JPH10146338A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device

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Publication number
JPH10146338A
JPH10146338A JP8308097A JP30809796A JPH10146338A JP H10146338 A JPH10146338 A JP H10146338A JP 8308097 A JP8308097 A JP 8308097A JP 30809796 A JP30809796 A JP 30809796A JP H10146338 A JPH10146338 A JP H10146338A
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JP
Japan
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frequency
signal
circuit
color
ultrasonic diagnostic
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Pending
Application number
JP8308097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isao Uchiumi
勲 内海
Hiroyuki Shibanuma
浩幸 芝沼
Yoshitaka Watanabe
欣孝 渡辺
Gen Nagano
玄 長野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH10146338A publication Critical patent/JPH10146338A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a detailed diagnosis by considering influence of in-vivo attenuation by displaying frequency information on a reflected signal by being superimposed on a B mode image in color when this is displayed in shading by generating the B mode image on the basis of the reflected signal obtained by scanning a cross section of a subject by ultrasonic waves. SOLUTION: A reflected signal outputted from a wave receiving circuit 15 to receive a reflected wave through an ultrasonic probe 11, is supplied to a wave detecting circuit 17 and a frequency analyzing circuit 23, and an envelope of the reflected signal is detected by the wave detecting circuit 17, and its amplitude is measured. Proper processing such as correction is performed on its wave detecting signal in a signal processing circuit 19, and an obtained B mode image signal is supplied to a color-luminance synthesizing circuit 21 as a luminance signal BR. On the other hand, frequency information on the reflected signal is individually found on plural points in a cross section in the frequency analyzing circuit 23. A B mode image is displayed as a shading image on a color TV monitor 27 from output of the color-luminance synthesizing circuit 21, and a hue according to a frequency is displayed by being superimposed on it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、Bモード法により
生体内の組織断層像(濃淡画像)として提供する超音波
診断装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus which provides a tissue tomographic image (shade image) in a living body by a B-mode method.

【0002】[0002]

【従来の技術】Bモード法は、反射信号の振幅の相違を
輝度の変化で表現することにより、組織構造の2次元情
報を提供する方法である。この反射信号の振幅は、音響
インピーダンスの格差だけでなく、生体内での減衰の影
響も受けている。生体内の減衰率は一定ではないので、
減衰の強い部分と弱い部分とでは反射強度が同じであっ
ても反射信号の振幅が相違して異なる輝度で表示されて
しまう。
2. Description of the Related Art The B-mode method is a method of providing two-dimensional information of a tissue structure by expressing a difference in amplitude of a reflected signal by a change in luminance. The amplitude of the reflected signal is affected by not only the difference in acoustic impedance but also the attenuation in the living body. Since the attenuation rate in the living body is not constant,
Even if the reflection intensity is the same between the strong attenuation part and the weak attenuation part, the amplitude of the reflection signal is different and displayed at different luminances.

