JPS62298343A - 超音波画像表示装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は超音波画像表示装置、狛にドプラ信号に基づく
被検体内の運動体の運動状態又は生体組織の性質を表す
状態を正確にかつ分かりゃすく表示することのできる超
音波画像表示装置に関する。

［従来の技術］ 被検体内の運動体、例えば心臓等の臓器、循環器及び血
管内の血流、体液流又は心筋などの運動体の運動状態を
測定表示するため、従来より超音波パルスドプラ法が実
用化されており、被検体内の運動反射体からの反射エコ
ーの周波数偏移によって運動反射体の運動速度等を電気
的に検出することができる。

このような装置として、本発明者らにより提案された自
己相関法による速度演算装置が出願され（特開昭５８−
１８８４３３）、既に実用化されている。

この装置によれば、被検体内の運動反射体から得られた
ドプラ受信信号を複素信号に変換し、複素信号の共役積
及び複累積を自己相関法にて求め、この自己相関値から
周波数偏移を演ねしている。

この周波数偏移は運動反ＱＪ体の速度に対応しており、
この周波数偏移の大きさから正確な速度、あるいは速度
の分散等が実時間にて求められ、２次元画像として表示
される。

また、本発明者らにより運動反射体の運動方向に対１６
角度依存性のないベクトル速度を求める超音波ドアラ診
断装首が提案されている（特願昭６０−２９２１１２）
。

そして、これら運動反射体の速度等は超音波画像表示装
置にて処理されＢ′Ｅ−一ド等でＣＲＴ表示器のＣＲＴ
画面上に表示されており、これは１ｆｔｔ流の２！度や
分散等の情報を異なる色彩又は明るさで表すことにより
行われ、画像診断に有効な情報を提供することができる
。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来技術の問題点 しかしながら、従来の表示装置では色彩表示されたＣＲ
Ｔ画面から直観的に被検体内の運動体の運動状態又は生
体組織の性質を表す状態を観察しており、運動状態でい
えば運動要素例えば速度、分散等を定ａ的に観察するこ
とができないという問題があった。

すなわち、運動反射体の速度は超音波パルスが送受信さ
れる各点ごとに演算され、この点ごとに色彩表示されて
おり、各点が集合して全体として流れるような速度の表
示が行われることになる。

従って、ＣＲＴ画面上に色彩表示された速度ではこれを
定ｍ的に知ることが困難であった。このことは、分散、
運動方向などの他の運動要素についても同様である。

発明の目的 本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたものであり、
その目的は、速度又は分散等の運動状態、あるいは生体
組織の性質を表す状態を定Ｍ的に２次元表示する超音・
波画像表示装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、超音波パルスを
被検体内に放射し、反射信号を演算処理して被検体内の
運動体の運動状態又は生体組織の性質を表１状態を表示
する２次元超音波画像表示装置において、同−又は所定
幅の状態を結ぶマーカを画像表示するとともに状態の旦
を表示することを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、まず運動体の運動状態を承り速度、分
散など又は生体組織の性質を表した被検体内の状態が被
検体内に１／ｌ口（される超音波パルスビームによって
求められる。これらの状態を示寸。

各要素は超音波パルスが送受波される被検体の各点ごと
に求められ、各点ごとの画像信号として演算処理される
。

従って、同−又は所定幅の運動状態又は生体内の状態を
示す点を結び、これを同一の色又は輝度にて表示するこ
とにより、所望の状態をマーカで示すことができる。

この場合、同一の運動状態は例えば等速線どして表示さ
れ、また所定幅の運動状態は例えば所定速度幅の運動領
域として表示される。そして、このときの等速線又は領
域の速度等の数１直が同時に表示される。

［実施例］ 以下、図面基づいて本発明の好適な実施例（運動状態を
表示する場合の実施例）を説明する。

第１図には、本発明に係る超音波画像表示装δの回路構
成、第２図には、２次元超音波ドプラ診断装置のブロッ
ク図が表示されており、まず第２図について説明する。

第２図において、送信器１０では高周波発振器の発生す
る高周波を分周して装置に必要とされる各種の同１ν１
信号が作られる。また、一定の繰返し周波数のパルスは
、走査器１２を介して探触子１４を駆ＵＪシており、こ
れにより被検体に向けて超音波パルスビームが放射され
る。被検体からの反射波は探触子１４で受信され、走査
器１２を介して受信画１６で増幅、検波される。そして
、この検波信号はＣＲＴ表示器１８に送られてＣＲＴを
輝度変調する。一方、送信器１０からの同期信号によっ
てＣＲＴ表示器１８内において発生したＮｉ１引電圧に
よってＣＲＴの電子ビームを掃引し、超音波ビーム軸上
の反射体がＣＲ−ｒ画面上に表示される。

