JPH09164140A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示器の表示画面に同一の超音波画像が複数
同時表示される場合に、各超音波画像ごとにフレームメ
モリを複数設けることなく同時表示を実現し、また回路
構成の複雑化を防止してコストダウンを図る。 【解決手段】 フレームメモリ１６にはＢモード画像が
格納され、フレームメモリ２０には血流速度画像が格納
され、フレームメモリ２２には血流分散画像が格納され
る。このうち例えばＢモード画像が複数同時表示される
場合には、読み出し制御部はフレームメモリ２０から１
表示当たりＢモード画像を複数回読み出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置、特
に、同じ画面内に複数の超音波画像が表示される超音波
診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置の各種機能の１つとして
いわゆる同時表示モードが提案されている（例えば、特
開平７−１２４１６０号公報参照）。かかる同時表示モ
ードでは、例えば図８に示すように、表示器の画面が２
分割され、その一方にＢモード画像（白黒の二次元断層
画像）が表示され、その他方にＢモード画像上にドプラ
画像（カラーの二次元血流画像）を重ねた超音波画像
（合成画像）が表示される。その理由の１つには、合成
画像のみを画面表示すると、血流については認識しやす
いが、背景としての断層面を認識しにくくなるので、両
画像を並べて表示するということがある。従来から、一
方の分割画面にフリーズした静止画像を表示し、他方の
分割画面に動画像を表示することも行われているが、上
記の同時表示は、同一時相の２つの動画像を表示するも
のである。

【０００３】図９には、同時表示の他の例が示されてい
る。この例では、いわゆる白黒のＭモード画像（縦軸が
超音波ビームに沿った深さ軸で、横軸が時間軸）と、そ
のＭモード画像上にカラーのドプラ画像（ある超音波ビ
ームに沿った運動体の各深さの速度を表示したもので、
Ｄモード画像とも呼ばれる）を重ねた合成画像と、が同
時表示されている。なお、同時表示には上記以外に各種
の方式がある。

【０００４】上記の特開平７−１２４１６０号公報に記
載された超音波診断装置では、複数の超音波画像の同時
表示を実現するために、Ｂモード画像や二次元ドプラ画
像といった超音波画像の種別ごとに２つずつフレームメ
モリを設けている。そして、一方の超音波画像を表示す
る際には、一方のフレームメモリからデータを読み出
し、他方の超音波画像を表示する際には、他方のフレー
ムメモリから同一のデータを読み出している。なお、こ
の従来装置では、フレームメモリのみならずカラー処理
回路などの回路も２つずつ設ける必要があった。すなわ
ちＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ）などの回路
を二重に設ける必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、上記従来
の超音波診断装置では、上述のように同時表示のために
フレームメモリなどの回路を２つずつ設ける必要があ
り、また３画像同時表示を行う場合には、フレームメモ
リなどの回路を３つずつ設ける必要がある。このため、
同時表示を行うために超音波診断装置の構成が複雑とな
り、コストアップにもつながるという問題があった。特
に、その問題は同時表示を行う超音波画像の個数が多け
れば多いほど顕著になる。

【０００６】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、超音波画像の同時表示を行う
場合に、各種別の超音波画像ごとにフレームメモリなど
を複数設ける必要がなく、回路構成の複雑化を防止して
コストダウンを図ることができる超音波診断装置を提供
することにある。

【０００７】また、本発明は既存の回路の実質的変更を
要することなく、複数の同時表示モードに対応できる超
音波診断装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、表示画面内にＮ個の第１画像が単独で又
は他の画像と合成されつつ同時表示される超音波診断装
置において、超音波の送受信波により得られた第１画像
を１フレーム分格納する単一の第１フレームメモリと、
前記同時表示に合わせて、前記第１フレームメモリに対
し同じ第１画像をＮ個分読み出す読み出し制御部と、前
記Ｎ個の第１画像又はそれらと他の画像を基礎として表
示画像を形成する画像形成部と、を含むことを特徴とす
る。