【0003】しかし、従来の超音波診断装置には、この
減衰の情報を提供するものはなかった。したがって、医
師は生体内減衰の影響を考慮して綿密な診断を行うこと
ができなかったのが現状である。
However, there is no conventional ultrasonic diagnostic apparatus that provides information on the attenuation. Therefore, at present, physicians have not been able to make a thorough diagnosis in consideration of the effects of in vivo attenuation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Bモ
ードによる組織構造情報と共に減衰の情報を提供できる
超音波診断装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of providing attenuation information together with tissue structure information in the B mode.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、被検体の断面
を超音波でスキャンし、得られた反射信号に基づいてB
モード像を生成し、前記Bモード像を濃淡表示する超音
波診断装置において、前記反射信号の周波数情報をカラ
ーで前記Bモード像に重ねて表示することを特徴とす
る。前記反射信号の高周波成分の振幅と低周波成分の振
幅とを比較することにより前記周波数情報を得る。前記
高周波成分と前記低周波成分とから反射波のキャリア成
分を除去する。前記高周波成分と前記低周波成分との境
界を深さに依存して低下させる。前記反射信号の周波数
スペクトラムからピーク周波数、中心周波数、平均周波
数の少なくとも1つを前記周波数情報として得る。前記
周波数スペクトラムからリップル成分を除去する。前記
周波数情報と色相との関係を表すカラーバーを前記Bモ
ード像と同時表示する。前記周波数情報と色相との対応
関係を変更可能である。前記周波数情報の空間的な変化
をグラフ表示する。 (作用)超音波は減衰を伴って生体内を伝播する。この
減衰は高周波ほど大きいという性質がある。したがっ
て、周波数情報をカラーでBモード像に重ねて表示する
ことにより、Bモードによる組織構造情報と共に減衰の
情報を提供できる。
According to the present invention, a cross section of an object is scanned with an ultrasonic wave, and a B signal is obtained based on the obtained reflected signal.
In an ultrasonic diagnostic apparatus that generates a mode image and displays the B-mode image in grayscale, the frequency information of the reflection signal is displayed in a color superimposed on the B-mode image. The frequency information is obtained by comparing the amplitude of the high frequency component and the amplitude of the low frequency component of the reflection signal. The carrier component of the reflected wave is removed from the high frequency component and the low frequency component. A boundary between the high frequency component and the low frequency component is reduced depending on the depth. At least one of a peak frequency, a center frequency, and an average frequency is obtained from the frequency spectrum of the reflection signal as the frequency information. A ripple component is removed from the frequency spectrum. A color bar representing the relationship between the frequency information and the hue is displayed simultaneously with the B-mode image. The correspondence between the frequency information and the hue can be changed. The spatial change of the frequency information is graphically displayed. (Action) Ultrasonic waves propagate in a living body with attenuation. This attenuation has a property that the attenuation increases as the frequency increases. Therefore, by displaying the frequency information in color on the B-mode image, attenuation information can be provided together with the tissue structure information in the B-mode.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る超音波診断装置の実施形態を説明する。図1に本実施
形態による超音波診断装置の構成を示す。超音波プロー
ブ11の先端には、複数の圧電素子の配列構造が装備さ
れる。なお、スキャン方式としては、機械式、電子式の
いずれでもよいし、またセクタ、リニア、コンベックス
等いずれのタイプであってもよい。ここでは電子式リニ
アスキャンとして説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment. At the tip of the ultrasonic probe 11, an array structure of a plurality of piezoelectric elements is provided. Note that the scanning method may be any of a mechanical method and an electronic method, and may be any type such as a sector, a linear, and a convex. Here, the description will be made as an electronic linear scan.

【0007】送波回路13は送波時に超音波プローブ1
1に接続される。送波回路13はクロック発生器、レー
トパルス発生器、送信遅延回路、パルサ、高速スイッチ
を含む。クロック発生器は、クロックパルスを発生す
る。レートパルス発生器は、クロックパルスを分周し、
例えば5KHzのレートパルスを発生する。このレート
パルスは、n個に分配され、送信遅延回路で超音波をビ
ーム状に集束するために必要な遅延時間を個別に与えら
れて、n個のパルサに送り込まれる。
The wave transmitting circuit 13 transmits the ultrasonic probe 1 at the time of transmitting a wave.
Connected to 1. The transmission circuit 13 includes a clock generator, a rate pulse generator, a transmission delay circuit, a pulser, and a high-speed switch. The clock generator generates a clock pulse. The rate pulse generator divides the clock pulse,
For example, a rate pulse of 5 KHz is generated. These rate pulses are distributed into n pulses, and are individually given delay times required for focusing the ultrasonic waves in a beam form by the transmission delay circuit, and are sent to the n pulsers.

【0008】n個のパルサはそれぞれ、レートパルスを
受けたタイミングで高周波の駆動パルスを出力する。n
個の駆動パルスは高速スイッチを介して、n個の圧電素
子にそれぞれ供給される。これにより、n個の圧電素子
から超音波パルスがビーム状に被検体に送波される。
Each of the n pulsers outputs a high-frequency drive pulse at the timing of receiving the rate pulse. n
The driving pulses are supplied to the n piezoelectric elements via the high-speed switch. Thereby, ultrasonic pulses are transmitted from the n piezoelectric elements to the subject in a beam form.

【0009】超音波パルスは、被検体内の音響インピー
ダンスの境界で一部が反射し、残りは当該境界を通過す
る。超音波パルスは、反射及び通過を繰り返しながら被
検体内を伝播していく。超音波及び反射波は、伝播中に
減衰を受ける。高周波ほどこの減衰の影響を受けやすい
という性質がある。
[0009] The ultrasonic pulse partially reflects at the boundary of the acoustic impedance in the subject, and the rest passes through the boundary. The ultrasonic pulse propagates inside the subject while repeating reflection and passage. Ultrasound and reflected waves are attenuated during propagation. The higher the frequency, the more susceptible to this attenuation.

