JPS5899955A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は、Ｂモード像、Ｍモード像切換表示型の機械走
査式の超音波診断装置に関し、Ｍモード像の表示期間に
切換え時点のＢモードフリーズ像を同時に表示しようと
するものである。

（２）技術の背景 超音波診断装置はその走査方式により第１図（ａ）のセ
クタ走査型と（ｂ）のリニア走査ＷＶＣ大別される。

（ａ）のセクタ走査型は探触子１０から生体２０内へ順
次発射される超音波ビーム１１０発射角を一定の範囲内
で逐次変化させて走査するものであるから、ＣＲＴ（陰
極線管）３０の表示領域は扇形（セクタ）となる。これ
に対しくｂ）のリニア走査塵では探触子１０′から生体
２０内へ発射される超音波ビーム１１′は一定の範囲内
で平行移動するので、ＣＲＴ３０の表示領域は方形とな
る。セクタ走査は探触子１００近くの視野は狭いが隙間
から超音波を発射できるので胸骨で囲まねた心臓等の診
断に適している。これに対しリニア走査は診断深さ方向
でビーム密度が一定であるという利点があり腹部等の表
面層に障害物がない部位の診断に適している。

とわらの走査方式は更に機械式か電子式かＫより細分化
される。第２図は機械走査型探触子の説明図で、（ａ）
＃′ｉ）ランスジェーサ１２を１点０を中心に一定の範
囲内で回動させるセクタ走査型、（ｂ）はトランスジ為
−サ１２／を一定の範囲内で平行移動させるＩＪ　ニア
走査型である。第３図は電子走査型探触子の説明図で、
（ａ）は細分化されたトランスジ凰−サ１３の複数個の
それぞれの送信タイきングＴを時間的に異ならせて合成
超音波ビーム１１０発射角を変化させるセクタ走査型、
（ｂ）は同じく細分化されたトランスジューサ１５′の
それぞｔＩに与える駆動信号をスイッチ１４で切換えて
超音波ビーム１１′を平行移動させるリニア走査型であ
る。

超音波診断装置は表示方式によっても分類される。つま
り、諺１図に示すように探触子１０（１０’）から順次
発射される超音波パルス１１（１１’）の反射波の振幅
により、同様に走査されるＣＲＴ　３０の電子ビームに
輝度変調をかけると、扇形又は矩形視野の断層像が得ら
ｈる。この断層像が３モード偉と呼ばれるもので、通常
１フレームの周期は３０ａｍ程度である。これに対し第
４図のように探触子１０から生体２０の１箇所に繰り返
し発射される超音波メルフ１１０反射波から得た情報を
ＣＲＴＩＫ時系列に表示する方式がある。これはＭモー
ド曹表示と呼ばれるもので、生体２０内の心臓２１等の
動きの速い部分の骸動きを経時的に観察するのに都合が
良い。

ところで、このＢモード像とｙモード像は相互に関係の
深いものであるから両者を同時に表示できることが望ま
しい。現に電子走査式の超音波診断装置では両者をリア
ルタイムに同時表示する機能を備えたものがある。これ
Ｆｉ第５図（ａ）Ｋ示すような変則的な走査（セクタで
もリニアでもよい）で実現している。つま）、探触子１
０からの超音波ビーム１１０発射順序な■−■−〇・・
−・・・・・のように設定し・てセクタ走査を行なうと
き、例えば４本に１本は必ず特定部位に発射するように
すると、超音波ビーム１１の■−■−■−■−■−■−
■・・・・−・によってＣＲＴ３０には伽）のようＫＢ
モード像がリアルタイム表示さｈ％また特定部位に発射
される超音波ビーム１１１１の■−■−Ｏ−・−・−・
Ｋよって別のＣＲＴ３１には（ｃ）のようにＭモード像
が同時にリアルタイム表示される。尚、（ｂ）のＢモー
ド像側にＦｉ（ｔ）のＭモード像がどの部位に関するも
のかを示すためＫＭモード方向指示輝、［１４が表示さ
れる。これは超音波パルス１１＃に対応するＣＲＴの電
子ビームの輝度を全（始端から終端まで）白レベルとし
たものである。

