JPS628742A - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、Ｂモード像とともにＭモード像の表示を行な
うことのできる超音波診断装置に関する。

（ロ）従来技術とその問題点 一般に、リニア電子走査型やセクタ電子走査型の超音波
診断装置では、Ｂモード像すなわち被検体内部の断層像
を表示することができるが、さらに、これに加えて、第
３図（ａ）に示すように、被検体内のエコー源までの距
離の時間的変化を連続曲線として現わす、いわゆるＭモ
ード像を表示できるようにしたものがある。

ところで、この上うなＭモード像の表示において、画像
表示に必要な超音波ビームの走査線数は２００〜５００
本程度であるが、これに対して、Ｍモード像の一画面を
構成するのに必要な時間は２〜ｌＯ秒程度に設定される
。これは、心臓を対象とする場合、少なくとも２心拍程
度の動きを表示しないことには十分な診断を行なえない
からである。したがって、超音波ビームの各走査線の駆
動時間間隔は、数ミリ秒〜数十ミリ秒と長くなる。

このため、特にエコー源の動きが速い場合には、第３図
（ｂ）に示すように、Ｍモード像が不連続となって画像
が見ずらくなる。たとえば、いま、超音波ビームの走査
線数を５２１本、Ｍモード像−画面全体の表示時間を１
０ｓｅｃとすれば、超音波ビームの各走査線の時間間隔
は２０　ｍ５ｅｃとなる。

成人の心臓を診断対象としたとき、その僧帽弁拡張期の
弁後退速度はほぼｌ　Ｏｃｍ／　ｓｅｃであるから、隣
り合った走査線間では弁が０，２ｃ＋ｎだけ変位する。

つまり、０．２ｃｍ変位した弁の動きが２０ｍ５ｅｃご
とに輝点として表示されることになるが、これでは表示
が粗くて弁の動きを十分に観察することができない。

このため、従来技術では、第４図ノこ示すように、エコ
ーデータが記憶される画像メモリａの前段にピーク検出
処理回路すを設けたものがある。この種の超音波診断装
置でＭモード像を表示する場合には、一つの超音波走査
線の形成期間内に超音波ビームを複数回（たとえば５回
）放射する。そして、超音波ビームを放射するたびごと
にエコーデータをサンプリングし、サンプリングされた
エコーデータに含まれるピーク値をピーク検出処理回路
すで検出する。こうして検出したエコーデータのピーク
値を画像メモリａに記憶した後、これらのデータをＴＶ
モニタに表示する。このようにすると、上記の股上の場
合では、一つの超音波走査線の形成期間内に深さ方向に
対して２０　ｍ５ｅｃ／　５回＝４ｍｓｅｃごとに信号
が輝点表示されるので、第３図（Ｃ）に示すように、Ｍ
モード像は連続的な軌跡となり、画像が幾分見易くなる
。

ところが、上記のピーク検出処理回路では、エコーデー
タに含まれる突発的なノイズも同時にピーク検出される
ために、最終的に得られるＭモード像にはノイズ成分が
多く含まれることになり、未だＭモード像を明瞭に表示
することができないという不具合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、ノイズの影響を低減し、鮮明なＭモード像が表示で
きるようにすることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の目的を達成するために、超音波ビーム
が放射されるたびにサンプリングされたエコーデータに
含まれるピーク値を検出するピーク検出処理回路と、前
記エコーデータを平均化する平均化処理回路と、前記エ
コーデータの強度レベルを予め設定されたしきい値と比
較しその比較結果に基づいて２値化された切り換え信号
を出力する比較回路と、この比較回路からの前記切り換
え信号に応答して前記ピーク検出処理回路と平均化処理
回路との各接続を切り換える切換回路とを備えて超音波
診断装置を構成している。

（ニ）作用 上記の構成において、比較回路で予めノイズ信号レベル
を考慮したあるしきい値を設定しておき、エコーデータ
の強度レベルが上記しきい値以上の場合には比較回路か
ら切換回路に切り換え信号を与えることによってピーク
検出処理回路を選択し、ピーク検出処理を行なったデー
タをＭモード像表示用のデータとして利用する。一方、
エコーデータの強度レベルが上記しきい値以下の場合に
は比較回路から切換回路に切り換え信号を与えることに
よって平均化処理回路を選択し、平均化処理を行なった
データをＭモード像表示用のデータとして利用する。

（ホ）実施例 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本発明の実施例に係る超音波診断装置のブロ
ック図である。同図において、符号１は超音波診断装置
の全体を示し、２は超音波の送受波を行な′う探触子、
４は探触子２を励振駆動する駆動パルスを出力するとと
もに、探触子２で得られたエコー信号を増幅、検波する
送受波回路、６は送受波回路４を通ったエコー信号を所
定のサンプリング周期でデジタル化してエコーデータと
して出力するＡ／Ｄ変換器、８は後述のピーク検出処理
あるいは平均化処理されたエコーデータを記憶する画像
メモリである。

ＩＯは超音波ビームが放射されるたびにＡ／Ｄ変換器６
サンプリングされたエコーデータに含まれるピーク値を
検出するピーク検出処理回路、１２は上記エコーデータ
を平均化する平均化処理回路である。また、１４はエコ
ーデータの強度レベルを予め設定されたしきい値と比較
しその比較結果に基づいて２値化された切り換え信号を
出力する比較回路、１６は比較回路１４から出力される
切り換え信号に応答して前記ピーク検出処理回路ＩＯと
平均化処理回路１２の各出力部の接続を切り換える切換
回路である。