【０００９】上記構成によれば、フレームメモリは、同
時表示される第１画像について１つのみ設ければよく、
読み出し制御部により、フレームメモリに対して第１画
像の読み出しが、同時表示される第１画像の個数に相当
する回数（Ｎ回）だけ行われ、そのＮ個の第１画像を利
用して表示画面が形成される。ここで、各第１画像はそ
のまま表示され、あるいは他の画像と合成されて表示さ
れる。

【００１０】すなわち、本発明は、従来装置において２
つのフレームメモリに格納されていたデータがそもそも
同じものであるということに基づいて、単一のフレーム
メモリに対して複数回の読み出しを行うことにより、従
来同様の同時表示を実現するものである。よって、本発
明によれば、装置の回路構成の複雑化を招くことなく、
同時表示を実現でき、装置のコストダウンを図ることが
できる。特に、本発明によれば、同時表示される画像の
個数が増えても、それに対応させて単に読み出し回数を
増加させればよいという利点がある。

【００１１】本発明の好適な態様では、前記第１画像に
合成される第２画像を１フレーム分格納する単一の第２
フレームメモリを含み、前記読み出し制御部は、画像合
成に合わせたタイミングで、前記第２フレームメモリか
ら前記第２画像を読み出し、前記画像形成部は、前記読
み出されたｎ個の第１画像のうち所定のものに前記第２
画像を重ねて合成し表示画像を形成する。ここで、前記
第１画像は、例えば、エコー強度情報を画像化したもの
であり、前記第２画像はドプラ情報を画像化したもので
ある。

【００１２】本発明の好適な態様では、前記読み出し制
御部は、表示画面の１走査線当たり、前記第１フレーム
メモリから当該走査線に対応するデータ列をｍ回ずつ読
み出し、前記第１画像が左右方向に並んでｍ個同時表示
される。

【００１３】すなわち、左右方向に単にｍ個の画像が並
んで表示されるようなシンプルな同時表示が行われる場
合には、１走査線当たり、水平走査に同期してそれに対
応するデータ列をｍ回ずつ読み出せばよい。このよう
に、読み出し回数のみを増減することによって、同時表
示の個数を適宜調整できる。

【００１４】本発明の好適な態様では、前記読み出し制
御部は、水平方向のアドレスを発生する水平カウンタ
と、垂直方向のアドレスを発生する垂直カウンタと、前
記両方向のアドレスからフレームメモリのアドレスを求
めるアドレス演算手段と、前記２つのカウンタを制御す
るカウンタ制御手段と、を有し、前記カウンタ制御手段
は、複数の同時表示モードの中から選択された同時表示
モードに応じて各カウンタの制御を行う。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１６】図１には、本発明に係る超音波診断装置の
好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を
示すブロック図である。

【００１７】図１において、送受信回路１０から出力さ
れた送信信号が超音波探触子１２に供給され、これによ
って超音波探触子１２から生体内へ超音波が放射され
る。生体内にて反射した反射波は、超音波探触子１２に
て受波され、これにより超音波探触子１２から受信信号
が出力される。その受信信号は、送受信回路１０におい
て増幅などがなされた後、断層画像処理部としての検波
器１４に送られ、その検波器１４にて検波が行われる。
検波後の受信信号、すなわちＢモード画像に相当するデ
ータは単一のフレームメモリ１６に格納される。このフ
レームメモリ１６は、１フレーム分の断層画像データを
格納するものである。

【００１８】一方、送受信回路１０から出力された受信
信号は、ドプラ処理部１８にも送られており、このドプ
ラ処理部１８においていわゆる自己相関演算などが実行
され、生体内運動反射体（例えば血流）の速度情報とそ
の速度の分散情報とが演算される。すなわち、ドプラ処
理部１８から出力された血流速度画像のデータはフレー
ムメモリ２０に格納され、また、ドプラ処理部１８から
出力された血流分散画像のデータはフレームメモリ２２
に格納されている。これらのフレームメモリ２０，２２
もそれぞれ単一のフレームメモリで構成され、１フレー
ム分のドプラ画像情報を格納するものである。

