JPS6331219B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波診断装置に関するものである。

第１図は主として、心臓の心室、心房、弁、
壁、血管系の機能及び形態の診断のために用いら
れる従来のＭモード超音波診断装置の一例を示す
ものである。同図において、１は同期信号発生器
であり、装置全体の動作タイミングの制御を行な
うもので、通常500Hz〜4KHzの同期信号を発生す
る。２はパルス電圧発生器であり、前記同期信号
発生器１と同期し短かい時間幅のパルス電圧を発
生する。このパルス電圧は超音波探触子３によつ
て超音波パルスに変換され、被検体の心臓４に向
けてビーム状パルス５として発射される。発射さ
れた超音波は被検体における音響インピーダンス
の不連続な点で反射され、再び超音波探触子３で
超音波エコーとして受信される。ここで超音波パ
ルスが発射されてから反射波が受信されるまでの
時間差が被検体内での反射部の深さを表わすこと
となるので、被検体の心臓４の弁部より反射され
た超音波エコーについてこの時間差を前記同期信
号の繰り返しタイミングで順次観察することによ
つて弁部の時間的変位を知ることができる。この
ような超音波エコーは受信器６で増幅、検波され
る。９はデイジタルスキヤンコンバータであり、
同期信号毎に受信される超音波エコーをTV表示
フオーマツトと対応したフレームメモリに記憶
し、最終的にはTV信号によつて読み出されるも
のである。このようなデイジタルスキヤンコンバ
ータは、超音波エコーをデイジタル量に変換する
Ａ／Ｄ変換器、フレームメモリ、フレームメモリ
用のインプツトバツフア及びアウトプツトバツフ
ア、フレームメモリコントロール部、TV信号に
変換するＤ／Ａ変換器（ビデオ増幅器）、システ
ムクロツク発生部、TV同期信号発生部等によつ
て構成されている。前記フレームメモリは例えば
512×512×４の記憶容量を有し、前記受信器６か
らの超音波エコー検波出力信号を高速で一定時間
間隔でサンプリングし、その振幅値を４ビツトの
組合せ信号にデイジタル化した後、それをフレー
ムメモリの所定の番地に収納する。このようなデ
イジタルスキヤンコンバータは外部からの信号に
より距離軸（Ｙ）（表示深さサイズ）及び時間軸
（Ｘ）（表示時間軸サイズ）を選択できるようにな
つている。又、フレームメモリの読み出しはTV
同期信号の繰り返しタイミングで行なわれ、Ｄ／
Ａ変換された後ビデオ増幅器によつてTV同期信
号、時間マーク信号、距離マーク信号等の加算が
行なわれてTV信号として出力される。このTV
信号は表示器１０（例えばラスタスキヤン方式
の、いわゆる標準TV受像器）に入力され、超音
波像をTVスキヤンフオーマツト上で観察するこ
とができる。１１はスキヤンコンバータインター
フエイスであり、スキヤンコンバータに対して前
述の時間軸（Ｘ）、距離軸（Ｙ）、読み出し
（READ）、書き込み（WRITE）、消去
（ERASE）のコントロール信号を出力するもの
である。又、前記デイジタルスキヤンコンバータ
には前記超音波像に重ねて文字、数字、その他の
記号等を表示させるための機能（オーバレイメモ
リ、キヤラクタメモリ、キヤラクタジエネレー
タ）等も含まれているものが多い。

第２図は前記装置によつて得られた画像の一態
様を示すものであり、１２は被検体の体表面、１
３は心臓の前壁、１４は心臓の弁、１５は心臓の
後壁を表わし、１６は時間マーク及び距離マーク
を表わしている。この画像によつて心臓の前壁か
ら後壁までの距離あるいは弁の時間的変位、変位
速度等を知ることができ、これらが診断の際の情
報となる。

しかしながら、前記診断情報を得る場合には先
ず前記画像を一旦写真撮影し、撮影した写真上で
時間マーク及び距離マークを基準スケールとして
比較測定するという方法によつていたので、スケ
ールの換算、計測に相当の時間を要し、その上速
度計測には割算が必要となるためそのための時間
もかかり、更には最終的な数値の整理も含めると
診断に至るまでの処理が煩雑になる等の問題があ
つた。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであ
り、表示画像上に複数の計測（キヤリパ）マーク
を同時表示し各キヤリパマークの配置関係に基づ
いて距離、時間及び速度（距離／時間）を計算す
ると共に、計算結果を同一画面上に表示させるこ
とができる超音波診断装置を提供することを目的
とするののである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

