JPH08173428A - 超音波血流表示方法および装置 - Google Patents
超音波血流表示方法および装置Info
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Abstract
のBモード像を捕捉し易いパワードプラ超音波血流表示
方法および装置を実現する。 【構成】 切換器77、78および切換制御回路79か
らなる表示変更手段が、血流表示領域の移動を表す移動
信号Zに従い、血流表示領域84の移動中は血流表示領
域84にもBモード像を表示させ、血流表示領域84の
移動が止まったら、血流像を表示させる。
Description
よび装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、超音波
により、パワードプラ・モード(Power Doppler mode)
で血流像をBモード像表示領域の一部に表示するに当た
り、血流表示領域の移動中は血流像の代わりにBモード
像を表示し、血流表示領域が止まっている時に血流像を
表示するようにした超音波血流表示方法および装置であ
る。
に超音波を照射し、ドプラ(Doppler)信号のパワー(pow
er)によって血流の2次元分布をカラー画像で表示する
ことが行なわれる。ドプラ信号のパワーによって血流を
表示する方法は、ドプラ信号の周波数によって血流を表
示する方法とは違って、血流の方向や速度あるいは速度
分散等を表示することはできないが、血流の所在とその
強さを高感度かつ高S/N比で表示できるという独特の
機能に鑑み、有益な血流表示方法の1つになっている。
c Imaging, December 1993, p.66-69 に述べられている
ように、Bモード像表示領域の一部に血流表示領域を設
けて、そこに血流像を表示するようになっている。血流
表示領域は、操作器によってBモード像表示領域中で自
由に移動できるようになっており、それによって、所望
の関心領域の血流像を表示させることができる。
で表示され、パワーの昇順に、例えば、紫、赤、橙、黄
とされる。そして、血流が無い部分はそれらとは違う
色、例えば青で表示され、血流がある部分とは明瞭に区
別できるようになっている。ドプラ信号のパワーによる
血流像はS/N比が良いので、血流が無い部分は一様な
青で塗り潰される。
に示すように、画像表示器の表示面81上で、Bモード
像表示領域82に腫瘍像83が表示されているとき、血
流表示領域84をこの腫瘍像83のある部位に移動させ
て、その部分の血流を表示させようとする場合、移動の
途中で、図7のように、血流表示領域84が腫瘍像83
に重なると、腫瘍像83が隠れて見えなくなり、目標の
確認ができなくなる。
ローブは、操作者によって被検体に当接されるものであ
るから、方向が変わり易い。このため、画面を見ながら
送受波器の方向のずれを直して、常に腫瘍像83が表示
面81に出ているようにしなければならないが、上記の
ように目標が途中で見えなくなると、送受波器の向きが
ずれても修正できなくなる。従って、血流表示領域84
に表示されている血流が間違いなく所望の部位の血流で
あるか、不確かになってまう。
たもので、その目的は、血流表示領域を移動させている
間でも、目標のBモード像を捕捉し易い超音波血流表示
方法および装置を実現することである。
1の手段は、超音波ドプラ信号のパワーによる血流像を
Bモード像表示領域内で移動可能な血流表示領域に表示
する方法において、血流表示領域の移動中は前記血流表
示領域内にBモード像を表示することを特徴とする超音
波血流表示方法である。
波エコー信号に基づいてBモード像を形成するBモード
像形成手段と、超音波ドプラ信号のパワーに基づいて血
流像を形成する血流像形成手段と、前記Bモード像形成
手段が形成したBモード像を表示するとともに、Bモー
ド像表示領域内に形成される血流表示領域に前記血流像
形成手段が形成した血流像を表示する表示手段と、前記
血流表示領域を移動させる移動手段とを有する超音波血
流表示装置において、前記血流表示領域が移動中である
ときは前記血流表示領域内にBモード像を表示する表示
変更手段を具備することを特徴とする超音波血流表示装
置である。
には、その移動中はBモード像が表示され、移動が止ま
ったら血流像が表示される。
手段により、血流表示領域の移動中は血流表示領域にB
モード像が表示され、移動が止まったら血流像が表示さ
れる。
に説明する。図1は本発明実施例の装置の要部の構成を
示すブロック図、図2は全体構成を示すブロック図であ
る。なお、本発明実施例の方法は、本発明実施例の装置
の動作で示される。
において、1は送受波器、2は送受信回路、3はBモー
ド信号処理回路、4はBモード像記憶回路、5はドプラ
信号処理回路、6はCFM像記憶回路、7はRGB回
路、8は画像表示器、9は制御回路、10は操作器、1
01はトラックボールである。