【0010】受波回路15は、受波時に超音波プローブ
11に接続され、超音波プローブ11を介して反射波を
電気信号として受波する。受波回路15は、n個のプリ
アンプ、受信遅延回路、加算器を含む。送波されたと同
じn個の圧電素子からの電気信号は、n個のプリアンプ
で個別に増幅され、そして受信遅延回路で送信時とは逆
の遅延時間を与えられて、加算器で加算され、さらに反
射信号として出力される。
The receiving circuit 15 is connected to the ultrasonic probe 11 at the time of receiving a wave, and receives the reflected wave as an electric signal via the ultrasonic probe 11. The receiving circuit 15 includes n preamplifiers, a reception delay circuit, and an adder. Electric signals from the same n piezoelectric elements as transmitted are individually amplified by n preamplifiers, given a delay time opposite to that at the time of transmission by a reception delay circuit, and added by an adder, Further, it is output as a reflection signal.

【0011】高速スイッチは、電子式リニアスキャンを
実行するために、送波回路13と受波回路15に対して
接続されるn個の圧電素子を、送受波毎に順番に1素子
ずつ又は所定数の圧電素子ずつずらしていく。これによ
り被検体の断面が超音波によりスキャンされる。
In order to execute an electronic linear scan, the high-speed switch comprises n piezoelectric elements connected to the transmitting circuit 13 and the receiving circuit 15, one for each transmitting and receiving wave, or a predetermined number. It is shifted by the number of piezoelectric elements. Thereby, the cross section of the subject is scanned by the ultrasonic waves.

【0012】受波回路15から出力される反射信号は、
検波回路17と、周波数分析回路23とに供給される。
検波回路17は、反射信号の包絡線を検波して、その振
幅を測定する。信号処理回路19は、検波回路17から
出力される検波信号に対して、補正等の適当な処理をか
ける。信号処理回路19から出力される信号(Bモード
像信号)は、色・輝度合成回路21に輝度信号BRとし
て供給される。
The reflected signal output from the receiving circuit 15 is
The signal is supplied to the detection circuit 17 and the frequency analysis circuit 23.
The detection circuit 17 detects the envelope of the reflected signal and measures its amplitude. The signal processing circuit 19 performs appropriate processing such as correction on the detection signal output from the detection circuit 17. The signal (B-mode image signal) output from the signal processing circuit 19 is supplied to the color / luminance combining circuit 21 as a luminance signal BR.

【0013】周波数分析回路23は、反射信号の周波数
情報を、断面内の複数点に対して個々に求め、その周波
数信号Finfoを色・輝度合成回路21に供給する。な
お、上述した減衰現象によって、超音波の減衰程度は、
反射信号の周波数情報に反映されている。
The frequency analysis circuit 23 obtains the frequency information of the reflection signal individually for a plurality of points in the cross section, and supplies the frequency signal Finfo to the color / luminance synthesis circuit 21. Due to the above-mentioned attenuation phenomenon, the degree of attenuation of the ultrasonic wave is:
This is reflected in the frequency information of the reflected signal.

【0014】色・輝度合成回路21は、輝度信号BRに
応じてRGB信号の輝度成分を決定し、周波数信号F
infoに応じてRGB信号の色相成分を決定する。このR
GB信号は、ディジタルスキャンコンバータ(DSC)
25でTVフォーマットの信号に変換され、カラーTV
モニタ27に供給される。カラーTVモニタ27では、
Bモード像が濃淡画像として表示され、それに周波数に
応じた色相が重ねられる。
The color / luminance synthesis circuit 21 determines the luminance components of the RGB signals according to the luminance signal BR,
The hue component of the RGB signal is determined according to info . This R
GB signal is digital scan converter (DSC)
25 and converted to a TV format signal,
It is supplied to the monitor 27. On the color TV monitor 27,
The B-mode image is displayed as a grayscale image, and a hue corresponding to the frequency is superimposed on the image.

【0015】図2に、図1の周波数分析回路23の詳細
な構成を示している。周波数分析回路23は、反射信号
の周波数分布が、基準周波数f0 より高い傾向にあるか
又は低い傾向にあるか、さらに基準周波数f0 以上の高
周波成分の振幅と基準周波数f0 以下の低周波成分の振
幅との差がどの程度であるかを分析することが可能に構
成されている。なお、基準周波数f0 はオペレータによ
るパネル操作を介して調整可能になっている。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the frequency analysis circuit 23 of FIG. Frequency analyzing circuit 23, the frequency distribution of the reflected signal, it is in or lower tendency tends to be higher than the reference frequency f 0, further the reference frequency f 0 or more high-frequency component amplitude and a reference frequency f 0 following the low frequency It is configured to be able to analyze the difference between the component and the amplitude. Note that the reference frequency f 0 can be adjusted through a panel operation by an operator.