一方、送信器１０からの走査信号により走査器１２は探
触子１４の超音波ビームを電子的又ＧＥＬ機械的に偏向
して被検体内を走査する。また、これと同期関係にあっ
て走査器１２から発生ずる表示用走査信号がＣＲＴ表示
３１８に加えられ、これにより超音波ビームの走査に対
応するようにＣＲＴの電子ビームが偏向制御され、これ
によりＢモードのＩｌｉ層像が得られる。

従来において、改良されたドプラ診断装置では、受信３
１６の他方の検波信号は速度演ｎ″ａ２０に加えられる
。そして、この検波信号を演算処Ｉ！！することによっ
て速度信号が得られる。この演粋処理を高速瓜で行い、
実時間で８モ一ド断層株と壬ねて血流を表示する方法は
既に公開された特許出願（特開昭５８−１８８４３３）
に具体的に説明されている。

本発明はこのような速度等の２次元分布を表示する断層
像に適用できるもので、ｇＪｉＰＩＪ画像上で速度等を
定量的に測定するものである。

すなわち、本発明において特徴的なことは、被検体内の
状態の同−又は所定幅をマーカで表示すること、実施例
では運動体の運動状態の同一値又は所定領域をマーカで
表示することであり、このために、可変マーカ表示器３
０が新たに設けられ、この可変マーカ表示器３０の詳細
な構造が第１図に示されている。

可変マーカ表示処理 第１図において、可変マーカ表示器３０は、被検体内の
運動体の運動状態の所定値又ｔよ所定幅の領域を線又は
面のマーカにて表示するようにしており、これは可変参
照信号発生器と比較器によって行われる。そして、表示
されるマーカは可変マーカとして操作者が任意の運動状
態に指定できる。

このため、可変参照信号発生器３４と２個の比較器３６
．３８とが設けられる。そして、前述した第２図の装置
よって求められた速度信号は端子ｄから入力される。こ
のｆｉｇ号は通常デジタル信号であり、入力端子ｄに接
続されたＤ／Ａ’５換：Ｓ３２によりアナログ信号に変
換され、このＤ／Ａ変換器３２の出力がそれぞれ比較器
３６．３８に供給されている。

一方、可変参照信号発生器３４の出力は比較器３６．３
８に供給され、ここで前記速度信号と比較される。

また、実施例では比較器３６において比較器出力を速度
領域表示と等連線表示とに切り替える切替器４４、比較
器３６の出力に比較器３８の出力を加える加算器４２）
また可変参照信号発生：Ｓ３４の出力を数Ｖ目こ変換づ
−る数値変換器４０が設（）られている。

本実施例の超音波画像表示装置は以上の構成から成り、
以下にその作用を説明する。

速度のデジタル信号は端子ｄから供給され、速度のアナ
ログ信号に変換された後に端子ａからＣＲＴ表示器１８
に送られ、ＣＲＴ表示器１８のＣＲＴを輝度変調してお
り、速度の値が大きい１Ｊど画面上に明るく表示される
。

一方、Ｄ／Ａ変換器３２の出力が供給されている比較器
３６．３８には、可変参照信号発生器３４の出力電圧が
加えられており、比較器３６には電圧Ｅ　　比較器３８
には電圧Ｅ　　（［Ｅｌ＞２２”）１・　　　　　　　
　　　　２ が加えられている。

実施例では、比較器３６においてはその入力と可変参照
信号とを比較して電圧Ｅ１にて決定される速度以上の領
域と、電圧Ｅ、にて決定される速度と同一の速度値、つ
まり等連線の分布を表示するための処理を行っている。

そして、速度領域表示の場合、比較器３６で速度信号を
可変参照信号と比較し、速度■が、■≧Ｅ１の条件を満
たすときに出力端子Ａに一定電圧を出力する。

第３図には、速度信号と比較器出力の信号と表示画像に
おける可変マーカとの関係が示されており、■≧Ｅ１の
条件の速度領域を表示する場合には、出力端子すに出力
される信号は図（ｂ）に示される電圧信号となり、これ
は可変参照信号の電圧Ｅ１で定められる速度Ｖ以上の速
度領域を示すこととなる。