【００１９】各フレームメモリ１６，２０，２２からの
データの読み出しは、読み出し制御部２４によって制御
されているが、これについては後述する。各フレームメ
モリ１６，２０，２２から出力されたデータは、画像合
成部２６に送られ、この画像合成部２６にて所定の表示
画像が形成され、その表示画像が表示器２８にて表示さ
れる。なお、図１においては、いわゆるＡ／Ｄ変換器や
Ｄ／Ａ変換器などは図示が省略されている。

【００２０】この超音波診断装置は、上述した超音波画
像の複数同時表示を行う機能を有しているが、従来装置
のようにそれぞれの超音波画像の種別ごとに２つのフレ
ームメモリは設けられておらず、各超音波画像の種別ご
とに１つずつフレームメモリが設けられている。その代
わりに、読み出し制御部２４が必要な個数分の超音波画
像の読み出しを行っており、以下、これについて詳述す
る。

【００２１】図２には、最も基本的な同時表示の例が示
されている。図２（Ａ）には、フレームメモリが示さ
れ、（Ｂ）には、表示器２８の表示画面が示されてい
る。ここで、例えばＢモード画像の同時表示を行うよう
な場合、図２（Ａ）に示すフレームメモリは、図１のフ
レームメモリ１６に相当する。

【００２２】図１に示した読み出し制御部２４は、例え
ば表示画面における第１の走査線上のデータの読み出し
を行う際に、フレームメモリの当該走査線に対応するデ
ータ列を２回ずつ読み出している。すなわち、図２
（Ｂ）に示す表示画面において１回目の読み出しによ
り、分割された表示画面のうちの右側の画面の第１走査
線上のデータが抽出され、引き続いて２回目の読み出し
により、表示画面内の右側の第１番目の走査線上のデー
タが抽出されている。このことは各走査線についても同
様であり、要するに１枚の超音波画像が格納されたフレ
ームメモリに対して２回の読み出しを行って２枚分の超
音波画像に相当するデータを取得し、図２（Ｂ）に示す
ような同時表示を実現している。この場合、読み出し制
御部２４による読み出し速度は、表示レートよりも十分
速いため、画像形成に当たって支障は生じない。

【００２３】図３には、図２に示すような同時表示を実
現するための読み出し制御部２４の回路構成例が示され
ている。図３において、水平メモリアドレスカウンタ３
０には、表示位置制御部３２から水平方向のカウントク
ロック（ＨＣ）と、カウンタのリセットパルス（ＨＲ）
が入力され、また、垂直メモリアドレスカウンタ３４に
は表示位置制御部３２から垂直方向のクロック（ＶＣ）
とカウンタのリセットパルス（ＶＲ）が入力されてい
る。表示位置制御部３２は、後述するように、同時表示
に当たって各データの表示位置を制御するものであり、
水平メモリアドレスカウンタ３０から水平方向のメモリ
アドレスが出力され、垂直メモリアドレスカウンタ３４
から垂直方向のメモリアドレスが出力される。これらの
アドレスは、メモリアドレス演算部３６に入力され、水
平及び垂直のアドレスから実際のメモリの絶対アドレス
が演算され、その絶対アドレスがフレームメモリ１６，
２０，２２に送られている。図１に示した例において、
３種類の画像データの選択・合成は、上述したように画
像合成部２６にて行われており、図３に示す実施形態で
は、メモリアドレス演算部３６から一様にそのアドレス
出力が各フレームメモリに入力され、入力されたアドレ
スに対応するデータがそれぞれ読み出されている。ただ
し、その各データの中で必要なデータが画像合成部２６
にて選択されている。もちろん、メモリアドレス演算部
３６の出力信号を読み出しが実際に必要なフレームメモ
リのみに対して供給するように構成してもよい。

