JPS63122437A - 超音波診断装置におけるカラ−マツピング方法 - 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、生体の組織性状の判定等に有効な超音波診断
装置におけるカラーマツピング方法に関する。

（ロ）従来技術とその問題点 一般に、超音波診断装置では、トランスジューサから超
音波ビームを放射し、生体組織内の媒質間の音響インピ
ーダンスの差に応じて反射された超音波エコーを再びト
ランスジューサで受波し、これにより得られたエコー信
号データに基づくＢモード像（超音波断層像）をＣＲＴ
等のモニタに表示する。

ところで、超音波ビームを放射して得られる反射エコー
の強度値は、被検体内の組織の音響インピーダンスの特
性に対応している。したがって、各強度値を統計処理し
たデータは、直接的に組織性状の情報を与えるものであ
り、これを有効に利用することは診断の一助となり得る
。

そこで、本発明者らは、超音波ビームを送受波して得ら
れたエコー信号データに基づいて正常部と病変部につい
てのヒストグラムをそれぞれ作成し、両ヒストグラムか
ら互いの差分を求める方法を提供した（特願昭６０−８
６９４６号参照）。

本発明者らは、この方法について更に検討したところ、
被検体の組織によっては単にヒストグラムの差分を求め
ただけでは全診断対象部位内の病変部と正常部との差を
判別しにくく、全診断対象部位内の情報を容易に把握で
きるようにすることが必要であることが分かった。

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、正常部と病変部などの組織性状の差を明確に区別し
てカラー画像として表示できるようにして、組織性状の
判定等に関する一層有用な情報が得られるようにするこ
とを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 生体に一定値以上の音圧を加えると、音圧が加わった部
分が圧縮されて密度が変化するばかりでなく、その部分
の微細構造に変化を生じる。したがって、音圧を加わえ
た状態で超音波ビームを照射すると、その部分の散乱の
様子が一変化する。その変化の程度は組織性状によって
異なるので、音圧を変えた状態の下で得られたエコー信
号データの差を統計処理すれば、組織性状の情報が得ら
れる。

本発明は、かかる点に着目したものであって、超音波診
断装置のカラーマツピング方法において、被検体に加わ
る音圧が互いに異なる状態の下でそれぞれ超音波を送受
波し、前記各音圧の下で得られた各エコー信号データに
ついてエコー信号強度と度数との関係を示すヒストグラ
ムを作成し、次いで、両ヒストグラムの差分を求め、こ
の差分の度数をランク分けした後、各ランクに含まれる
各エコー信号データに同一のカラーコードを設定し、こ
のカラーコードに基づいて前記エコー信号データを画像
表示するようにしている。

（ニ）実施例 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は被検体、４は被検体２に対して超音
波をリニア走査するＢモード表示用トランスジューサ、
６は被検体２に一定値以上の音圧を加えるポンプ波用ト
ランスジューサである。

８はＢモード表示用トランスジューサ４に対して駆動パ
ルスを出力する第１パルサー、１０はポンプ波用トラン
スジューサ６に対して駆動パルスを出力する第２パルサ
ー、１２は第１１第２パルサー８、ｌＯにそれぞれ送波
用信号を出力する送波回路、１４は送波回路１２に対し
てＢモード表示用トランスジューサ４の単独駆動と、Ｂ
モード表示用トランスジューサ４とポンプ波用トランス
ジューサ６の同時駆動とを選択する制御信号を出力する
とともに、後述する画像メモリ２６等の回路を制御する
制御回路で、たとえばＣＰＵで構成される。

１６はＢモード表示用トランスジューサ４から出力され
るエコー信号を増幅、検波する受波回路、１８は受波回
路１６を通ったエコー信号に対して、そのゲインを超音
波ビームの深さ方向の距離に対応させて調整するＳＴＣ
調整回路、２０は被検体２にポンプ波が加わえられた場
合の超音波ビームの振幅変化を補償するレベル調整回路
、２２はレベル調整回路２０を通ったエコー信号をＡ／
Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器である。

２６はポンプ波有無の下でＢモード表示用トランスジュ
ーサ４からそれぞれ得られたエコー信号データを記憶す
る画像メモリ、２８は画像メモリ２６に記憶されたポン
プ波有無の下での各エコー信号データについて、エコー
信号強度と度数との関係を示すヒストグラムを作成する
ヒストグラム作成回路、３０はヒストグラム作成回路２
８で作成されたポンプ波有無の各ヒストグラムについて
差分を求める差分算出回路である。また、３１は差分算
出回路３０で算出された差分の度数に基づいてエコー信
号データにカラーコードを設定するルックアップテーブ
ルメモリ、３２はルックアップテーブルメモリ３１から
読み出された色データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、
３４はカラーＣＲＴである。