（３）従来技術と問題点 ところが、第６図に示すように機械走査式の探触子１０
または１０′で上述した変則的な走査を行なおうとする
と、特定部位への超音波パルス１１１を発射するために
トランスジューサ１２またＦｉ１２’を１フレーム５０
ｍ５の中で複数回所定位置へ急激に変位させなければな
らないが、これは駆動源をモータとする機械走査式の探
触子にとっては埋不可能に近い。このため従来ｔｉＭモ
ード像を得るときは上述したｙモード方向指示輝線１４
を参照して操作者が所望とする位置でモータを停止させ
てしまうので、Ｂモード像を同時に得ることができなく
なる０Ｍモード像の表示期間ＫＢモード倫を同時表示す
ることはそのＭモード方向指示輝線１４の位置から、現
在表示中のＭモード像がどの部位に関するものであるか
を知る上で重要であるから、Ｍモード像を表示するため
ＫＢモード表示が不可能になる機械走査式の超音波診断
装置ではどの部位のＭモード像であるかを再確認できな
くなる不都合がある。

（４）発明の目的 本発明は上述した機械走査式の超音波診断装置において
Ｍモード像の表示期間に、ＢモードからＭモードへの切
換時点の最終Ｂモード像をフリーズ表示し、そのＭモー
ド方向指示輝線位置で現在表示中のＭモード像の観察部
位を示そうとするものである。

（５）発明の構成 本発明の基本的な構成は、ｎモード像のリアルタイム表
示機能、Ｍモード像のリアルタイム表示機能、ｎモード
像のフリーズ表示機能、ｌモード像中へのＭモード方向
輝線表示機能を備える機械走査式超音波診断装置におい
て、モード切換スイッチと画面バッファを備え、該切換
スイッチを操作して８モードからＭモードへの切換指示
を与えるときその直前のｎモード像を前記画面バッフγ
に蓄え、そして該スイッチ操作時のＭモード方向指示輝
線位置に対応したＭモード像を以後リアルタイム＆Ｃ１
１ｉ１面に表示し、且つ該画面バッファに取り込まれた
１フレ一ム分のｎモードフリーズ像を同じ画面の一部又
は他の画面に同時に表示するようにしてなることを％像
とする。

（６）発明の実施例 以下、図示の実施例を参照しながら本発明の詳細な説明
する。第７図は本発明の原理説明図で、（ａ）はリアル
タイムのＢモード偉ＲＢを表示している状態である。こ
の状態でＭモード方向指示輝線１４を所望とする位置に
設定しく後述する）、次いでモード切換スイッチ（図示
せぬ）を押すと、（ｂ）のようＫＣＲＴ５１にはリアル
タイムのＭモード像ＲＭが表示され、且つＣＲＴ３０に
は切換時点のｎモードのフリーズ像ＦＢが表示される。

これは２台のＣＲＴｌ、５１を用いる場合であるが、１
台のＣＲＴ３０だけを用いる場合には（ｅ）のように大
半をＶモード像ＲＭの表示に割当て、その一部でｎモー
ドのフリーズ像ＦＬを表示すればよい。

いずれにしても７リーズ像ＦＢ中のＭモード方向指示輝
＠１４の位置が、現在表示中のＭモード菅ＲＭの観察部
位を指示する。尚、Ｍモード像ＲＭはリアルタイム表示
されているので、フリーズ像ＦＢ（これはメモリに格納
されたもの）の内容とは時間差があり、これが次ｊｌＫ
太罠なってくる。

そこで（ｄ）のようＫＭモード方向指示輝線位置に、輝
線１４に代えてＭモードデータ１１′を表示すわば、少
なくともこの位置でのＢ、Ｍ両モード像のリアルタイム
の対応はとれる。こｈは探触子と生体とに相対位置変化
があっ７ｔ（ａ’触子は生体に手で当接するだけなので
相対位置変化は生じ得る）とき、それを表示できる利点
がある。即ち位置変化がなければｎモードフリーズ像中
のＶモード線１４の白黒模様は周囲のｎモードのそれと
連絡があるが、位置ずれが生じると連絡のない断絶した
白黒模様になる。これにより位置ずれ発生を知ることが
できる。