【0016】ハイパスフィルタ29は、受波回路15か
らの反射信号に含まれるカットオフ周波数fH 以上の高
周波成分だけを取り出すために設けられる。このカット
オフ周波数fH は基準周波数f0 に対して+3dBに設
定される。一方、ローパスフィルタ37は、受波回路1
5からの反射信号に含まれるカットオフ周波数fL 以下
の低周波成分だけを取り出すために設けられる。このカ
ットオフ周波数fL は基準周波数f0 に対して−3dB
に設定される。
The high-pass filter 29 is provided for extracting only high-frequency components higher than the cutoff frequency f H contained in the reflected signal from the receiving circuit 15. The cut-off frequency f H is set to + 3 dB relative to the reference frequency f 0. On the other hand, the low-pass filter 37
5 is provided to extract only low-frequency components lower than the cutoff frequency f L included in the reflected signal from the reference numeral 5. This cutoff frequency f L is -3 dB with respect to the reference frequency f 0 .
Is set to

【0017】ここで、両者のカットオフ周波数fH ,f
L を、基準周波数f0 に一致させなかった、つまりfH
=fL =f0 且つfH >fL としなかったのは、フィル
タ特性が尖鋭でなく、両者の重複を軽減するためであ
る。
Here, the cutoff frequencies f H , f
L did not match the reference frequency f 0 , that is, f H
= F L = f 0 and f H > f L are not used because the filter characteristics are not sharp and the overlap between them is reduced.

【0018】ハイパスフィルタ29で取り出された高周
波成分は、絶対値回路31とローパスフィルタ33とか
らなる包絡線検波回路を介して、超音波のキャリア成分
が除去され、振幅が求められ、信号VH として減算回路
35に供給される。一方、ローパスフィルタ37で取り
出された低周波成分も同様に、絶対値回路39とローパ
スフィルタ41とからなる包絡線検波回路を介して、超
音波のキャリア成分が除去され、振幅が求められ、信号
L として減算回路35に供給される。
The high-frequency component extracted by the high-pass filter 29 is passed through an envelope detection circuit comprising an absolute value circuit 31 and a low-pass filter 33, from which the carrier component of the ultrasonic wave is removed, the amplitude is obtained, and the signal V H is obtained. Is supplied to the subtraction circuit 35. On the other hand, the low-frequency component extracted by the low-pass filter 37 is similarly removed through an envelope detection circuit composed of an absolute value circuit 39 and a low-pass filter 41, where the carrier component of the ultrasonic wave is removed, the amplitude is obtained, and the signal is obtained. It is supplied to the subtraction circuit 35 as VL .

【0019】減算回路35は、高周波側のVH から低周
波側のVL を減算(VH −VL )し、その結果を周波数
信号Finfoとして出力する。周波数信号Finfoが正極性
のとき、反射信号が高周波傾向であること、つまり減衰
が標準より弱いことを表しており、またそのレベルは高
周波傾向の強さを表している。逆に、周波数信号Finfo
が負極性のとき、反射信号が低周波傾向であること、つ
まり減衰が標準より強いことを表しており、またそのレ
ベルは低周波傾向の強さを表している。なお、ここでい
う標準とは、超音波の伝播距離のみに依存した標準的な
減衰程度を意味していて、標準的な減衰程度は基準周波
数f0に依存して決まる。
The subtraction circuit 35 subtracts VL on the low frequency side from VH on the high frequency side ( VH - VL ), and outputs the result as a frequency signal Finfo . When the frequency signal F info has a positive polarity, it indicates that the reflected signal has a high frequency tendency, that is, the attenuation is weaker than the standard, and the level indicates the strength of the high frequency tendency. Conversely, the frequency signal F info
Indicates that the reflected signal has a low-frequency tendency, that is, the attenuation is stronger than the standard, and the level indicates the strength of the low-frequency tendency. Note that the standard here means a standard attenuation degree dependent only on the propagation distance of the ultrasonic wave, and the standard attenuation degree is determined depending on the reference frequency f 0 .

