JPS63122433A - デイジタルスキヤンコンバ−タ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、超音波映像信号をＭモード音線サンプリング
レートで音線用メモリに書き込み、Ｍモード送りレート
でフレームメモリに転送してＭモード表示させるディジ
タルスキャンコンバータに関する。

（従来の技術） 超音波診断装置には、本来ベクトル走査である超音波ビ
ーム（以下音線という）が使用され、これにより得られ
るビデオ信号フォーマットを標準方式テレビジョンのラ
スク走査に適合したフォーマットに変換するためにディ
ジタルスキャンコンバータ（以下ＤＳＣという）が使用
される。

超音波診断装置の画像表示方式には色々の種類があるが
、パルス反射法において、超音波ビームの方向を固定し
、ブラウン管の時間軸をそれと直角方向に一定の速さで
動かして、ブラウン管画像に多数の反射体の運動の時間
的変化を曲線群として得る方式がある。この方式で得た
図形をＭＥ−ド像といい、特に心臓各部の動きを描くの
に用いられている。Ｍモード表示のためのＤＳＣには従
来第４図に示すものがある。第５図のタイムチャ−トを
参照しながら従来のＤＳＣを説明する。

ＤＳＣをＭ七−ド表示用に動作させるための信号である
Ｍモードイネーブル信号ａがサンプリングクロック、発
生器１に印加される。サンプリングクロック発生器１は
Ｍモードイネーブル信号ａの立上りのエツジで起動し、
ＡＤ変換器２にサンプリングクロックｂを供給する。超
音波送受信機（図示せず）は、Ｍモードイネーブル信＠
ａがハイレベルの間は超音波映像信号Ｃを出力し、その
出力信号ＣはΔＤ変換器２においてディジタル化された
超音波映像信号Ｃ′に変換され、Ｍモード音線用ライン
バッファ３に入力する。サンプリングクロックｂは同時
にラインバッファライトアドレス発生器４に入力してラ
インバッファライトアドレスｄを出力し、データセレク
タ５に入力する。

Ｍモードイネーブル信号ａがハイレベルの間はデータセ
レクタ５はラインバッフ７ライトアドレスｄを選択して
いて、Ｍモード音線用ラインバッファ３に超音波映像信
号Ｃ′を書き込み記憶させる。

以上がＭモード音線用ラインバッファ３への需き込み過
程で、そのタイミングは第５図によって明らかなように
、Ｍモードイネーブル信号ａがハイレベルの期間超音波
信＠Ｃが入力し、Ｍモード音線用ラインバッファ３はラ
イトモードになっている。

Ｍｌｌ−−トイネーブル信号ａが立下るとその立下りエ
ツジａ′で転送りロック発生器６が起動し、ラインバッ
ファリードアドレス発生器７に転送りロックｅを入力す
る。転送りロックｅはラインバッファリードアドレス発
生器７を起動してラインバッファリードアドレスｆを発
生させる。ラインバッフ７リードアドレスｆはデータセ
レクタ５に入力するが、Ｍモードイネーブル信号ａのロ
ーレベルの時期にはデータセレクタ５はラインバッフ７
リードアドレス「を選択していて、Ｍモード音線ライン
バッファ３をリードモードにしている。

転送りロックｅは又、フレームメモリＹライＬ・アドレ
ス発生器８を起動してフレームメモリＹライトアドレス
Ｑを発生させる。尚、フレームメモリＸライトアドレス
発生器９は第５図に示すようにＭモードイネーブル信号
ａの立上がりでカウントアツプされ、フレームメモリＸ
ライトアドレスｈを出力している。図中、フレームメモ
リＸライトアドレスｈに記している数字は音線１１号を
示している。このときデータセレクタ１０はフレームメ
モリＹライトアドレスｇとフレームメモリＸライトアド
レスｈを選択しており、フレームメモリ１１にフレーム
メモリＹライトアドレス９とフレームメモリＸライトア
ドレスｈが入力していて、Ｍモード音線用ラインバッフ
ァ３は既述のようにリードモードなので、Ｍモード音線
用ラインバッファ３に書き込まれている超音波映像信号
Ｃ′はフレームメモリ１１に転送され書き込まれる。第
５図に示すように、Ｍモードイネーブル信号ａの立下り ａ′の時点においては、Ｍモード音線用ラインバッファ
３の動作モードがリードモードになり、フレームメモリ
１１の動作モードがライトモードになって、Ｍモード音
線用ラインバッファ３のデータがフレームメモリ１１に
書き込まれることが分る。