って、図示しない被検体に当接され、制御回路9による
制御の下、送受信回路2から与えられる駆動信号に従っ
て超音波を被検体内に照射し、被検体内から返ってくる
エコー(echo)信号を検出するものである。送受信回路2
は、送受波器1に駆動信号を与えると共に、検出された
エコー信号を受信および増幅し、Bモード信号処理回路
3およびドプラ信号処理回路5にそれぞれ入力するもの
である。
よる制御の下、送受信回路2から与えられるエコー信号
を処理して、Bモード像表示用の画像データを作成し、
Bモード像記憶回路4に書き込むものであり、本実施例
では、このBモード信号処理回路3が本発明のBモード
像形成手段に相当する。
る制御の下、送受信回路2から与えられるエコー信号を
パルスドプラ(Pulse Doppler)法により処理して、血流
動態に関するCFM(Color Flow Mapping)像を表示する
ための画像データ、即ち、血流の速度、ドプラ信号のパ
ワー、血流速度の分散等を表すそれぞれの画像データ
(CFMデータ)を作成し、CFM像記憶回路6に書き
込むものである。本実施例では、このドプラ信号処理回
路5が本発明の血流像形成手段に相当する。
回路6にそれぞれ書き込まれた画像データは、制御回路
9による制御の下に読み出され、RGB回路7でカラー
表示用の複数の色要素信号、例えばRGB(Red, Green,
Blue)信号に変換されて、画像表示器8に与えられ、画
像として表示されるようになっている。本実施例では、
これらRGB回路7および画像表示器8が本発明の表示
手段に相当する。
操作することにより、本実施例の装置の動作を制御する
ものである。操作器10には、画像表示器8の表示面上
でカーソル等を動かすためのトラックボール101が備
えられる。トラックボール101は、血流表示領域を動
かすときにも操作されるものである。本実施例では、こ
のトラックボール101を有する操作器10が本発明の
移動手段に相当する。
ある。図1において、71はBモードデータRGB変換
回路、72はCFMデータRGB変換回路、73はRG
B係数発生回路、701、702および703は、それ
ぞれR信号発生回路、G信号発生回路およびB信号発生
回路である。
モード像記憶回路4から読み出されたBモードデータを
RGB信号に変換するもの、CFMデータRGB変換回
路72は、CFM像記憶回路6から読み出されたCFM
データをRGB信号に変換するものである。
タとCFMデータについてのRGB信号の係数をそれぞ
れ発生するものである。BモードデータのRGB信号の
係数はaR ,aG ,aB 、CFMデータのRGB信号の
係数はbR ,bG ,bB である。これらの係数の値は0
〜1の範囲で定められる。
CFMデータ、閾値Bmax 、閾値CFMTHおよびモード
信号に従い、例えば下記の(1)、(2)、(3)の論理によっ
て決められる。なお、閾値Bmax 、閾値CFMTHおよび
モード信号は制御回路9から与えられるものである。
max を越えるときは、係数aR ,aG ,aB を全て1、
係数bR ,bG ,bB を全て0とする。なお、閾値B
max は、被検体組織の動き、即ちクラッタ(clutter) 成
分に対して血流表示がなされることを防ぎ、アーチファ
クト(artifact)を生じさせないために設けられる。閾値
Bma x は制御回路9によって調節される。
max 以下で、かつ、CFMデータが表すパワー値がが所
定の閾値CFMTH以上であるときは、係数aR ,aG ,
aB を全て0、係数bR ,bG ,bB を全て1とする。
なお、パワー表示における閾値CFMTHは、信号処理中
の部位が、主に血流領域(CFMTH以上)であるか、組
織領域(CFMTH未満)であるかを識別するために設け
られる。閾値CFMTHは制御回路9によって調節され
る。
示、CFM像主体表示または折衷像表示のいずれにする
かに応じて、それぞれ、例えば、(aR =aG =aB =
1,b R =bG =bB =0)、(aR =aG =aB =
0,bR =bG =bB =1)、(aR =aG =aB =
0.6,bR =bG =bB =0.3)とする。いずれの
表示にするかは予め指定される。
示との関係については、後の動作説明のところで詳しく
説明する。なお、上記(1)、(2)、(3)の論理機能を有す
るRGB係数発生回路73は、ハードウェア(hardware)
の論理回路で構成するのが動作速度を高速化できる点で
好ましい。しかし、同じ機能をマイクロコンピュータ(m
icro computer)等のプログラムで実現することもでき
る。その場合は、変更や改訂等への対応が容易になる利
点がある。
5、加算器76、切換器77,78および切換制御回路
79によって構成される。掛算器74は、Bモードデー
タRGB変換回路71から出力されるBモードデータの
R信号RB に、切換器77を通じて与えられる、RGB