ｔＭ８図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図で、
４０ｔｉ機械走査式探触子１０（または１０′）からの
超音波送信タイミングを後述するクロックＣＫで制御す
る等の機能を有する送受信部、４１は送受信部４０で受
信した信号の振幅を診断深さに応じて補正する等の処理
をするアナログ信号処理部、４２＃ま処理部４１の出力
（受信信号）ＲＸをＣＲＴ５０での表示用に同期信号を
挿入する等の処理をする映像信号作成部、４３け全体の
制御を司る制御部、４４け各種の指示を与えるスイッチ
類等を備える操作パネルで、これらにより通常はＭモー
ド像のリアルタイム表示、Ｂモード係のリアルタイム表
示、Ｍモード方向指示輝線表示が行なえる０本発明では
これにアナログスイッチＡ　Ｓ　、　Ａ／Ｄ変換器４５
、メモリ装置４６、Ｄ／ム変換および映像信号作成部４
７を加えることでＣＲＴ５１＆Ｃ，もしくはＣＲＴＩＯ
の一部ＶＣＢモードのフリーズ像ＦＢを表示する。

つまり、本例のＣＲＴ　３１はＢモード儂専用で、ここ
にＦｉＢモードからＭモードへの切換え直前のｎモード
像が表示される。即ちこの切換時に１フレ一ム分だけア
ナログスイッチＡＳを破線位＠にし、アナログ信号処理
部４１の出力を変換！！！４５でＡ／Ｄ変換し、デジタ
ル化した該出力をメモリ４６に書込む。然るのちアナロ
グスイッチムＳは開放し、メモリ装置４６Ｌ書込んだ１
フレ一ム分Ｂ％−ド像信号およびＭモード方向指示輝線
を繰り返し読出し、回路４７を通してこれをＣＲＴ　５
１に表示する。尚、ＡＤ変換するのはメモリ装置４６が
デジタル素子であるからであり、Ａ／Ｄ変換器４５を経
由して書込み、読出したデータは再度Ｄ／Ａ変換すると
いう方法をとる。ＣＲＴ３０１１１では切換え後リアル
タイムでＭモード＊ＲＭが表示される。

第９図は具体例で、アナログスイッチＡ８はＡｓ、、ム
Ｓ、に分割され、またＤ／Ａ変換および映像信号作成部
４７はＤ／Ａ変換部４７ａ１アナログマルチプレクサ４
７ｂ１映像信号作成部４７＠に分割されている。また操
作パネル４４にｉｌｔＭモード切換スイッチＳＷ、と輝
線方向リアルタイムデータ表示選択スイッチＳＷ！が設
けられ、更に制御部４３にはこｈらのスイッチの操作情
報等を受けて６株の制御信号に出力するに必要なフリッ
プフロップＦＦ、、ＦＦ、とゲートＧｌ’＝　Ｇｓが設
けられている０本例テはＣＲＴＩはＭ　モー　）’像表
示用、ＣＲＴ３１はＢモード表示用である。第１０図は
各部の動作波形図で、以下とれを参照しながら動作をａ
明する。先ず、時刻ｔ１でＭモード切換スイッチｓｗｌ
をオンにしたとする。この時点で＃′ｉＭモード切換信
号ＣＨＮがＬ（ロー）でアナログスイッチが開いている
のでＣＲＴ５０でけ何も表示されず、またデータ線選択
信号ＳＥＬがＨ（ハイ）であるからマルチプレクサ４７
ｂＦｉ受信信号ＲＸを直接映像信号作成部４７ｅに与え
る。このためＣＲＴ３１０表示はリアルタイムのＢモー
ド像ＲＢである。この後、超音波送信クロックＣＫのｎ
個分（１フレーム）の間隔をもつ７レ一ム同期信号Ｆ８
がクロックとしてフリップフロップＦＦ１に入力すると
、そのｑ出力けＨＫなる。同時に後段の７リツプフロツ
プＦＦ、にもフレーム同期信号ＦＳが入力するが、前段
ＦＦｌのＱ出力はその時点で＃′ｉＬでＦＦ、の。出力
（Ｍ−ｒ−−ド切換信号ＣＨＮ　）ｉｌｔＬ、Ｑ出力ｔ
ｌＨであるから、アンドゲートＧ１の出力（Ｂモルドア
リーズ信号ＦＲＺ）ＨＨとなる。このＨ期間け１フレー
ム相当で、この間忙アナログスイッチムＳ、がオン（Ａ
ｓ、＃′ｉオフし続けている）するので、メ毫り装ｆｌ
１４６＆ｃＩフレームのＢモード像データ（受信信号Ｒ
ＸをＡ／Ｄ変換したもの）が誉込まｈる。