【００２４】図４には、表示位置制御部３２の動作がタ
イミングチャートとして示されている。図４（ｃ）に示
すように、表示位置制御部３２からクロックパルス（Ｈ
Ｃ）が水平メモリアドレスカウンタ３０に入力されてお
り、水平メモリアドレスカウンタ３０はそのクロックパ
ルス（ＨＣ）のカウントを行うが、図４（ａ）及び
（ｂ）に示すように、１水平期間内にリセットパルス
（ＨＲ）が２回ずつ供給されており、水平メモリアドレ
スカウンタ３０は、１走査線当たり２回ずつ同じ水平方
向のアドレスのカウントを行うことになる。すなわち図
２（Ａ）に示すような各走査線につき２回ずつの読み出
しが行われる。

【００２５】その一方、垂直メモリアドレスカウンタ３
４は、図４（ｆ）に示すように表示位置制御部３２から
出力された垂直方向のクロックパルス（ＶＣ）のカウン
トを行っており、各走査線の垂直方向のアドレスがこの
垂直メモリアドレスカウンタ３４から出力されている。
すなわち、各垂直方向のアドレスごとに水平方向の一連
のアドレスが２回ずつ発生されている。表示位置制御部
３２は、図４（ｄ）及び（ｅ）に示すように、垂直同期
信号に同期してリセットパルス（ＶＲ）を垂直メモリア
ドレスカウンタ３４へ出力している。

【００２６】なお、表示画面が左右方向に３分割される
ような場合には、図４（ｂ）に示した水平方向のリセッ
ト信号（ＨＲ）を１水平同期期間内で３つ発生させてフ
レームメモリの水平方向のアドレスを３回ずつ発生さ
せ、これによりデータを３回ずつ読み出せばよい。

【００２７】次に図５には、複数の超音波画像の同時表
示の他の例が示されている。この例において表示画面が
３つに分割され、すなわち図示のようにエリア１、エリ
ア２、エリア３に分割されている。例えばエリア１には
Ｂモード画像に血流速度画像を合成したものが表示さ
れ、エリア２には、Ｂモード画像に血流分散画像を合成
したものが表示され、エリア３にはＢモード画像のみ、
あるいは３つの画像を合成したものが表示される。この
ような同時表示を行う場合には、図１の読み出し制御部
２４を例えば図６に示すような回路構成とすればよい。

【００２８】図６において、表示位置制御部４０は、３
つのカウンタモジュール４２，４４，４５に接続されて
おり、各カウンタモジュールは水平メモリアドレスカウ
ンタ４６と、垂直メモリアドレスカウンタ４８と、で構
成されている。表示位置制御部４０は、それぞれのカウ
ンタモジュールの水平メモリアドレスカウンタ４６に対
してクロックパルス（ＨＣ）と、カウンタリセットパル
ス（ＨＲ）と、カウントの初期位置（開始アドレス）
（ＨＡ）と、を供給している。ここで、開始アドレスは
図５に示すアドレスＡに相当するものであり、この図５
では、開始アドレスとして各モジュールについて同一の
アドレスが設定されている。表示位置制御部４０には、
水平同期信号及び垂直同期信号が供給されており、これ
らの信号に同期させて表示位置制御部４０は各信号を出
力している。

【００２９】図６において、モジュール４２は、図５に
示したエリア１に対応するアドレスの発生を行ってお
り、これと同様にモジュール４４はエリア２に対応する
アドレスを発生し、モジュール４５はエリア３に対応す
るアドレスを発生している。発生した水平方向及び垂直
方向のアドレスは、水平方向と垂直方向それぞれ個別に
設けられたマルチプレクサ５０、５２を介してアドレス
演算部５４に供給されており、水平方向アドレス及び垂
直方向アドレスからフレームメモリの実際のメモリアド
レス（絶対アドレス）が演算されている。