【0020】図4にハイパスフィルタ29のカットオフ
周波数fH と、ローパスフィルタ37のカットオフ周波
数fL との深さ依存特性を示している。減衰は伝播距離
に応じて増大するので、深いほど減衰を強く受け、浅い
ほど減衰をあまり受けない。したがって、実際の減衰
が、伝播距離に応じた標準的な強さの減衰に対して強い
か弱いかより正確に求めるには、図4に示すように、f
H とfL を、深いほど低く変化させることが必要であ
る。ハイパスフィルタ29とローパスフィルタ37は、
それぞれのfH とfL が、深さが深くなるほど低下する
ように構成されている。これにより、減衰が強いか弱い
かを、深さの影響を受けず高精度で計測することが可能
となる。
FIG. 4 shows the depth-dependent characteristics of the cut-off frequency f H of the high-pass filter 29 and the cut-off frequency f L of the low-pass filter 37. Since the attenuation increases with the propagation distance, the deeper the attenuation, the stronger the attenuation, and the shallower the attenuation. Therefore, to more accurately determine whether the actual attenuation is stronger or weaker than the attenuation of the standard intensity according to the propagation distance, as shown in FIG.
It is necessary to lower H and f L as the depth increases. The high-pass filter 29 and the low-pass filter 37
Each f H and f L is configured to decrease as the depth increases. This makes it possible to measure whether the attenuation is strong or weak with high accuracy without being affected by the depth.

【0021】図5に、図1の色・輝度合成回路21の詳
細な構成を示す。色・輝度合成回路21は、輝度信号B
Rのレベルに応じてRGB信号の輝度成分を決定し、周
波数信号Finfoのレベルつまり反射信号の周波数傾向に
応じてRGB信号の色相成分を決定するために構成され
る。
FIG. 5 shows a detailed configuration of the color / luminance combining circuit 21 shown in FIG. The color / luminance combining circuit 21 outputs the luminance signal B
The luminance component of the RGB signal is determined according to the level of R, and the hue component of the RGB signal is determined according to the level of the frequency signal Finfo , that is, the frequency tendency of the reflection signal.

【0022】このため色・輝度合成回路21は、赤信号
対応のルックアップテーブルを有して輝度信号BRと周
波数信号Finfoとに対応するR信号(赤信号)を出力す
る赤信号用ROM(R−ROM)43と、緑信号対応の
ルックアップテーブルを有して輝度信号BRと周波数信
号Finfoとに対応するG信号(緑信号)を出力する緑信
号用ROM(G−ROM)45と、青信号対応のルック
アップテーブルを有して輝度信号BRと周波数信号F
infoとに対応するB信号(青信号)を出力する青信号用
ROM(B−ROM)47とを有している。
For this reason, the color / luminance synthesizing circuit 21 has a look-up table corresponding to the red signal and outputs an R signal (red signal) corresponding to the luminance signal BR and the frequency signal Finfo (red signal ROM). A green signal ROM (G-ROM) 45 having a lookup table corresponding to the green signal and outputting a G signal (green signal) corresponding to the luminance signal BR and the frequency signal Finfo ; And a luminance signal BR and a frequency signal F having a lookup table corresponding to a blue signal.
and a blue signal ROM (B-ROM) 47 for outputting a B signal (blue signal) corresponding to info .

【0023】ROM43,45,47それぞれは複数種
類のルックアップテーブルを有していて、オペレータに
よるパネル操作により、色選択信号AにしたがってRO
M43,45,47それぞれのルックアップテーブルが
選択され、周波数信号Finfoの周波数傾向を識別する色
相やそのレベル変化(周波数傾向の強さ)に対する色相
変化を様々に、例えば高周波傾向のときは赤で低周波傾
向のときは青で表したり、また高から低への周波数変化
を紫から赤への色階調変化で表す等に選択できるように
なっている。
Each of the ROMs 43, 45, and 47 has a plurality of types of look-up tables.
M43,45,47 selected each look-up table, a variety of hues change for hue and the level change that identifies the frequency trend of the frequency signal F info (intensity of the frequency trend), for example, when the high-frequency trend red , A low-frequency tendency can be selected to be expressed in blue, or a frequency change from high to low can be represented by a color gradation change from purple to red.

