JPS63309246A - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えばセクタ走査による超音波画像データを
テレビ走査に変換して表示する超音波診断装置、特に画
素ピッチの均一な表示画像を１９る走査変換に関するも
のである。

［従来の技術］ 第６図は従来の超音波診断装置の表示の一例を示し、例
えばコンベックス形式の超音波探触子を用いたセクタ走
査において、５はＮ個の振動子が曲面上に等間隔に配列
された超音波探触子、１〜１１はセクタ走査における走
査線、１′〜１１′はテレビ走査における走査線、２１
は表示器である。

超音波探触子５は振動子が順次選択され曲面の法線方向
に向は被検体内に順次超音波パルスを放射するセクタ走
査を行い、反射信号は受信された１変２次元の超音波画
像として表示器２１へ極座標表示される。一定角度間隔
のセクタ走査により表示される超音波画像の画素ピッチ
は、受信信号の被検体表面からの距離によって異なり、
近距離においては画素ピッチが小さく画素密度は密であ
るが、遠距離においてはそのピッチが大きく画素密度は
疎となる。

テレビ走査における表示器２１は２次元の直交座標表示
となり、表示領域の全域に亙り画素ピッチは一定である
。通常画像表示データは表示画面全域に厘り一定画素ピ
ッチの直交座標よりなるフレームメモリに記憶された後
表示される。

セクタ走査における極座標表示の超音波画像は、偏向角
度の正接が比例関係となる角度に超音波を偏向する走査
変換方式が用いられて直交座標のテレビ走査に変換され
て表示が行われている。従って超音波ご一ムの画素ピッ
チは偏向角度と走査線数で決定され、偏向方向によって
自由に画素密度を設定することができない。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記のような従来の超音波診断装置では、超音波探触子
５を用いたセクタ走査による超音波パルスの送受信にお
いて、受信信号の表示器２１への超音波画像表示は極座
標となり、テレビ走査に変換して直交座標にて表示を行
っても、走査線による画素ピッチは超音波探触子５から
の距離によって異なる。即ち、近距離においては画素ピ
ッチが小ざく画素密度が密であるが、遠距離においては
画素ピッチが大きくなり画素密度が疎となるので、表示
器２１の表示領域の全域に亙り画素ピッチが均一な画像
が得られないので、表示画像を観測して適正な診断を行
うに際し、近距離は正確な診断ができるが、遠距離は画
素密度が疎となるため、表示器２１としては画素ピッチ
の小さい鮮細な画像表示が行える機能を備えているにも
係らず、正確な診断が行えないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、セクタ走査による極座標表示を変換したテレビ走査
による直交座標表示を用いて、表示器２１の全表示領域
に厘り画素ピッチが小さく且つ均一で鮮細な画像表示が
行える超音波診断装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る超音波診断装置は、被検体をセクタ走査
して得られた超音波画像データを記憶するフレームメモ
リから続出されたテレビ画像データを記憶するラインバ
ッファメモリと、テレビ画像データの水平走査方向のデ
ータ間隔による距離データに対応した補間データを選択
する選択信号とラインバッファメモリから読出される補
間されるデータのアドレス指令とを出力する補間制御器
と、補間データが格納される補間メモリと、ラインバッ
ファメモリから続出されたデータを選択された補間デー
タにて補間されたテレビ画像データを記憶する出力バッ
ファメモリを設けたものである。

［作用］ この発明においては、超音波画像データを記憶するフレ
ームメモリから続出されたテレビ画像データをラインバ
ッファメモリに記憶し、補間メモリに距離データに対応
した複数の補間データを格納して、補間制御器により読
出されたラインバッファメモリからのテレビ画像データ
は、そのデータとデータとの間隔よりなる距離データに
より補間メモリから対応する補間データを選択し、この
補間データを用いて補間されるので、出力バッファメモ
リから出力されるテレビ画像データは画素間隔が補間さ
れて、表示器の全表示領域に厘り画素ピッチが均一とな
り鮮細な超音波側０衷示が行える。