【００３０】このような図６に示す回路構成では、図５
に示す表示画面において、１番目の走査線のデータの読
み出しを行う場合には、まずモジュール４２からフレー
ムメモリ上の１番目の水平方向のアドレスに相当するデ
ータが読み出され、引き続いてモジュール４５が機能し
て同じ第１番目の水平方向のアドレスのデータが読み出
される。このようなデータの読み出しが順次行われて、
図５に示す表示画面の上半分のデータの読み出しが完了
すると、引き続いて、エリア２を担当するモジュール４
４と、エリア３を担当するモジュール４５とが交互に機
能して、下半分のデータの読み出しが行われる。この場
合、エリア３については垂直方向のアドレスが１フレー
ムにわたって連続的にインクリメントされており、一
方、エリア１とエリア２との境界では、エリア１につい
ての読み出しが完了した後、再びフレームメモリの第１
番目の水平方向のアドレスのデータが読み出され、図５
に示すエリア２のデータが取得される。

【００３１】もちろん、上述した読み出し方式は一例で
あって、例えばまず最初にモジュール４２のみを動作さ
せて、エリア１についての全てのデータの読み出しを行
った後、モジュール４４を動作させて、エリア２につい
ての全てのデータを読み出し、さらにモジュール４５を
動作させてエリア３についてのデータの読み出しを行わ
せてもよい。

【００３２】図６に示す実施形態では、表示位置制御部
４０にモード選択信号１１０が入力されており、表示位
置制御部４０は、そのモード選択信号１１０によって選
択された同時表示モードに対応する画像の配列となるよ
うに各モジュールを制御している。例えば、必要に応じ
て図２に示すような同時表示方式あるいは図５に示すよ
うな同時表示方式を選択することができる。図２に示す
同時表示方式が選択された場合、例えばモジュール４２
とモジュール４４とを利用してデータの読み出しを行
う。

【００３３】次に、図７には、図１の読み出し制御部２
４の他の実施形態が示されている。図７において、表示
アドレス発生部１００は、水平表示アドレスカウンタ６
０と垂直表示アドレスカウンタ６２とで構成されてい
る。水平表示アドレスカウンタ６０は、所定のクロック
パルスをカウントし、水平同期信号によってリセットさ
れる。また、垂直表示アドレスカウンタ６２は、水平同
期信号をカウントし、垂直同期信号によってリセットさ
れる。すなわち、この表示アドレス発生部１００は、表
示画面のラスタースキャンに対応した一連のアドレスを
発生させており、その表示画面内の各アドレスがアドレ
ス変換部１０２に順次入力されている。アドレス変換部
１０２は、各種の同時表示モードに対応した複数のアド
レス変換テーブル６４を有しており、またその複数のア
ドレス変換テーブル６４の内の一つをモード選択信号に
したがって選択するテーブル切換部６６を有する。アド
レス変換テーブル６４は、表示画面上のアドレスとフレ
ームメモリ上のアドレスとの対応関係を示すテーブルで
ある。すなわち、同時表示を行わない場合には、表示画
面上のアドレスとフレームメモリ上のアドレスが完全に
１対１に対応付けられており、一方、同時表示が行われ
る場合には、フレームメモリの１つのアドレスに表示画
面内の複数のアドレスが対応付けられている。

【００３４】いずれにしても、このようなアドレス変換
部１０２によれば、表示アドレスを順次発生させるだけ
で、所望の同時表示形式でメモリアドレスを順次発生さ
せることができ、すなわちアドレス変換テーブル６４の
切り換えのみによって各種の同時表示を選択することが
できる。

【００３５】以上説明した読み出し制御部２４の各種実
施形態はもちろん一例であって、上記以外にも各種の回
路構成を採用することができる。本発明によれば、同時
表示を行う超音波画像ごとに複数のフレームメモリを設
けるのではなく、単一のフレームメモリに対して必要な
個数分だけ超音波画像の読み出しを行うことによって装
置を複雑化させることなく同時表示を実現することがで
きる。