係数発生回路73の出力係数aR または固定の係数1を
掛算するものである。
れる、CFMデータRGB変換回路72からのCFMデ
ータのR信号RC または固定のデータ0に、RGB係数
発生回路73の出力係数bR を掛算するものである。
出力信号を加算し、その結果を表示用のR信号として画
像表示器8に与えるものである。切換制御回路79は切
換器77,78の切り換えを制御するものである。切り
換えの制御は、制御回路9から与えられるモード信号と
移動信号に従って行なわれる。なお、移動信号とは、血
流表示領域が移動中であることを示す信号である。
のモード、即ち、Bモード、速度モード、パワーモード
および分散モードを表す信号であり、移動信号は1ビッ
トで血流表示領域が移動中か否かを表す信号である。
き、下記の(4)、(5)、(6)の論理に従って切換器77,
78の切り換えを制御するものである。 (4)モード信号がBモードを示しているときは、切換器
77,78を接点B側に切り換える。
るときで、かつ、移動信号が「移動中」を示していると
きは、切換器77,78を接点B側に切り換える。 (6)それ以外のときは、切換器77,78を接点A側に
切り換える。
出力信号の関係を表1に示す。
X,Yと、血流表示領域の移動を表す1ビットの入力信
号Zの論理値に対する、切換制御回路79の出力信号Q
の論理値を示すものである。なお、Q=0が接点A側へ
の切り換え信号、Q=1が接点B側への切り換え信号で
ある。
で示される。
路703も、R信号発生回路701と同様の構成を持つ
ものであり、同様に、それぞれ表示用のG信号およびB
信号を発生して画像表示器8に与える。
発生回路702およびB信号発生回路703は、ハード
ウェア(hardware)の論理回路で構成するのが、動作速度
を高速化できる点で好ましいが、掛算器74,75、加
算器76、切換器77,78および切換制御回路79と
同じ機能をマイクロコンピュータ(micro computer)等の
プログラムで実現することもできる。その場合は、変
更、改訂等への対応が容易になる利点がある。
明する。図3〜図5は、本発明実施例の装置による画像
表示の一例を示す図である。なお、これらの図は、本発
明実施例の方法による画像表示の一例をも示す。
面81において、Bモード像表示領域82にBモード像
を表示し、かつ、血流表示領域84にパワーモードの血
流表示を行う状態について説明する。なお、血流表示領
域84はその輪郭線によって画面上に明示される。
表示領域84が止まっているときは、RGB回路7のR
信号発生回路701において、切換制御回路79により
切換器77、78が接点A側に切り換えられている。
ータRGB変換回路71の出力信号RB が、RGB係数
発生回路73の出力係数aR と掛算され、また、掛算器
75により、CFMデータRGB変換回路72の出力信
号RC が、RGB係数発生回路73の出力係数bR と掛
算され、これら2つの掛算器74、75の出力信号が加
算器76で加算されて、表示用のR信号として画像表示
器8に与えられる。
路703も、同様な動作状態になっており、それぞれ表
示用のG信号およびB信号を形成して画像表示器8に与
える。
の論理に従って係数aR ,aG ,a B および係数bR ,
bG ,bB を発生するから、画像表示器8には次のよう
なRGB信号が与えられる。
は、係数aR ,aG ,aBが全て1、係数bR ,bG ,
bB が全て0であるから、R信号発生回路701におい
ては、掛算器74でBモードデータRGB変換回路71
の出力信号RB に1が掛けられ、掛算器75でCFMデ
ータRGB変換回路72の出力信号RC に0が掛けられ
る。この結果、加算器76の出力信号はBモードデータ
だけのR信号になる。G信号発生回路702およびB信
号発生回路703も、同様にして、それぞれBモードデ
ータだけのG信号およびB信号を出力する。従って、こ
れによって画像表示器8にはBモード画像が表示され
る。
下で、かつ、CFMデータが表す血流のパワー値が閾値
CFMTH以上であるときは、係数aR ,aG ,aB が全
て0、係数bR ,bG ,bB が全て1であるから、R信
号発生回路701においては、掛算器74でBモードデ
ータRGB変換回路71の出力信号RB に0が掛けら
れ、掛算器75でCFMデータRGB変換回路72の出
力信号RC に1が掛けられる。この結果、加算器76の
出力信号はCFMデータだけのR信号になる。G信号発
生回路702およびB信号発生回路703も、同様にし
て、それぞれCFMデータだけのG信号およびB信号を
出力する。従って、これによって画像表示器8には血流
像が表示される。
下で、CFMデータが表す血流のパワー値がCFMTHに
満たないときは、Bモード像主体表示、CFM像主体表
示または折衷像表示のいずれであるかに応じて、各係数
はそれぞれ、例えば、(aR =aG =aB =1,bR =