次に時点ｔ！で貴び同期信号ＦＳが７リツプ７ｏツブＦ
Ｆ、、ＦＰ、に入力するとＦＦ、のｑは依然Ｈであるが
ＦＦ、のＱＦｉＬ、ＱがＨ４Ｃ変り、アンドゲートＧＩ
の出力ＦＲＺ　＃１Ｌｔｃなる。信−Ｗ＋ＦＲＺがＬＫ
なるとスイッチＡＳ、けオフとなり、また７リツプフロ
ツプＦＦ、のＱ出力っまりＭモード切換信号ＣＨＧがＨ
ＫなるとスイッチＡＳｌを開き、信号ＲＸは映像信号作
成部４２に入力する。またＦＦ、のｑ出力がＬになると
オアゲートＧｔの出力（データ線選択信号）ＳＥＬがＬ
とな？て（後述する）アナログマルチプレクサ４７ｂは
Ｄ／Ａ変換器４７諷［Ｋ切換わり、該変換器の出力を映
像信号作成部４７ｅに与える。この結果ＣＲＴ３１では
メモリ装置４６から繰抄返し読み出されるデータに応じ
てＢモードのフリーズ像が表示さね、そして時刻１．以
後探触子１０はＭモード方向指示輝線の指示する部位だ
けを走査しているのでその受信信号ＲＸを受けるＣＲＴ
　３０ではリアルタイムでＭモード像Ｒ’Ｍが表示さね
る。

このデ島アルモード表示はＭモード切換スイッチＳＷ、
をオフにするまで続くが、この間に例えば時刻ｔ１で表
示選択スイッチＳＷ、をオンすると次の様になる。アン
ドゲートＧｓは該スイッ′チのオンで開となって後述す
るＭ方向信号ＭＤによりＭモード方向指示輝線１４（第
７図参照）に相当する期間（本例ではクロックＣＫの２
番目）だけＨレベル出力を生じる。従って、スイッチＳ
Ｗ鵞をオンにしてゲート偽を開くと時刻ｔ、以降はゲー
トもの出力はクロックＣＫの２番目に対応する時点でか
つ７レ一五周期でＨになる。オアゲートＧ、はフリップ
７０ツブＦＦ、の出力ＱがＨである時刻１．以前におい
てデータ線選択信号ＳＥＬ￥ｒＨＫｌ、たが、時刻ｔ！
以後従ってＦＦ、のＱ出力がＬである期間ゲートらの出
力がＨになるｔＫ骸傷信号５ＷＬｔ）１にしマルチプレ
クサ４７ｂを受信信号ＲＸ＠に切換えて該受信信号ＲＸ
を直接アナログマルチプレクサ４７ｂを通して映像信号
作成部４７ｃＫ与える。

時刻１．以降は既にメモリ装置４６からのデータ読比し
によりＣＲＴ５１ではＢモードのフリーズ像ＦＢが表示
されているが、選択信号ＳＥＬがクロックＣＫの２査目
に対応してＨＩＣなるとＣＲＴ３１０２査目の走査線だ
けＦｉＣＲ〒３０と同じＭモードデータが表示される。