【００３６】なお、図１に示した画像合成部２６は、入
力されたデータを輝度や色情報に変換しており、読み出
し制御部２４から供給された制御信号に応じてそのよう
な処理を行っている。この場合、画像合成部２６に複数
のカラーパレットを用意しておくことにより、同時表示
が行われるエリアごとに異なるカラーパレットを選択し
て適用させることもできる。この場合には、読み出し制
御部２４から画像合成部２６に出力する信号の中にエリ
アの番号を示す情報を含めればよい。

【００３７】なお、図１に示した各フレームメモリとし
て画像データを扱うために最適化されたマルチポートＤ
ＲＡＭを使用すれば、上述した水平メモリアドレスカウ
ンタを別途設ける必要がなくなる。

【００３８】一般的な超音波診断装置では、図１に示し
た３つのフレームメモリ１６，２０，２２、読み出し制
御部２４及び画像合成部２６がＤＳＣ（デジタルスキャ
ンコンバータ）として構成されており、例えば図２に示
した同時表示方式を実現する場合には、そのようなＤＳ
Ｃが通常有している水平初期化信号を１水平期間内に２
回発生させればよい。従って、基本の超音波診断装置の
ハードウエアの構成を実質的に変更することなく、本発
明を実現できるという利点がある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波画像の同時表示を行う場合に、各種別の超音波画
像ごとにフレームメモリ等を複数設ける必要がなく、回
路構成の複雑化を防止してコストダウンを図ることがで
きる。また、本発明によれば、既存の超音波診断装置の
回路構成を実質的に変更することなく複数の同時表示モ
ードに対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る超音波診断装置の全体構成を示
すブロック図である。

【図２】 同時表示の一例を示す図であって、フレーム
メモリと表示画面との関係を示す図である。

【図３】 読み出し制御部の実施形態を示す図である。

【図４】 図３に示す表示位置制御部の動作を示すタイ
ミングチャートである。

【図５】 同時表示の他の例を示す図である。

【図６】 読み出し制御部の他の実施形態を示す図であ
る。

【図７】 読み出し制御部の他の実施形態を示す図であ
る。

【図８】 同時表示の一例を示す図である。

【図９】 同時表示の一例を示す図である。

【符号の説明】

１６，２０，２２ フレームメモリ、２４ 読み出し制
御部、２６ 画像合成部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示画面内にＮ個の第１画像が単独で又
   は他の画像と合成されつつ同時表示される超音波診断装
   置において、 超音波の送受信波により得られた第１画像を１フレーム
   分格納する単一の第１フレームメモリと、 前記同時表示に合わせて、前記第１フレームメモリに対
   し同じ第１画像をＮ個分読み出す読み出し制御部と、 前記Ｎ個の第１画像又はそれらと他の画像を基礎として
   表示画像を形成する画像形成部と、 を含むことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記第１画像に合成される第２画像を１フレーム分格納
   する単一の第２フレームメモリを含み、 前記読み出し制御部は、画像合成に合わせたタイミング
   で、前記第２フレームメモリから前記第２画像を読み出
   し、 前記画像形成部は、前記読み出されたｎ個の第１画像の
   うち所定のものに前記第２画像を重ねて合成し表示画像
   を形成することを特徴とする超音波診断装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、 前記第１画像はエコー強度情報を画像化したものであ
   り、前記第２画像はドプラ情報を画像化したものである
   ことを特徴とする超音波診断装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の装置において、 前記読み出し制御部は、表示画面の１走査線当たり、前
   記第１フレームメモリから当該走査線に対応するデータ
   列をｍ回ずつ読み出し、 前記第１画像が左右方向に並んでｍ個同時表示されるこ
   とを特徴とする超音波診断装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の装置において、 前記読み出し制御部は、 水平方向のアドレスを発生する水平カウンタと、 垂直方向のアドレスを発生する垂直カウンタと、 前記両方向のアドレスからフレームメモリのアドレスを
   求めるアドレス演算手段と、 前記２つのカウンタを制御するカウンタ制御手段と、 を有し、 前記カウンタ制御手段は、複数の同時表示モードの中か
   ら選択された同時表示モードに応じて各カウンタの制御
   を行うことを特徴とする超音波診断装置。