第３図は本発明装置の一実施例ブロツク図であ
り、前述した従来装置と同等の構成を有するもの
には同一符号を付してある。２１は測定（キヤリ
パ）マークの表示位置調整器（例えばジヨイステ
イツクコントローラ）であり、双方同時に変化す
る２つの可変抵抗器VR₁，VR₂を有し、キヤリパ
マークを表示画面上でＸ方向及びＹ方向に分解し
て任意の位置に設定させるための入力部となる。
２２―１及び２２―２はアナログ―デイジタル
（Ａ／Ｄ）変換器であり、前記ジヨイステイツク
コントローラ２１からのＸ軸方向成分電圧及びＹ
軸方向成分電圧をそれぞれデイジタル量に変換す
るものである。２３―１及び２３―２は２つ１組
のキヤリパマークを表示するための回路切換器で
あり、最初のキヤリパマークの表示位置調整時は
それぞれａ出力側に接続され、他方のキヤリパマ
ーク表示位置調整時にはｂ出力側に接続されるよ
うになつている。この回路切換器２３―１，２３
―２の切換動作はフリツプフロツプ２４からの出
力信号によつて制御される。このフリツプフロツ
プ２４は図示しない操作パネル面に設けられたマ
ークスイツチ２５によつて動作の制御が行なわ
れ、例えばマークスイツチ２５がオフ状態のとき
には前記回路切換器２３―１，２３―２のａ出力
側が選択され、逆にマークスイツチ２５がオン状
態のときには前記回路切換器２３―１，２３―２
のｂ出力側が選択されるような制御信号を出力す
るようになつている。従つて、前記マークスイツ
チ２５を操作することにより表示位置調整器２１
によつて調整された２種類のキヤリパマークの位
置を画面上に設定できることになる。２６―１及
び２６―２はキヤリパマーク表示位置レジスタで
あり、前記Ａ／Ｄ変換器２２―１，２２―２によ
つてデイジタル化された一方のキヤリパマークの
位置信号（X₁，Y₁）及び他方のキヤリパマーク
の位置信号（X₂，Y₂）をそれぞれ記憶するもの
である。ここで、前記各位置信号はTVスキヤニ
ングフオーマツト上における決められた座標の位
置に対応しているものとする。前記各レジスタ２
６―１，２６―２の内容は例えばTVフイールド
周波数（50Hz）の繰り返しタイミングで逐次最新
データに書き換えられる（即ち、前記ジヨイステ
イツクコントローラ２１から出力されるキヤリパ
マーク表示位置信号を逐次更新する）。各レジス
ター２６―１，２６―２の記憶内容（X₁，Y₁），
（X₂，Y₂）はそれぞれデータセレクタ２７―１に
よつて選択され、更にデイジタルスキヤンコンバ
ータ９内に設けられたキヤラクタジエネレータ用
アドレスセレクタ２７―２を介してキヤラクタジ
エネレータ３２に入力される。このキヤラクタジ
エネレータ３２は前記キヤリパマークの表示位置
の指定と表示位置に対応したキヤリパマークのド
ツトパターンを出力すると共に、後述するオーバ
レイメモリ３１から読み出される文字、数値の表
示位置の指定とこの表示位置に表示される所定の
文字、数値のドツトパターンを出力するように構
成されている。

