳＣのビデオ信号を作成できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る超音波診断装置では、所定
の解像度で画像メモリに格納された画像データが、その
解像度で表示手段に表示されるので、複数の画像を解像
度を低下させることなく表示手段に表示できる。このた
め、比較診断や計測診断を正確に行える。また、フレー
ムバッファを設けた場合には、動作速度の遅い記録・再
生手段に複数の画像データを記録しても、その再生時に
おいて表示画像を切り換える際に切り換え時間を短縮で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による超音波診断装置の概略
ブロック構成図。

【図２】ＶＴＲインターフェイスの概略ブロック構成
図。

【図３】表示の一例を示す図。

【符号の説明】

２ 送受信回路 ３ ドプラ演算部 ４ カラーフロー演算部 ５ Ａ／Ｄ変換回路 ７ 高解像度モニタ １２ 光磁気ディスク装置 １３ ＶＴＲ ２０ ドプラメモリ ２１ カラーＢメモリ ２２ カラーＭメモリ ２３ グレーＢメモリ ２４ グレーＭメモリ ２８ 合成部 ２９ 録再フレームバッファ ３０ 制御部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波受信信号から得た所定の解像度のデ
   ィジタルの超音波画像データを含む複数の画像データを
   １画面上に表示する超音波診断装置であって、 前記超音波画像データを前記解像度で生成する超音波画
   像データ生成手段と、 前記超音波画像データ生成手段で生成された超音波画像
   データを含む複数の前記画像データを少なくとも１フレ
   ーム分ずつそれぞれ格納する複数の画像メモリと、 前記各画像メモリに格納された複数の画像データを前記
   解像度で複数フレーム分合成する画像合成手段と、 前記画像合成手段で合成された前記解像度の画像データ
   を１画面上に複数フレーム分表示可能な表示手段と、を
   備えた超音波診断装置。
2. 【請求項２】前記各画像メモリに記憶された画像データ
   を多数フレーム分記録・再生可能な記録・再生手段と、 前記各画像メモリと前記記録・再生手段との間に配置さ
   れ、前記記録・再生手段に記録された画像データを複数
   フレーム分一時的に記憶するフレームバッファと、 前記記録・再生手段から再生された画像データを前記フ
   レームバッファに記憶させるための書き込み手段と、を
   さらに備えた請求項１に記載の超音波診断装置。