【0024】輝度信号BRと周波数信号Finfoとに対し
てRGB信号は例えが次の式で与えられる。 R=BR×αAR×Finfo G=BR×αAG×Finfo B=BR×αAB×Finfo なお、αAR、αAG、αABは色選択信号によって決まる係
数である。例えば、高周波傾向が強いとき(周波数信号
infoが正極性で振幅が高いとき)、Rを大きく、逆に
低周波傾向が強いとき(周波数信号Finfoが負極性で振
幅が高いとき)、Bを大きく、Gを一定とした場合、α
AG×Finfoは一定となる。輝度信号BRを一定としたと
きの周波数信号Finfoに対するRGB信号の変化を図6
に示している。図6の例では、反射信号の周波数成分が
基準周波数f0 に比較的集中しているとき(F
CENTER(=0))、つまり減衰が平均的であるとき、色
相は付かないで輝度情報だけで通常のBモードの濃淡画
像と同じに表示される。反射信号が高周波傾向にあると
き(FMAX )、つまり減衰が比較的小さいとき、R>G
>Bの振幅差が広がる。逆に、反射信号が低周波傾向に
あるとき(FMIN )、つまり減衰が比較的大きいとき、
B>G>Rの振幅差が広がる。
For the luminance signal BR and the frequency signal Finfo , the RGB signals are given by, for example, the following equations. R = BR × α AR × F info G = BR × α AG × F info B = BR × α AB × F info where α AR , α AG and α AB are coefficients determined by the color selection signal. For example, when the high-frequency tendency is strong (when the frequency signal F info is positive and the amplitude is high), R is large, and when the low frequency tendency is strong (when the frequency signal F info is negative and the amplitude is high), B is high. Is large and G is constant, α
AG × F info is constant. FIG. 6 shows a change in the RGB signal with respect to the frequency signal F info when the luminance signal BR is fixed.
Is shown in In the example of FIG. 6, when the frequency component of the reflected signal is relatively concentrated on the reference frequency f 0 (F
CENTER (= 0), that is, when the attenuation is average, the image is displayed in the same manner as a normal B-mode gray-scale image only with luminance information without hue. When the reflected signal tends to have a high frequency (F MAX ), that is, when the attenuation is relatively small, R> G
> The amplitude difference of B is widened. Conversely, when the reflected signal tends to have a low frequency (F MIN ), that is, when the attenuation is relatively large,
The amplitude difference of B>G> R increases.

【0025】図7にカラーTVモニタ27の表示画面例
を示している。上述したように反射信号の周波数傾向に
応じて色付けを行うことにより、色相が周囲に対して著
しく不連続な部分が減衰傾向が周囲と相違することが理
解され、この減衰情報を参照してBモードの濃淡画像の
読影精度を向上させることができる。
FIG. 7 shows an example of a display screen of the color TV monitor 27. By performing coloring according to the frequency trend of the reflected signal as described above, it is understood that the portion where the hue is significantly discontinuous with respect to the surroundings has a different attenuation tendency from that of the surroundings. It is possible to improve the interpretation accuracy of the grayscale image in the mode.

【0026】図8にカラーTVモニタ27の表示画面の
他の例を示している。反射信号の周波数傾向に応じて色
付けしたBモード像と共に、周波数と色相との関係を表
すカラーバーが表示される。これにより、観察者は色相
から反射信号の周波数傾向、つまり減衰の程度を容易に
知ることができる。また、カラーバーに目盛りを付けて
表示することや、最小周波数及び最大周波数を表示する
ことも有効である。
FIG. 8 shows another example of the display screen of the color TV monitor 27. A color bar representing the relationship between frequency and hue is displayed together with the B-mode image colored according to the frequency tendency of the reflected signal. Thereby, the observer can easily know the frequency tendency of the reflected signal, that is, the degree of attenuation, from the hue. It is also effective to display the color bar with a scale and to display the minimum frequency and the maximum frequency.

【0027】図9にカラーTVモニタ27の表示画面の
さらに他の例を示している。画像上に深さ方向とスキャ
ン方向各々にラインマーカを表示し、オペレータがパネ
ル操作を介して各ラインマーカの位置を関心部位上に調
整すると、各ラインマーカに沿った周波数の空間的な分
布がグラフで表示される。また、画像上にポイントマー
カを表示し、オペレータがパネル操作を介してポイント
マーカの位置を関心部位上に調整すると、ポイントマー
カ上の周波数が数値表示される。
FIG. 9 shows still another example of the display screen of the color TV monitor 27. When the line markers are displayed on the image in the depth direction and the scan direction, and the operator adjusts the position of each line marker on the region of interest through a panel operation, the spatial distribution of the frequency along each line marker is changed. Displayed as a graph. In addition, a point marker is displayed on the image, and when the operator adjusts the position of the point marker on the site of interest through a panel operation, the frequency on the point marker is displayed as a numerical value.