次に、上記構成を有する超音波診断装置！を適用したカ
ラーマツピング方法について説明する。

第２図に示すように、ポンプ波が無い状態での第１映像
領域と、ポンプ波が有る状態での第２映像領域の下でそ
れぞれＢモード像を得るようにする。そのためには、ま
ず、制御回路！４によって、送波回路１２からＢモード
表示用トランスジューサ４に対して送波信号を出力し、
この送波信号を第１パルサー８に加える。すると、第１
パルサー８から駆動パルスが出力されるので、この駆動
パルスをＢモード表示用トランスジューサ４に与える。

これにより、Ｂモード表示用トランスジューサ４が単独
駆動され、被検体２に対して超音波ビームがリニア走査
される。このリニア走査により、Ｂモード表示用トラン
スジューサ４からは、被検体２からの反射エコーに基づ
くエコー信号が出力される。そこで、このエコー信号を
受波回路１６で増幅、検波した後、ＳＴＣ調整回路１８
に与える。この場合、制御回路１４によってレベル調整
回路２０の動作を停止しておき、エコー信号を同回路２
０をそのまま通過させてＡ／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換
した後、画像メモリ２６に記憶する。

次に、制御回路１４によって、送波回路１２からＢモー
ド表示用トランスジューサ４とポンプ波用トランスジュ
ーサ６とを同時駆動する送波信号を出力し、この送波信
号を第１１第２パルサーに同時に加える。すると、第１
、第２パルサー８．１０からそれぞれ駆動パルスが出力
されるので、各駆動パルスをＢモード表示用トランスジ
ューサ４とポンプ波用トランスジューサ６とに与える。

これにより、ポンプ波用トランスジューサ６からポンプ
波が発生される一方、Ｂモード表示用トランスジューサ
４が駆動されて被検体２に対して超音波ビームがリニア
走査される。

被検体２にポンプ波による音圧を加えた場合、第３図に
示すように、この音圧が一定しベルδを越えると、音圧
が加わった部分は圧縮されて密度が変化するばかりでな
く、その部分の微細構造に変化を生じて散乱の様子が変
化する。したがって、被検体２に一定音圧δ以上のポン
プ波を加えた状態で超音波を送受波して得られるエコー
信号の振幅は非線形となりその様子は組織性状による特
異性を示す。そこで、被検体２にポンプ波を放射すると
ともに、これに並行してＢモード表示用トランスジュー
サ４で被検体２からの超音波エコーを受波する。そして
、受波したエコー信号を受波回路１６、ＳＴＣ調整回路
１８を通ってレベル調整回路２０に入力する。レベル調
整回路２０は、ポンプ波による超音波ビームの振幅変化
をポンプ波が無い場合の振幅変化のレベルに調整し直し
て出力する。この信号をＡ／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換
した後、画像メモリ２６に記憶する。

こうして、ポンプ波有無の下での各エコー信号データが
得られると、次に、制御回路１４によって画像メモリ２
６に記憶されているエコー信号データをＴＶ信号に同期
して読み出し、ルックアップテーブルメモリ３１１Ｄ／
Ａ変換器３２を介してカラーＣＲＴ３４に出力し、第４
図に示すように、ポンプ波が無い場合（同図（ａ））と
有る場合（同図（ｂ））の各Ｂモード像を表示する。次
いで、両Ｂモード像の同一部位に対して同じ大きさの関
心領域ＲＯＩ　ＩＳＲＯＩ　ｔをそれぞれ設定した後、
制御回路１４によって各関心領域ＲＯ１，，ＲＯＩ、内
に含まれるエコー信号データを画像メモリ２６から読み
出す。そして、これらのデータをヒストグラム作成回路
２８に送出し、ここで各関心領域Ｒ０■８、ＲＯＩ　！
に含まれるエコー信号データの各信号強度レベルごとの
ピクセル数を積算して、横軸を信号強度、縦軸を度数と
したヒストグラムをそれぞれ作成する（第５図参照）。