このような構成を有する超音波診断装置１においてＭモ
ード像を表示する場合の各部の動作を説明する。

まず、送受波回路４から探触子２に駆動パルスを出力し
て探触子２を励振駆動し、該探触子２から−っの超音波
走査線の形成期間内に超音波ビームを複数回放射する。

超音波ビームが放射されるたびに被検体内の心臓等の動
きのある臓器から超音波が反射されるので、この反射さ
れた超音波を探触子２で受波する。探触子２からは、受
波した超音波エコーに対応したエコー信号が出力される
ので、このエコー信号が送受波回路４を介してＡ／Ｄ変
換器６に与えられる。Ａ／Ｄ変換器６は、入力されたエ
コー信号を所定周期でサンプリングしつつ、デジタル信
号に変換してエコーデータとして出力する。こうしてデ
ジタル化されたエコーデータは、ピーク検出処理回路１
０、平均化処理回路１２および比較回路１４に共通に人
力される。

次に、超音波ビームを一回放射した場合に、得られたＡ
／Ｄ変換後のエコーデータの処理について説明する。

比較回路１４には、第２図に示すように、サンプリング
されたエコーデータに含まれるノイズ成分を考慮したあ
るしきい値ＴＬが予め設定されている。したがって、比
較回路１４にエコーデータが入力されると、比較回路１
４は入力されたエコーデータのレベル値と予め設定した
しきい値ＴＬとを比較する。そして、人力されたエコー
データの強度レベルがしきい値を越えている場合には、
切換回路１６にピーク検出用切り換え信号を出力するの
で、ピーク検出処理回路ＩＯが画像メモリ８に選択接続
される。また、エコーデータの強度レベルが上記しきい
値ＴＬ以下の場合には、切換回路１６に平均化用切り換
え信号を出力するので、平均化処理回路１２が画像メモ
リ８に選択接続される。

したがって、入力されたエコーデータの強度レベルがし
きい値ＴＬを越えており、かつ、画像メモリ８にエコー
データが未だ記憶されていない場合には、エコーデータ
はピーク検出処理回路１０、切換回路１６を介してその
まま画像メモリ８に記憶される。また、入力されたエコ
ーデータの強度レベルがしきい値ＴＬを越えており、か
つ、既に画像メモリ８にピーク検出処理あるいは平均化
処理されたエコーデータが先に記憶されている場合には
、画像メモリ８から記憶されているエコーデータが読み
出され、このエコーデータがＡ／Ｄ変換器６からのエコ
ーデータとともにピーク検出処理回路ＩＯに入力される
。ピーク検出処理回路１０は、入力された新旧の両エコ
ーデータの強度レベルを比較し、強度レベルが大きい方
のエコーデータを選択して出力する。そして、このエコ
ーデータが切換回路１６を介して画像メモリ８に記憶さ
れる。

一方、エコーデータの強度レベルが上記しきい値ＴＬ以
下で、かつ、画像メモリ８に未だエコーデータが記録さ
れていない場合には、エコーデータは平均化処理回路１
２、切換回路１６を介してそのまま画像メモリ８に記憶
される。また、エコーデータの強度レベルが上記しきい
値ＴＬ以下で、かつ、既に画像メモリ８にピーク検出処
理あるいは平均化処理されたエコーデータが記憶されて
いる場合には、画像メモリ８から記憶されているエコー
データが読み出され、このエコーデータがＡ／Ｄ変換器
６からのエコーデータとともに平均化処理回路１２に入
力される。平均化処理回路１２は、入力された新旧の両
エコーデータの強度レベルを平均化し、平均化したエコ
ーデータを出力する。そして、このエコーデータが切換
回路１６を介して画像メモリ８に記憶される。このよう
にして、画像メモリ８には、ピーク検出あるいは平均化
処理されたエコーデータが逐次更新されながら記憶され
る。

探触子２からは、一つの超音波走査線の形成期間内に超
音波ビームが複数回放射されるので、そのたびに上記の
動作が行なわれる。次いで、放射゛回数ごとに最終的に
ピーク検出処理および平均化処理して得られたエコーデ
ータが画像メモリ８から読み出されてＴＶモニタに送出
される。したがって、ＴＶモニタには、一つの超音波走
査線の形成期間内に深さ方向に対して超音波ビームの放
射回数に対応する複数点の信号が輝点表示されることに
なる。しかもこの場合、ノイズ成分は平均化されてい・
るので、その影響が低減され、鮮明なＭモード像が表示
されることになる。

（へ）効果 以上のように本発明によれば、エコーデータの強度レベ
ルがノイズ成分を考慮して予め設定したしきい値を越え
る場合にはピーク検出処理を行ない、エコーデータの強
度レベルがしきい値以下の場合には平均化処理を行なう
。このため、ノイズ成分の信号レベルが低くなる。その
結果、ノイズの影響を低減され、鮮明なＭモード像が表
示できるようになる等の効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の超音波診断装置のブロック図
、第２図は超音波エコーをサンプリングして得られるエ
コーデータと予め設定されるしきい値との関係を示す説
明図、第３図はＭモード像の表示例を示す図、第４図は
従来のピーク検出処理回路を設けた超音波診断装置の要
部ブロック図である。 １・・・超音波診断装置、１０・・・ピーク検出処理回
路、Ｉ２・・・平均化処理回路、１４・・・比較回路、
１６・・・切換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波ビームが放射されるたびにサンプリングさ
   れたエコーデータに含まれるピーク値を検出するピーク
   検出処理回路と、前記エコーデータを平均化する平均化
   処理回路と、前記エコーデータの強度レベルを予め設定
   されたしきい値と比較しその比較結果に基づいて２値化
   された切り換え信号を出力する比較回路と、この比較回
   路からの前記切り換え信号に応答して前記ピーク検出処
   理回路と平均化処理回路との各接続を切り換える切換回
   路とを備えることを特徴とする超音波診断装置。