【0028】図10に示すように周波数分析として高速
フーリエ変換処理(FFT)を採用してもよい。高速フ
ーリエ変換処理回路(FFT)49は反射信号VECHO
対して高速フーリエ変換処理を施す。このFFT結果と
しての周波数スペクトラムの一例を図11(a)に示
す。この周波数スペクトラムは、被検体内での多重反射
等の好ましくない現象の影響で凹凸が激しく、つまりリ
ップル成分が含まれる。このまま次の演算を行うと安定
性が悪いため、この不要なリップル成分をローパスフィ
ルタ51での移動平均処理により除去する(図11
(b))。周波数スペクトラムからは様々な周波数情報
を得ることができる。例えば演算回路53はピーク周波
数fP を求め、演算回路55は中心周波数fC を求め、
演算回路57は平均周波数fm を求める。オペレータに
よりパネル操作を介して選択されたピーク周波数fP
中心周波数fC と平均周波数fm のいずれかが選択スイ
ッチ59を介して周波数信号Finfoとして色・輝度合成
か色21に供給され、これに応じて色付けがなされる。
As shown in FIG. 10, fast Fourier transform processing (FFT) may be employed as frequency analysis. A fast Fourier transform processing circuit (FFT) 49 performs a fast Fourier transform process on the reflection signal V ECHO . FIG. 11A shows an example of a frequency spectrum as a result of the FFT. This frequency spectrum has severe irregularities due to the influence of undesired phenomena such as multiple reflection in the subject, that is, contains a ripple component. If the next operation is performed as it is, the stability is poor. Therefore, this unnecessary ripple component is removed by the moving average process in the low-pass filter 51 (FIG. 11).
(B)). Various frequency information can be obtained from the frequency spectrum. For example, the arithmetic circuit 53 obtains the peak frequency f P , the arithmetic circuit 55 obtains the center frequency f C ,
Arithmetic circuit 57 obtains the average frequency f m. Either the operator by the peak frequency f P selected via the panel operation center frequency f C average frequency f m is supplied to the color-luminance composition or color 21 as the frequency signal F info via the selection switch 59, Coloring is performed accordingly.

【0029】上述したように反射信号の周波数情報を減
衰情報として提供し、これを参照してBモード像から精
度の高い診断が可能となり得る。本発明は上述した実施
形態に限定されず種々変形して実施可能である。
As described above, the frequency information of the reflected signal is provided as attenuation information, and a highly accurate diagnosis can be made from the B-mode image with reference to the attenuation information. The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は、被検体の断面を超音波でスキ
ャンし、得られた反射信号に基づいてBモード像を生成
し、前記Bモード像を濃淡表示する超音波診断装置にお
いて、前記反射信号の周波数情報をカラーで前記Bモー
ド像に重ねて表示することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus which scans a cross section of an object with an ultrasonic wave, generates a B-mode image based on the obtained reflection signal, and displays the B-mode image in gray scale. The frequency information of the reflected signal is displayed in a color superimposed on the B-mode image.

【0031】超音波の高周波成分の減衰は、低周波成分
の減衰より大きい。つまり反射信号の周波数情報は減衰
情報を含んでいる。したがって、周波数情報をカラーで
Bモード像に重ねて表示することにより、Bモードによ
る組織構造情報と共に減衰の情報を提供できる。
The attenuation of the high frequency component of the ultrasonic wave is greater than the attenuation of the low frequency component. That is, the frequency information of the reflected signal includes the attenuation information. Therefore, by displaying the frequency information in color on the B-mode image, attenuation information can be provided together with the tissue structure information in the B-mode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の超音波診断装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の周波数分析回路の構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a frequency analysis circuit of FIG. 1;

【図3】図1の周波数分析回路のフィルタ特性図。FIG. 3 is a filter characteristic diagram of the frequency analysis circuit of FIG. 1;

【図4】図1の周波数分析回路のカットオフ周波数の深
さ依存特性図。
FIG. 4 is a diagram showing a depth-dependent characteristic of a cutoff frequency of the frequency analysis circuit of FIG. 1;

【図5】図1の色・輝度合成回路の構成を示すブロック
図。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a color / luminance combining circuit in FIG. 1;

【図6】図1の色・輝度合成回路による色合成特性図。FIG. 6 is a color composition characteristic diagram by the color / luminance composition circuit of FIG. 1;

【図7】図1のカラーTVモニタの表示画面例を示す
図。
FIG. 7 is a view showing an example of a display screen of the color TV monitor of FIG. 1;

【図8】図1のカラーTVモニタの表示画面の他の例を
示す図。
FIG. 8 is a view showing another example of the display screen of the color TV monitor of FIG. 1;

【図9】図1のカラーTVモニタの表示画面のさらに他
の例を示す図。
FIG. 9 is a view showing still another example of the display screen of the color TV monitor of FIG. 1;

【図10】FFT法を採用した他の周波数分析回路の構
成を示すブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of another frequency analysis circuit employing the FFT method.