この後時刻ｔ４で切換スイッチＳＷｌをオフにすると、
その後の初めのフレーム同期信号ＦＳ４Ｃより７リツプ
フロツプＦＦ、のＱ出力ＦｉＬＫな口、次のフレーム同
期信号Ｆ８によ外フリップフロップＦＦ、０９串力けＬ
になる。このためＣＨＮ＝ＬでアナログスイッチＡＳ、
はオフとなりＣＲＴ　ｉでのＭモード像ＲＭの表示は終
了する。同時にフリツプフ＝ツブＦＦ、のｉ出力がＨ１
従ってＳ　Ｅ　Ｌ＝Ｈになるのでマルチプレクサ４７ｂ
ｔｉ以後費信信号ＲＸ（これはＢモードに切換っている
）を映偉信第１１図は上述し九Ｍ方向信号ＭＤの発生ｌ
−１−例で、８Ｗ、は操作パネル４４に設けられ九Ｍ方
向輝線変動スイッチである。このスイッチＳＷ、は第７
図の輝線１４−をＢモード傷内で左方向および右方向へ
任意に移動させ得る指示機能を有し、左方向指示信号り
はプントゲートＧ４で移動クロックＣＫ’によりサンプ
リング（＠号りを出すスイッチを押している時間が計測
される）され、その出力りがアップダウンカラ／りＣＮ
Ｔ、のダウン（ＤＯＷＮ）カウント信号となる。右方向
指示信号Ｒについても同様で、アントゲ−）　Ｇｍで移
動クロックＣＫ’によ抄サンプリングさね、その出力Ｕ
がカウンタＣＮＴ、のアップ（ＵＰ）カウント信号とな
る。このカウンタＣＮＴ１の計数値ＡＦｉＩフレーム内
の特定の走査線番号、従って第１０図を例にすわばり四
ツクＣＫの番号を指示する。一方、カウンタＣＮＴ。

、はフレーム同期＠号ＦＳでクリアさ引て、クロックＣ
Ｋをカウントするので、その計数値Ｂ　ｔｒｉ現在のク
ロックＣＫの番号を時々刻々と指示する。そこで両計数
Ａ、ＢをコンパレータＣＯＭＰで比較していれば、その
一致出力（Ａ＝Ｂ）がＭ方向信号ＭＤとなる。

（′７）発明の効果 以上述べたように本発明によれば、機械走査式の超音波
診断装鮒においてＭモード像をリアルタイムで表示する
除に、同時にＢモードのフリーズ像を表示できるので、
現在表示中のＭモード像がＢモード像のどの部位に関す
るものであるかをそのＭモード方向指示輝線位置から容
易に判別できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はセクタ走査とＩＪ　＝ア走査の説明図、第２図
は機械走査型探触子の説明図、第６図は電子走査量探触
子の説明図、第４図はＭモード像の説明図、第５図およ
び第６図は電子走査型および機械走査型探触子によるＭ
モード像とＢモード像の同時表示の説明図、第７図は本
発明の原理説明畝＠８図は本発明の一実施例を示す概略
ブロック図、願９図および第１０図はその具体例を示す
要部構成図および動作波形図、ｗＬ１１図はＭ方向信号
の発生回路例を示すブロック図である。 図中、１４ＦｉＭモード方向指示輝線、ｓ　Ｏｋ′ｉｈ
Ａモード像表示用ＣＲＴ、３１はＢモート°表示用ＣＲ
Ｔ、４６はＢモードフリーズ用メモ１Ｊ装置、ＳＷ、は
Ｍモード切換スイッチ、Ｓ町は表示選択スイッチ、ＳＷ
ｓはＭ方向輝線移動スイッチ、Ａ３１１ＡＳ、はアナロ
グスイッチでおる。 出願人　富士通株式会□社 代理人弁理士　　青　　　柳　　　　　稔′漕朴− 視野 馬２図 （α）（ｂ） 吊６図 （（Ｚ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　Ｂモード像のリアルタイム表示機能、Ｍモード
   像のリアルタイム表示機能、Ｂモード像のフリーズ表示
   機能、Ｂモード像中へのＭモード方向輝線表示機能を備
   える機械走査式超音波診断装置において、モード切換ス
   イッチと画面バッファを備え、皺切換スイッチを操作し
   てＢモードからＭモードへの切換指示を与えるときその
   直前のＢモード像を前記画面バッファに蓄え１そして該
   スイッチ操作時のＭモード方向指示輝線位置に対応した
   Ｍモード像を以後リアルタイムに一面に表示し、且つ該
   画面バッファに取り込まれた１フレ一ム分のＢモード７
   リーズ像を同じ画面の一部又は他の画面に同時に表示す
   るよう圧してなることを特徴とする超音波診断装置。 （２）Ｂモード像のフリーズ表示期間は、Ｖモード方向
   １１１ｉ１カｙモードデータのリアルタイム表示線であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波
   診断装置。