Ｍモードの音線、即ち、体表からある特定の深さまでの
超音波映像信号Ｃ′の集合体がフレームメモリ１１に書
き込まれる状況を第６図に示す。

フレームメモリ１１は、縦５１２．横５１２のピクセル
から成っていて、１本口のＭモード音線はＸアドレス−
〇に固定して、Ｙアドレス−Ｏから３９９に縦方向に書
き込まれる。この場合、体表からある特定の深さがＹア
ドレス−３９９に相当しているものである。次に２本回
の音線はＸアドレス−１に固定して、Ｙアドレス−〇か
ら３９９に縦方向に書き込まれる。以下同様にして書き
込みが続けられ、Ｘアドレス−５１１の次は再びＸアド
レス−〇から書き込みが行われる。

次にフレームメモリ１１の読み出しの過程に入る。ＴＶ
同期信号発生器１２はその出力の水平同期信号ｊをＰＬ
Ｌ　（フェーズロックドループ）１３に入力する。ＰＬ
Ｌ１３は水平同期信号ｊの周波数を逓倍した読み出しク
ロックｋをフレームメモリリードアドレス発生器１４に
入力し、フレームメモリリードアドレスｍを出力させる
。データセレクタ１０はこの時フレームメモリリードア
ドレスｍを選択していて、フレームメモリリードアドレ
ス■をフレームメモリ１１に入力し、先にＭモード音線
用ラインバッファ３から転送され、棗き込まれた超η波
映像信＠Ｃ′を読み出す。読み出されたｌＢ″ｆｉＥ波
映像信号Ｃ′はＤＡ変換器１５でアナログ信号に変換さ
れ、ＴＶ同期信号発生器１２の出力の複合同期信号及び
複合ブランク信号口と同期付加器１６で合成されて複合
ビデオ信号とされ、ＣＲＴｌ７でＭモード画像が表示さ
れる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、単位時間当りにＭモード音線ラインバッファ
３に書き込む音線数であるＭモード音線のサンプリング
レートと単位時間当りにフレームメモリ１１に書き込む
音線数であるＭモードの送りレートとが同一なので、Ｍ
モード音線のサンプリングレートを上げてＭモー１ζ像
の時間分解能を上げようとすると、ＣＲＴｌ　７に表示
できる時間長が短くなってしまう。つまり、Ｍモード音
線サンプリングレートを１１１ＩＳとすると、ＣＲＴＩ
　７に表示したフレームメモリの横方向５１２のビクセ
ルが意味するのは１ｎ＋ｓＸ　５１２ビクセル−５１２
ｍｓに過ぎないことになる。

又、ＣＲＴＩ　７に表示する時間長を長くしようとする
と、或いはＭモードの送りレートを遅くしようとすると
、Ｍ〔−ド音線サンプリングレートを下げざるを得ず、
Ｍモードの時間分解能が低下して、例えば心臓の弁の運
動をＭモード画像表示しようとすると、弁の速い立上り
がかすれてしまう。つまり、ＣＲＴＩ　７の横方向のビ
クセル５１２で１０秒間を表示させようとすると、Ｍモ
ードＩｇ線ザンプリングレートば１０秒÷５１２→２０
ａＳとなってしまい、音線間隔が２０ｍ５もあるので弁
の速い動きの途中の経過が分らな（なり、弁の立上りの
速い軌跡がかすれてしまい、忠実に再現できなくなる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、Ｍモードの送りレートを遅くしてもＭモードのｒＲ間
分解能を低下させることなく、即ち、Ｍモードの送りレ
ートに拘らず時間分解能を一定に保つことのできるＤＳ
Ｇを実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記の問題点を解決する本発明は、超音波映像信号をＭ
モード音線サンプリングレートで音線用メモリに書き込
み、Ｍモード送りレートでフレームメモリに転送してＭ
モード表示させるディジタルスキャンコンバータにおい
て、前記Ｍモードの送りレートより大ぎい前記Ｍモード
音線サンプリングレートを司る信号と、前記Ｍモードの
送りレートを司る信号とを別個に供給する信号源と、複
数のＭモード音線のデータからそれらの代表とする音線
のデータを演算するディジタル演算手段とを具備し、こ
うして得られた代表となる音線の超音波映像信号を１つ
のＭモード送り信号によって出力させて表示させること
を特徴とするものである。