その際、制御回路１４によって、両ヒストグラムの平均
頻度が一致するように、ポンプ波を与えた場合のヒスト
グラムを標準化する。その他、最頻度の信号強度値や、
全平均信号強度が一致するようにヒストグラムを標準化
しても良い。こうして標準化された各エコー信号データ
についてヒストグラムが得られると、標準化された両ヒ
ストグラムのデータを差分算出回路３０に送出して両者
の差分を求める。

ポンプ波が無い場合（第５図（ａ））と有る場合（同図
（ｂ））では、ヒストグラムの形状が異なり、しかもそ
の程度は、組織性状によって差がある。そのため、両ヒ
ストグラムの差分を求めた結果は、たとえば第６図に示
すようになり、その分布形状は、組織性状による特異性
を示す。

そこで、次に、差分の度数をランク分けし、各ランクに
含まれる各エコー信号データに同一のカラーコードを設
定する。たとえば、度数が２１％以上の信号強度をもつ
エコー信号データに対しては赤色、２２％以下で１１％
以上の範囲ものには橙色、１１％以下で０％以上の範囲
のものには黄色、０％以下で一１１％以上の乾期のもの
には緑色、−１１％以下で一２２％以上の範囲のものに
は青色、−２２％以下のものには紫色というように、各
カラーコードを割り当てる。これには、差分算出回路３
０で得られた差分の結果をもとに、制御回路１４によっ
てルックアップテーブルメモリ３Ｉの内容を書き替える
ことにより行なわれる。

そして、ポンプ波が無い場合のエコー信号データの内か
ら関心領域ＲＯＩＩ内に含まれるデータを画像メモリ２
６から読み出し、これらのエコー信号データをルックア
ップテーブルメモリ３１に対してアドレス指定データと
して与える。すると、ルックアップテーブルメモリ３１
からは、エコー信号データに対応した色データが出力さ
れるので、これらの色データをＤ／Ａ変換器３２でＤ／
Ａ変換した後、カラーＣＲＴ３４に与える。この上うに
すれば、カラーＣＲＴ３４は、関心領域１’（０１内に
おいてカラーマツピングされたＢモード像が表示される
ことになる。そして、表示されたカラーコ−ド像から正
常部か病変部かなどの組織性状の判定が可能となる。

なお、関心領域ＲＯＩいＲＯｒ　ｔの設定は、組織性状
を観察する上で部分的に設定する他、表示画面の全領域
に渡って設定しても良い。さらに、部分的に設定した関
心領域ｒ（Ｏｌ、、ＲＯＩ　ｔを必要な範囲に渡って連
続的に移動させつつ、上記の方法を実施して行くように
しても全表示領域のカラーマツピングが可能である。さ
らに、この実施例では、ポンプ波とＢモード表示用の超
音波を分けて送受波を行なっているが、単一のＢモード
表示用トランスジューサ４を使用し、放射する超音波の
音圧を変化させても同様の結果が得られる。

また、組織によっては、音圧の方向により変化の度合が
異なるものがあるので、ポンプ波用トランスジューサ６
の位置を変えて被検体２に対するポンプ波の送波方向を
変化させて各ヒストグラムを作成すれば、組織性状の情
報をより多く得ることとができる。

（へ）効果 以上のように本発明によれば、正常部と病変部などの組
織性状の差を明確に区別してカラー画像として表示でき
るので、組織性状の判定等において一層有用な情報が得
られるようにる等の優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するために適用される超音波
診断装置のブロック図、第２図はポンプ波のタイミング
チャート、第３図は音圧と振幅との関係を示す特性図、
第４図はポンプ波の有無によりそれぞれ得られたＢモー
ド像の表示例を示す説明図、第５図は第４図の各Ｂモー
ド像を表示するエコー信号データによって作成されたヒ
ストグラムを示す図、第６図はヒストグラムの差分を行
なって得られた特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体に加わる音圧が互いに異なる状態の下でそ
   れぞれ超音波を送受波し、前記各音圧の下で得られた各
   エコー信号データについてエコー信号強度と度数との関
   係を示すヒストグラムを作成し、次いで、両ヒストグラ
   ムの差分を求め、この差分の度数をランク分けした後、
   各ランクに含まれる各エコー信号データに同一のカラー
   コードを設定し、このカラーコードに基づいて前記エコ
   ー信号データを画像表示することを特徴とする超音波診
   断装置におけるカラーマッピング方法。