［実施例］ 本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり
、 図において、５．２１は従来装置と同一であり、１は超
音波パルス放射時のタイミングを決定するタイミング回
路、２はタイミング回路１と同期して複数の送信パルス
を同時に出力するパルス回路、３は切換器、４はＮ個の
振動子が配設された超音波探触子５の同時に複数の撤動
子を順次選択するスイッチ回路、６は超音波探触子５か
ら選択された複数の個別の振動子の受信信号に個別に所
定の遅延を与える遅延回路、７はＳＴＣ利得特性を有す
る増幅器、８は検波器、９はＡ／Ｄ回路、１０はＡ／Ｄ
回路１０出力のディジタルデータを記憶する入力バツフ
ァメモｌハ１１は超音波探触子５が放射する超音波ビー
ムの走査による１画面分の画像データを記憶するフレー
ムメモリ、１２はフレームメモリ１１の出込み／続出し
データを指令する第１アドレス回路、１３は並列入力デ
ータを直列データに変換するＰ／Ｓ変換器、１４はフレ
ームメモリ１１からテレビ走査により読出されたデータ
を記憶するラインバッファメモリ、１５はクロック回路
、１６はフレームメモリ１１から読出されたデータのデ
ータ間隔を検知して、そのデータ間の距離に対応した補
間データの選択信号と補間されるデータのアドレス指令
を行う補間制御器、１７は補間制御器１６のデータ距離
に対応して選択される複数の補間データを格納する補間
メモ１人１８はラインバッファメモリ１４からの補間さ
れたデータを記憶する出力バッファメモリ、１９は出力
バッファメモリ１８からのデータの読出し指令を行う第
２アドレス回路、２０はＤ／Ａ回路を示している。

上記のように構成された超音波診断装置においては、タ
イミング回路１の信号に同期して複数のパルス信号がパ
ルス回路２より同時に出力され、他方、例えば６４素子
の振動子が曲面上に等間隔に配設された超音波探触子５
は、タイミング回路１の信号と同期するスイッチ回路４
により順次複数の振動子が選択され、振動子は上記パル
ス信号により付勢される。選択された複数の振動子は曲
面の法線方向へ超音波パルスを放射し、被検体内におい
て所定の超音波ビームを形成する。

また被検体内の音響インピーダンスの異なる位置からの
反射信号は上記複数の振動子にて個別に受信され、スイ
ッチ回路４と切換器３ならびに各振動子に個別に所定の
遅延を与える遅延回路６を経て加詐され、受信指向性が
形成されて受信信号はＳＴＣ利得特性ならびに対数増幅
特性を有する増幅器７を経て検波器８にて検波される。

スイッチ回路４はタイミング回路１に同期し超音波探触
子５から順次放射される超音波パルスはその法線方向が
順次異なるので被検体内にてセクタ走査が行われる。

受信信号はＡ／Ｄ回路９にてディジタルデータに変換さ
れ、２組の入力バッファメモリ１０の一方にデータが書
込まれると同時に他方の入力バッファメモリ１０からテ
レビ走査のタイミングでデータの読出しが行われる。２
組の入力バッファメモリ１０はタイミング回路１と同期
して交互に切換えられ書込みと読出しが同時に行われる
。フレームメモリ１１にはテレビ走査のタイミングで上
記人力バッファメモリ１０からの複数の画面分の超音波
画像データが記憶される。同時にＰ／Ｓ変換器１３には
フレームメモリ１１からの６ビツトの並列データが加え
られ高速にて補間制御器１６への転送が行われる。

フレームメモリ１１の書込み／読出しの指令は第１アド
レス回路１２により制御され、フレームメモリ１１への
書込み時に極座標から直交座標に変換される、従ってフ
レームメモリ１１へのアドレス書込みはＸアドレスなら
びにＹアドレスの直交座標にて行われる。即ちデータの
初期のアドレスＸｏ、Ｙｏをセクタ走査線に対応させ、
これを基準としてその角度データΔＸ、ムＹをラッチし
て逐次ΔＸとムＹの累積加算を行い、アドレスを計数し
てその増加分からＸアドレス及びＹアドレスを算出する
。

フレームメモリ１１からの読出しアドレスはテレビ走査
線を計数して行われ、テレビ−画面分の読出し時間が経
過するとフレームメモリ１１はクリヤされる。フレーム
メモリ１１上のテレビ走査におけるデータ間隔が大きい
ときその補間を行うためフレームメモリ１１のデータは
４個のラインバッファメモリ（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）１４へ
転送される、２個のラインバッファメモリ（Ａ、Ｂ）１
４に一走査線分のデータの書込みが行われると同時に他
のラインバッファメモリ（Ｃ，Ｄ）１４より他の走査線
分のデータの読出しが行われ、クロック回路１５のタイ
ミングにて交互に切換えられる。補間制御器１６におい
て同時にデータとデータとの間隔が単位ビットにて計数
され距離データとして記憶され、同一タイミングで同時
にそのアドレスも記憶される。