（作用） Ｍモードの送りレートより大きいＭモードサンプリング
レート信号により超音波信号を受入れ、複数のＭモード
？３線から常にそのＭモード音線の代表となるべき音線
をディジタル演算することにより求めて音線用メモリに
書き込み、別の信号源から供給されたＭモードの送りレ
ートを司る信号により音線用メモリからフレームメモリ
に転送し、画像表示する。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例の溝成ブロック図である。図
において、第４図と同じ部分には同じ符りを付しである
。図中、３０はディジタル化された超音波映像信号Ｃ′
とピークボールド処理用ラインバッファ３１の出力信号
Ｐとの大小を比較し判定するコンバレ、−夕で、ピーク
ホールド処理用ラインバッファ３１はイニシャライズ期
間を除いては超音波映像信号Ｃ′と出力信号ρのうち大
きい方の信号を記憶、保持し、Ｍモード音線用ラインバ
ッファ３の履き込み動作と並行して、リードモディファ
イライト動作をする。３２はイニシャライズ期間には超
音波映像信号Ｃ′を通過させ、その他の期間にはコンパ
レータ３０の出力の制御により超音波映像信号Ｃ′と信
号Ｐのうち大きい方の信号を出力し、ビークホール、ド
処理用ラインバッファ３１とＭモード音線用ラインバッ
ファ３とに出力信号を供給するデータセレクタである。

又、Ｍモードイネーブル信号ａの１／４の周波数のＭモ
ード送りパルスＳＳＭモードイネーブル信ｊｌａに代り
、転送りロック発生器６に入力し、その立上りエツジで
カウントアツプさせる。

上記のように構成された装置の動作を第２図のタイムチ
ャートを参照しながら説明する。

ＭＥ−トイネーブル信＠ａがサンプリングクロック発生
器１に印加されると、サンプリングクロック発生器１は
Ｍモードイネーブル信号ａの立上りエツジで起動して、
ＡＤ変換器２にサンプリングクロックｂを供給する。超
音波送受信ｖ！１（図示せず）はＭモードイネーブル信
号ａがハイレベルの間は超音波映像信号Ｃを出力する。

超音波映像信号ＣはΔＤ変換器２によりディジタル化さ
れた超音波映像信号Ｃ′に変換され、コンパレータ３０
とデータセレクタ３２に入力する。イニシャライズ期間
、即ち、第２図（ハ）のＭモード音線用ラインバッファ
の動作モードにおいて、リードモードＲＤに続くライト
モードＷＲＩの期間においては、超音波映像信号Ｃ′は
データセレクタ３２において無条件に選択されて、Ｍモ
ード音線用ラインバッファ３とピークホールド処理用ラ
インバッフ？３１に書き込まれる。この書き込みの動作
は第４図で説明したのと全く同じである。これで、第２
図（ハ）のＭモード音線用ラインバッファ３の動作モー
ドＷＲ（ライトモード）１及び（ホ）のピークホールド
用ラインバッファの動作モードのＲＭＷ　（リードモデ
ィファイライトモード）１が終る。次のＭモードイネー
ブル信＠ａの入力時、即ち、第２図のＷＲ２，ＲＭＷ２
期間ではコンパレータ３０の制御によりデータセレクタ
３２は超音波映像信号Ｃ′とピークホールド処理用ライ
ンバッファ出力信号Ｐのうち大きい方の信号を選択し、
その出力信号はＭモード音線用ラインバッファ３とピー
クホールド処理用ラインバッファ３１に書き込まれる。

以下同様にＷＲ３，ＲＭＷ３゜→ＷＲ４，ＲＭＷ４と進
行する。この過程は、その時点における超音波映像信号
Ｃ′とピークホールド処理用ラインバッファ出力信号Ｐ
との大きさをコンパレータ３０で比較して得た大きい方
の信号をＭモード′ｔＩｍ用ラインバッファ３とピーク
ホールド処理用ラインバッファ３１とに書き込む過程で
ある。このようにして得られた４本のＭモード音線を代
表するピークホールド値は、Ｍモード送りパルスＳの立
上りエツジで起動する転送りロック発生器６の出力の転
送りロックｅにより、Ｍモード音線用ラインバッファ３
に書き込まれている超音波映像信号Ｃ′がフレームメモ
リ１１に転送され、ＣＲＴｌ　７にＭモード画像が表示
される。