【図11】図10の周波数分析回路の分析説明図。11 is an explanatory diagram illustrating the analysis of the frequency analysis circuit of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…超音波プローブ 13…送波回路、 15…受波回路、 17…検波回路、 19…信号処理回路、 21…色・輝度合成回路、 23…周波数分析回路、 25…ディジタルスキャンコンバータ、 27…カラーTVモニタ、 29…ハイパスフィルタ、 31…絶対値回路、 33…ローパスフィルタ、 35…減算回路、 37…ローパスフィルタ、 39…減算回路、 41…ローパスフィルタ、 43…R信号用ROM、 45…G信号用ROM、 47…B信号用ROM、 49…FFT回路、 51…ローパスフィルタ、 53…ピーク周波数演算回路、 55…中心周波数演算回路、 57…平均周波数演算回路、 59…選択スイッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Ultrasonic probe 13 ... Transmission circuit, 15 ... Receiving circuit, 17 ... Detection circuit, 19 ... Signal processing circuit, 21 ... Color / brightness synthesis circuit, 23 ... Frequency analysis circuit, 25 ... Digital scan converter, 27 ... Color TV monitor, 29 high-pass filter, 31 absolute value circuit, 33 low-pass filter, 35 subtraction circuit, 37 low-pass filter, 39 subtraction circuit, 41 low-pass filter, 43 ROM for R signal, 45 G Signal ROM, 47 B signal ROM, 49 FFT circuit, 51 low-pass filter, 53 peak frequency calculation circuit, 55 center frequency calculation circuit, 57 average frequency calculation circuit, 59 selection switch.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝沼 浩幸 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 渡辺 欣孝 栃木県大田原市下石上1385番の1 東芝メ ディカルエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 長野 玄 栃木県大田原市下石上1385番の1 株式会 社東芝那須工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Shibanuma 1385-1, Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture Inside the Nasu Plant of Toshiba Corporation (72) Inventor Yoshitaka Watanabe 1385-1, Shimoishigami, Otawara City, Tochigi Prefecture Toshiba Inside Medical Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Gen Nagano 1385-1 Shimoishigami, Otawara-shi, Tochigi Pref. Toshiba Nasu Factory Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体の断面を超音波でスキャンし、得
られた反射信号に基づいてBモード像を生成し、前記B
モード像を濃淡表示する超音波診断装置において、前記
反射信号の周波数情報をカラーで前記Bモード像に重ね
て表示することを特徴とする超音波診断装置。
1. A cross section of an object is scanned by an ultrasonic wave, and a B-mode image is generated based on an obtained reflection signal.
An ultrasonic diagnostic apparatus for displaying a mode image in different shades, wherein frequency information of the reflected signal is displayed in a color superimposed on the B-mode image.
【請求項2】 前記反射信号の高周波成分の振幅と低周
波成分の振幅とを比較することにより前記周波数情報を
得ることを特徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the frequency information is obtained by comparing an amplitude of a high-frequency component and an amplitude of a low-frequency component of the reflection signal.
【請求項3】 前記高周波成分と前記低周波成分とから
超音波のキャリア成分を除去することを特徴とする請求
項2記載の超音波診断装置。
3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein an ultrasonic carrier component is removed from said high frequency component and said low frequency component.
【請求項4】 前記高周波成分と前記低周波成分との境
界を深さに依存して低下させることを特徴とする請求項
2記載の超音波診断装置。
4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein a boundary between the high-frequency component and the low-frequency component is reduced depending on a depth.
【請求項5】 前記反射信号の周波数スペクトラムから
ピーク周波数、中心周波数、平均周波数の少なくとも1
つを前記周波数情報として得ることを特徴とする請求項
1記載の超音波診断装置。
5. At least one of a peak frequency, a center frequency, and an average frequency from a frequency spectrum of the reflection signal.
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein one of the frequency information is obtained as the frequency information.
【請求項6】 前記周波数スペクトラムからリップル成
分を除去することを特徴とする請求項5記載の超音波診
断装置。
6. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5, wherein a ripple component is removed from said frequency spectrum.
【請求項7】 前記周波数情報と色相との関係を表すカ
ラーバーを前記Bモード像と同時表示することを特徴と
する請求項1記載の超音波診断装置。
7. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a color bar representing a relationship between the frequency information and the hue is displayed simultaneously with the B-mode image.
【請求項8】 前記周波数情報と色相との対応関係を変
更可能であることを特徴とする請求項1記載の超音波診
断装置。
8. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the correspondence between the frequency information and the hue can be changed.
【請求項9】 前記周波数情報の空間的な変化をグラフ
表示することを特徴とする請求項1記載の超音波診断装
置。
9. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a spatial change of the frequency information is displayed as a graph.
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