bG =bB =0)、(aR =aG =aB =0,bR =b
G =bB =1)、(aR =aG =aB =0.6,bR =
bG =bB =0.3)となる。従って、画像表示器8に
は、Bモード像主体表示ではBモード像だけが表示さ
れ、CFM像主体表示では血流像だけが表示され、折衷
像表示ではBモード像画像と血流像が半透明状に重なり
合って表示される。
とCFMデータのRGB信号が、RGB係数発生回路7
3の出力係数付きで加算されて、画像表示用のRGB信
号となることにより、それによって表示される画像は、
図3のように、Bモード像表示領域82に腫瘍像83を
含むBモード像を表示し、血流表示領域84に血流像を
表示するものとなる。
血流表示領域84を腫瘍像83の部位に移動させ、その
部位の血流を表示させる場合について説明する。血流表
示領域84を移動させると、その移動中は、移動信号が
「移動中」を示すから、切り換え制御回路79が切換器
77、78を接点B側に切り換える。これによって、掛
算器74はBモードデータRGB変換回路71の出力R
B に固定係数1を掛ける状態となり、掛算器75は固定
データ0に係数bR を掛ける状態となるので、加算器7
6の出力信号はBモード像のR信号だけになる。G信号
発生回路702およびB信号発生回路703でも同様な
動作が行なわれ、それぞれBモード像のG信号およびB
信号が出力される。
示領域84にもBモード像が表示される状態になる。従
って、図4のように、移動中の血流表示領域84が腫瘍
像83に掛かっても、腫瘍像83は見えているので、目
標を見失うことがない。即ち、血流表示領域84を移動
させている間でも、目標のBモード像を捕捉し易いとい
う効果が得られる。
れて、腫瘍像83が消えたとしても、画面を見ながら方
向を探ることにより、目標の腫瘍像83を再度映し出す
ことができる。即ち、血流表示領域84を移動させてい
る間、送受波器1の正しい向きを確保し易いという効果
が得られる。
4に入れたら、そこでトラックボール101の操作をや
めて、領域の移動を止める。これによって、移動信号が
「移動中でない」となるので、切換制御回路79は、切
換器77、78を接点A側に戻し、BモードデータとC
FMデータに基づくR信号が画像表示器8に与えられる
ようにする。G信号発生回路702およびB信号発生回
路703においても同様なことが行なわれる。
域84には確実に腫瘍部83と分かっている部位の血流
が表示される。即ち、確実に所望の部位の血流を表示す
ることができるという効果が得られる。
B信号によって画像をカラー表示するものに限らず、別
な複数の色要素信号によってカラー表示をするものであ
ってよく、さらには、カラーによらずにモノクローム(m
onochrome)の階調あるいは特定のパターン(ハッチング
等)で血流を表示するものであっても、本発明における
表示手段の範囲に属する。
ックボールに限るものではなく、マウス、ジョイスティ
ック、カーソルキー、タッチパネル等、図形移動のため
の各種操作具は、本発明における移動手段の範囲に含ま
れる。
換器77、78および切換制御回路からなるハードウェ
ア若しくは同じ機能のソフトウェアを持つマイクロコン
ピュータ等に限定されない。表示変更手段は、要する
に、血流表示領域の移動中は画面の表示モードをBモー
ド表示にするものであればよく、この機能を持つもの
は、本発明における表示変更手段の範囲に含まれる。
血流表示領域の移動中は前記血流表示領域内にBモード
像を表示するようにしたので、血流表示領域には、その
移動中はBモード像が表示され、移動が止まったら血流
像が表示される。このため、血流表示領域を移動させて
いる間でも、目標のBモード像を捕捉し易いという効果
が得られる。
ク図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 超音波ドプラ信号のパワーによる血流像
をBモード像表示領域内で移動可能な血流表示領域に表
示する方法において、血流表示領域の移動中は前記血流
表示領域内にBモード像を表示することを特徴とする超
音波血流表示方法。 - 【請求項2】 超音波エコー信号に基づいてBモード像
を形成するBモード像形成手段と、超音波ドプラ信号の
パワーに基づいて血流像を形成する血流像形成手段と、
前記Bモード像形成手段が形成したBモード像を表示す
るとともに、Bモード像表示領域内に形成される血流表
示領域に前記血流像形成手段が形成した血流像を表示す
る表示手段と、前記血流表示領域を移動させる移動手段
とを有する超音波血流表示装置において、前記血流表示
領域が移動中であるときは前記血流表示領域内にBモー
ド像を表示する表示変更手段を具備することを特徴とす
る超音波血流表示装置。
Priority Applications (6)
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