従って、図（ｄ）に示される画面表示のように、ｔ”’
ｔｚの間、電圧Ｅ。を発生させ、これはＣＲ７表示３１
８の内部にてＶ　４：５丹と加えられＣＲＴを輝度変調
するので、セクタ走査の走査方向ＯＰに対して１　−１
２の間の線を明るく輝度表示する。

そして、走査角を順次変更してセクタ走査することによ
り、図示のＱ領域の面が可変マーカとして明るく表示さ
れる。

また、同一の速度値の分布を表示する場合は、Ｖ＝Ｅ１
となる点のみの信号（出力端子Ｂ）、つまり第３図（Ｃ
）のｔｌ、ｔ２の電圧信号を輝度表示すれば、セクタ走
査することにより、線で示される可変マーカ２００が明
るく表示されることとなる。

この可変マーカ２００は等連線であり、地図笠に用いら
れる′８８線に組当するものである。従って、複数個の
比較器を用いれば複数個の等連線にて被検体内の速度分
布を画像表示することができる。

実施例では、比較器３８が他の等連線を表示するための
処理を行っており、可変参照信号発生器３４から可変参
照信号Ｅ２が比較Ｐ！ｉ３８に向は出力される。

すなわち、可変参照信号Ｆ２は、Ｅ２＝Ｅ１−ΔＦの関
係を有し、多少低い速度に設定されている。この可変参
照信号は操作者などが自由に指定できるものであるが、
ΔＥは実施例では一定の値に設定している。

このような可変参照信号Ｅ２にて比較された比較器３８
の出力は、第３図（ｃ）のＴ　、Ｔ２で示される電圧信
号となり、この信号は加算濫４２を介して端子すからＣ
Ｒ７表示３１８に供給される。

従って、図示される可変マーカ２０１の等連線となり、
可変マーカ２００と同時に表示することにより被検体内
の速度分布を知ることができる。

この場合、ΔＥが一定であるから等連線である可変マー
カ２００と２０１との差は一定速度を示し、等連線の間
隔を観察することによって急激な変化であるか、緩やか
な変化であるかの速度勾配を容易に判断することができ
る。

また、このような複数個の等連線の表示によって２木の
可変マーカ間における被検体内の２点間の速度勾配を求
めることができ、画像診断に有益な情報を提供できると
いう利点を右する。

実施例では、上記可変マーカ２００，２０１゜０を画像
表示する場合に、同時に運動体の運動状態を示す値、こ
こでは速度値を表示する。これは数値変換器４０にて行
われ、可変参照信号発生器３４から出力される可変参照
信号を実際の速度の数値に変換して表示する。この表示
は単独に又はＣＲＴ表示器１８のＣＲＴ画面上に表示し
て行われる。従って、画像表示を見ながら必要とする速
度値の分布状態を指定して任意の観察が可能となる。

また、可変マーカ２００，２０１．０を被検体内の定量
的な観察をしたい部位に合わせることにより、表示され
た数値から特定部位の３！度を定量的に知ることもでき
る。心臓の血流のように速度分布が常に変動するとぎに
は笠連線が変動するが、所望の部位を等連線が通過する
ように参照信号を変化させ、このときの数値を読み取る
ことによって速度分布を測定することができる。

実施例では、可変参照信号発生器３４の可変参照信号は
アナログ信号であるが、これをデジタル信号としてもよ
い。この場合は可変参照信号発生器３４と比較ｍ３６．
３８とにデジタルコンパレータが用いられ、Ｄ／Ａ変換
各３２の入力デジタル信号がそのまま前記コンパレータ
に入力され、可変参照信号はデジタル信号を発生する回
路を用い、これと比較されるようにする。これによれば
、等速線あるいは速度領域である可変マーカ２００゜２
０１．Ｑを連続的に移動させることはできないが、分子
化量を十分小さくすることにより、実質的に３ｆ！続的
な観察ができる。このような構成は数値変換器４０など
を簡単な装置とすることができるという利点を有する。

通常の速度は角度依存性があるので、速度の流れの方向
が分かつているような場合には角度を補正して定量測定
して速度信号に用いることができる。前述したように、
角度依存性のない演算方式も提案されており、この場合
には定量測定が更に容易となる。