この場合ＭＥ−トイネーブル信号ａによるサンプリング
レートは、Ｍモード送りパルスＳによる送りレートの４
倍になっている。ＷＲ４に続くり一ドモードＲＤでＭモ
ード音線用ラインバッファ３からデータが読み出された
摸、イニシャライズ期間となってデータセレクタ３２は
超音波映像信号Ｃ′を無条件に選択し、次いで再びＷＲ
ｌ、ＲＭＷｌの過程に戻る。その後の動作は第４図で説
明した従来のＤＳＧと同様なので説明は省略する。

第３図はＣＲＴｌ７に表示される従来のＤＳＧと実施例
のＤＳＣの画像表示の状態を示す図である。図において
、５０は、第２図に示したＭモード音線用ラインバッフ
ァ３の動作モードによって、時間的経過を示す指標、５
１は各時期におけるＭモード音線用ラインバッファ３に
書込まれている超音波映像信号の波形をアナログ表示し
たもの、５２はＣＲＴｌ　７に表示されるフレームメモ
リＸライ［・アドレスｈが９９と１００の画像で、（イ
）図は従来のＤＳＣ，（ロ）図は実施例のＤＳＣの画像
の状態を示す図である。尚、Ｍモード送りパルスのレー
トは両者同一であるとする（イ）図の従来のＤＳＣでは
フレームメモリ１１に転送される超音波信号はＷＲＯと
ＷＲ４のみなので心臓の弁のエコーはＷＲＯとＷＲ４の
時期の画６５２が離れて表示されかすれて見えるが（ロ
）図の実施例では、ＷＲＯとＷＲ４はピークホールドさ
れた４回分の超音波信号Ｃ′が表示されるので、ＣＲＴ
１７には連続して各時期の超音波信＠Ｃ′が画像５２と
して表示され、かすれない画像表示を得ることができる
。

尚、本発明は前記実施例に限定することはない。

即ち、Ｍモート音線に対するコンパレータによるディジ
タル演算はピークホールド処理のみに限定することはな
く、例えばノイズ低減のためのグレイスケール変換処理
後にピークホールド処理を行ってもよい。

又、Ｍモード音線に対するディジタル演算はコンパレー
タによることなく、プロセッサで実施してもよい。又、
Ｍモードイネーブル信号とＭモード送りパルスの比を４
＝１に取った例で説明したが、その比は実施例に限るこ
となく如何様にでも取ることができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、Ｍモードの送りレートを遅
くしてもＭモード音線のサンプリングレートが速いため
、Ｍ′Ｕニードの時間分解能は低下せず、弁の速い立上
りに対して軌跡のかすれを生じなくなり、実用上の効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第２図は
本実施例のＤＳＣのタイムチｔｒ　−ト、第３図は従来
のＤＳＧと本実施例のＤＳＧとの画像表示の状態の比較
図、第４図は従来のＤＳＣの構成ブロック図、第５図は
従来のＤＳＣのタイムチセード、第６図は超音波映像イ
３号がフレームメモリに書き込まれる状況を示す図であ
る。 １・・・サンプリングクロック発生器 ２・・・ＡＤ変換器 ３・・・Ｍモード音線用ラインバッフ？４・・・ライン
バッフ７ライトアドレス発生器５．１０．３２・・・デ
ータセレクタ ６・・・転送りロック発生器 ７・・・ラインバッファリードアドレス発生器８・・・
フレームメモリＹライトアドレス発生器９・・・フレー
ムメモリＸライ１〜アドレス発生器１１・・・フレーム
メモリ １２・・・ＴＶ同期信号発生器 １３・・・ＰＬＬ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波映像信号をＭモード音線サンプリングレートで音
   線用メモリに書き込み、Ｍモード送りレートでフレーム
   メモリに転送してＭモード表示させるディジタルスキャ
   ンコンバータにおいて、前記Ｍモードの送りレートより
   大きい前記Ｍモード音線サンプリングレートを司る信号
   と、前記Ｍモードの送りレートを司る信号とを別個に供
   給する信号源と、複数のＭモード音線のデータからそれ
   らの代表とする音線のデータを演算するディジタル演算
   手段とを具備し、こうして得られた代表となる音線の超
   音波映像信号を１つのＭモード送り信号によって出力さ
   せて表示させることを特徴とするディジタルスキャンコ
   ンバータ。