第２図は補間制御器のブロック図の一例を示し、図にお
いて、３０は距離データメモ１八３１はアドレスメモ１
ハ３２はデコーダ、３３は第１ラッチ回路、３４は第２
ラッチ回路、３５は補間選択信号器を示しており、 フレームメモリ１１からのデータとデータとの間の距離
が単位ビットにて計数され距離データとして距離データ
メモリ３０へ記憶される。

データ間の距離は、あらかじめフレームメモリ１１上に
データの有無を判別するためのビットを用意し、入力バ
ッファメモリ１０からのデータを書込むときデータのあ
る点ではこのビットを、例えば１とすることによりフレ
ームメモリ上のデータの有無が判別でき、フレームメモ
リ１１よりラインバッファメモリ１４ヘデータを転送す
るときに、このビットをカウンタのクリアへ入力するこ
とにより距離が求められる。

距離データの記憶のタイミングに同期してラインバッフ
ァメモリ１４への書込アドレスと同一位置がアドレスメ
モリ３１へ記憶される。即ちデータの存在する位置がア
ドレスメモリ３１へ順次記憶される。

距離データメモリ３０の出力はデコーダ３２を経て補間
データ選択のため、データ間の距離により分類された選
択信号が補間選択信号器３５より出力され補間メモリ１
７へ供給される。

アドレスメモリ３１出力は第１ラッチ回路３３及び第２
ラッチ回路３４にてデコーダ３２からの信号によりラッ
チされ、ラインバッファメモリ１４からの読出しアドレ
スとして用いられる。

即ち１組のラインバッファメモリ１４のＡとＢ又はＣと
Ｄにおいて、ＡとＣには第１ラッチ回路３３の出力がア
ドレスとして接続され、ＢとＤには第２ラッチ回路３４
の出力がアドレスとして接続される。従ってフレームメ
モリ１１にてデータが存在するとなり合う２点のアドレ
スがラインバッファメモリ１４のＡと８又はＣとＤに接
続される。上記２点間にデータのない点が存在すること
もある。

第３図にフレームメモリのデータ記憶の一例を示し、フ
レームメモリ１１に記憶されたデータより、データのの
込部分と空白部分とそのアドレスとの関係より、補間の
ためのデータとデータとの間隔の距離データと補間位置
のアドレスが得られる。

第４図は距離データの一例、第５図は補間アドレスの一
例を示す。ラインバッファメモリ１４から補間制御器１
６の指令により空白部分のアドレスの読出しがあり、複
数種の補間データからの選択は別途選択信号が補間メモ
リ１７へ入力される。

例えばフレームメモリ１１のデータが（Ｄ１〕と〔Ｄ２
〕のとぎ、データ〔Ｄ１〕、〔Ｄ２〕と補間制御器１６
からの補間データの選択信号が補間メモリー７へ入力さ
れ、補間メモリー７の出力は例えば ０．１Ｄｔ）、　　２Ｘ　（Ｄ　　）　＋　（Ｄ２　）
、Ｄｌ）　＋２Ｘ　（Ｄ２　）　　　　（０２）　、、
。

となり補間制御器１６の距離データの指令により出力バ
ッファメモリ（Ａ、Ｂ）１８へ書込まれる。出力バッフ
７メモリ（Ａ、Ｂ）１８はテレビ走査線１ライン分の容
量をそれぞれそなえ、出力バッファメモリ（Ａ）１８の
出込み時に他の出力バッファメモリ（Ｂ）１８は第２ア
ドレス回路１９の指令により読出しを行い、クロック回
路１５のタイミング信号により交互に占込み／読出しが
切換えられる。補間データはデータとデータとの距離に
対応して例えば７種類に分類され補間メモリー７の所定
の区劃に格納される。