また、本発明における運動体の運動状態は速度に限らず
、分散などを表示でき、これらをカラーにて表示するこ
ともできる。本発明化は速度表示をカラーで行う装置を
提案している（特開昭５９−２０８２０＞。

次に、前記カラー表示装置に本発明を適用した場合を第
４図に基づいて説明する。

図において、ＣＲ７表示器１８内のＣＲＴ５２は青（Ｂ
）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）の制御格子を備えており、この
制御格子にはそれぞれ信号ｇ、ｒ。

ｂの制御電圧が加えられている。これらの制御電圧によ
り、例えば探触子に近づく方向の流れは暖色、遠ざかる
方向の流れは寒色、速い流れは明るく表示され、また分
散を示す＊差■によって緑色が増加するように制御され
る。

実施例では、Ｒ，８制御格子に加える制ｍ電圧は駆！Ｊ
ｌ＠路５４により駆動される電子切替ＰＪ５６によって
直Ｗ１１ｆａ圧源５８側に切り替えられる。前記駆動回
路５４に入力されるし信号は第１図の比較ｉ！＋３６．
３８の出力信号であり、第３図（ｂ）。

（Ｃ）に示される電圧信号である。従って、このｂ信号
により等速線を表示する期間だけ電子切替器５６が動作
することとなり、Ｒ，ＢＩＩＩｌｌｌ格子にのみ直流電
圧諒５８の電圧が加えられるので、等速線又は領域を表
す可変マーカは紫系の色彩にて表示される。

一方、ｂ信号が出力されず電子切替１Ｗ５６が動作して
いないときはＣＲＴ画面上の色彩は可変マーカ表示器３
０の端子ａからのａ信号によって暖色又は寒色にて速度
が表示され、前記可変マーカ２００．２０１．０は、こ
のいずれにも属さない色となるので同一の運動状態が明
確に識別される。

上記実施例では運動体の運動状態について説明したが、
本発明は上記の速度や分散に止まらず、被検体組織の性
質を画像表示する組１１診断において性質を表す量、例
えば組織の減衰量等を定量的に画像上で測定する場合に
も有効である。

［発明の効！！］ 以上説明したように、本発明によれば、同−又は所定幅
の運動状態を線又は面にて表示するようにしたので、運
動体の運動状態を示す速度１分散又は生体組織の性質を
表す状態を示′ＴＪ組織の減衰量などを定ｍ的に画像表
示でき、被検体内の状態を示す正確かつ有益な診断情報
を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波画像表示装置の好適な実施
例（可変マーカ表示器３０）を示す回路ブロック図、 第２図は運動体の連動状態を表示するまでの回路構成を
示すブロック図、 第３図は可変マーカ形成のための処理を示す説明図、 第４図はカラー表示する場合の回路構成を示すブロック
図である。 １０　・・・　送信画 １２　・・・　走査器 １４　・・・　探触子 １６　・・・　受信器 １８　・・・　ＣＲＴ表示器 ２０　・・・　速度演算器 ３０　・・・　可変マーカ表示器 ３２　・・・　Ｄ／Ａ変換器 ３４　・・・　可変参照信号発生器 ３６．３８　　・・・　比較器 ４０　・・・　数値変換器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルスを被検体内に放射し、反射波から得
   られた信号を演算処理して被検体内の運動体の運動状態
   又は生体組織の性質を表す状態を表示する２次元超音波
   画像表示装置において、同一又は所定幅の状態を結ぶマ
   ーカを画像表示するとともに前記状態の量を表示するこ
   とを特徴とする超音波画像表示装置。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、マー
   カは可変マーカとし、状態の任意値に設定するための参
   照信号を発生させる可変参照信号発生器と、前記参照信
   号と演算処理された信号とを比較する比較器と、を備え
   、前記比較器出力に基づいて任意に指定された状態の同
   一値又は所定幅の領域を線又は面の可変マーカにて画面
   上に表示するとともに参照信号の量を表示することを特
   徴とする超音波画像表示装置。
3. （３）特許請求の範囲（２）記載の装置において、可変
   参照信号発生器又は比較器はそれぞれ複数個備えたこと
   を特徴とする超音波画像表示装置。
4. （４）特許請求の範囲（２）記載の装置において、運動
   体の運動状態は運動速度とし、他の運動状態を表す色彩
   と識別される色彩にて表示することを特徴とする超音波
   画像表示装置。