分類　　　１Ｌ上」 ０（Ｄ１〕 １　　　２Ｘ（Ｄｔユ土工Ｍ ２　　　３ｘ　Ｄｌ）＋　（Ｄ２　） ３　　−」ユニ≦じ」旦− ４ユ±」■ ５　　−■上±ヨじニュー ロ　　　　　　　　　　　　０ ７　　　　　（Ｄ２） データの空白部が補完されたー走査線分のデータは、出
力バッファメモリ（Ａ又はＢ）１８よりテレビ走査に同
期して第２アドレス回路１９により呼出されて出力され
る。出力バッファメモリ（Ａ、Ｂ）１８からのデータは
Ｄ／Ａ回路２０を経てテレビ走査の表示器２１へ表示さ
れる。

上記のとおりセクタ走査による超音波画像データのライ
ンバッフ７メ七り１４に空白部分が生ずると、補間制御
器１７の指令により空白部分は補間メモリ１７に格納さ
れている距離データに対応して選択された補間データに
て補間されるので、被検体内のセクタ走査によるテレビ
走査表示器２１への表示は、被検体表面から遠距離まで
の有効表示領域の全域に亙り均一な画素ピッチの画像表
示が行える。従って高分解能、高品位の鮮細な超音波画
像表示ができる。鮮細な画像を親桟することにより例え
ば医用診断において、被検体内の音響インピーダンスの
異なる組織や臓器の位置、その大きさならびに組織の異
常箇所や異常状態の適切な診断が行える。

本発明は医用診断以外の超音波計測機器や超音波検査機
器などにおけるセクタ走査にも適用できる。

本発明は勿論複数の振動子よりなる超音波探触子の励振
位相を制御してセクタ走査を行う超音波診断装置にも適
用できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、セクタ走査による超音
波画像データを記憶するフレームメモリと、極座標をテ
レビ走査の直交座標に変換して記憶するラインバッファ
メモリと、距離データとそのアドレスを指令する補間制
御器と、複数種の補間データを格納する補間メモリと、
補間されたテレビ走査画像データを作成する出力バッフ
ァメモリを設ける簡単な構造により、被検体内のセクタ
走査による超音波画像データのテレビ走査表示器におけ
る直交座標表示において、補間制御器はデータ間隔に対
応した距離データに基づぎ複数種の補間データが格納さ
れている補間メモリから選択された補間データにより、
所定アドレスにおけるデータの補間ができるので、被検
体表面から遠距離までの表示器の有効表示領域の全域に
厘り距離データに対応した補間が行われて画素ピッチが
均一になり、高分解能、高品位の鮮細な超音波画像表示
が行える。

従って解像度のすぐれた画像を′ｔＡ視することにより
、医用診断にあける被検体内の組織や臓器の位置、大き
ざならびに組織の異常箇所や異常状態の適切な診断が行
える。。

更に医用診断以外の超音波計測機器や超音波検査機器な
どにおけるセクタ走査においても適用できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は補間制御器のブロック図の一例、第３図はフレームメ
モリのデータ記憶の一例、第４図は距離データの一例、
第５図は補間アドレスの一例、第６図は従来の超音波診
断装置における表示の一例である。 図において、＼１はタイミング回路、２はパルス回路、
３は切換器、４はスイッチ回路、５は超音波探触子、６
は遅延回路、７は増幅器、８は検波器、９はＡ／Ｄ回路
、１０は入力バッファメモリ、１１はフレームメモリ、
１２は第１アドレス回路、１３はＰ／Ｓ変換器、１４は
ラインバッファメモリ、１５はクロック回路、１６は補
間制御器、１７は補間メモリ、１８は出力バッフ１メモ
リ、１９は第２アドレス回路、２０はＤ／Ａ回路、２１
は表示器である。 なあ、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　　株式会社　東　京　計　器筒１図 第２図 ０；データあり　　　×；データなし 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被検体をセクタ走査する超音波探触子と、該超音波探
   触子の走査により得られた超音波画像データが記憶され
   るフレームメモリと、該フレームメモリの画像データが
   テレビ画像データとしてテレビ走査にて読出された後表
   示装置に表示される手段を備え、該テレビ画像データを
   記憶するラインバッファメモリと、該テレビ画像データ
   の水平走査方向のデータ距離間隔に対応した補間データ
   を選択する選択信号ならびに該ラインバッファメモリか
   ら読出された補間されるデータのアドレス指令を出力す
   る補間制御器と、データ距離間隔に対応した複数の補間
   データが格納される補間メモリと、該ラインバッファメ
   モリから読出され補間されたテレビ画像データを記憶す
   る出力バッファメモリとを具備することを特徴とする超
   音波診断装置。