２９は前記キヤリパマークの計測値を演算する
演算器であり、例えば２つのキヤリパマークのＸ
方向の差分（K₁・lX₁−X₂l）を格納する第１の
レジスタ２９―１と、Ｙ方向の差分（K₂・lY₁−
Y₂l）を格納する第２のレジスタ２９―２と、両
レジスタの内容の除算結果（K₁・lX₁−X₂l／
K₂・lY₁−Y₂l）を格納する第３のレジスタ２９
―３を備えており、各レジスタ２９―１〜２９―
３のデータはデータセレクタ３０によつて順次選
択されて前記デイジタルスキヤンコンバータ９内
のオーバレイメモリ３１に記憶されるようになつ
ている。ここで、前記演算に使用される定数K₁
及びK₂はそれぞれ表示時間、時間軸、サイズの
選択に伴つて決まる定数及び表示距離軸サイズの
選択に伴つて決まる定数である。従つて、第１の
レジスタ２９―１に格納されているデータは２つ
のキヤリパマーク間のＸ軸方向、即ち距離Ｌを示
す値、第２のレジスタ２９―２に格納されている
データは２つのキヤリパマーク間のＹ軸方向、即
ち時間Ｔを示す値、そして第３のレジスタ２９―
３に格納されているデータは同じく２つのキヤリ
パマーク間の変位速度Ｌ／Ｔを示す値となる。こ
のような演算器２９は例えばTVフイールド周波
数（50Hz）の繰返しタイミングで順次演算が行な
われると共に、同一のタイミングで各レジスタ２
９―１〜２９―３の内容を逐次更新する（即ち、
前記ジヨイステイツクコントローラ２１からの位
置信号の変更に応じてキヤリパマークの計測値を
逐次更新する）ようになつている。又、前記オー
バレイメモリ３１からのキヤラクタ用データ出力
は前記キヤラクタジエネレータ用アドレスセレク
タ２７―２を介してキヤラクタジエネレータ３２
に入力され、そこで前記計測値を表わす文字、数
字に対応するドツトパターンに変換されて次段に
出力される。３３は並―直（パラレル―シリア
ル）変換レジスタであり、キヤラクタジエネレー
タ３２から並列に読み出される前記各種ドツトパ
ターンをTVスキヤニングライン上に直列に出力
するものである。３５はフレームメモリであり、
前述した超音波プローブ３から得られるエコー信
号を受信した受信器６の出力を入力することによ
つて超音波画像情報を記憶するためのものであ
る。３４はビデオ増幅器であり、前記並―直変換
レジスタ３３から直列に出力される前記キヤリパ
マークを示すドツトパターン及び前記計測値を示
すドツトパターンを入力すると共に、前記フレー
ムメモリ３５からの超音波画像信号、更にはTV
同期信号を加算してTV信号として出力するもの
である。このTV信号は表示器１０（例えばTV
受像器）に入力され所定の画像としてTV画面上
に表示される。尚１１は前記第１図に示したもの
と同様な構成を有するスキヤンコンバータインタ
ーフエイスである。

次に、第４図の表示画像の一態様をも参照して
前記装置の動作を説明する。

先ず、図示しない電源スイツチを入れて各ブロ
ツクを能動状態にすると共に、超音波診断装置を
駆動すると、表示器の画面上に第４図に示すＭモ
ード像が表示される。即ち、１２は被検体の体表
面、１３は心臓の前壁、１４は心臓の弁、１５は
心臓の後壁を示す波形である。このとき、キヤリ
パマーク選択用のマークスイツチ２５は初期状態
（オフ状態）となつているので、ジヨイステイツ
クコントローラ２１からの現在の位置を示す位置
信号（X¹1，Y¹1）がＡ／Ｄ変換器２２―１，２
２―２、回路切換器２３―１，２３―２、レジス
タ２６―１、データセレクタ２７―１を介してデ
イジタルスキヤンコンバータ９に入力されるた
め、表示画面上には第１のキヤリパマーク１７Ａ
（図示左側の＋マーク）が同時表示される。そこ
で、ジヨイステイツクコントローラ２１を操作し
て前記第１のキヤリパマーク１７Ａを例えば心臓
の弁を示す波形１４の頂点に位置させる。このと
きの第１のキヤリパマーク１７Ａの位置信号
（X₁，Y₁）は同時に演算器２９に入力される。次
に、前記マークスイツチ２５を操作してオン状態
にすると回路切換器２３―１，２３―２がｂ出力
側に切換るため、ジヨイステイツクコントローラ
２１からの現在位置を示す位置信号がレジスタ２
６―２に格納され、これと同時にデータセレクタ
２７―１が切換られるため前記同様な動作経路に
よつて表示画面上に第２のキヤリパマーク１７Ｂ
が表示される。そこで前記ジヨイステイツクコン
トローラ２１の操作によりこのキヤリパマーク１
７Ｂを例えば心臓の弁を示す波形１４の谷間の部
分に位置させる。（第４図に示す中間部の＋マー
ク）。このときのキヤリパマーク１７Ｂの位置信
号（X₂，Y₂）は同時に演算器２９に入力される。
尚、この段階ではジヨイステイツクコントローラ
２１を操作しない限り前記各位置信号（X₁，
Y₁），（X₂，Y₂）を格納しているレジスタ２６―
１，２６―２の内容は更新されることはないの
で、前記表示画面上には位置決めを行なつた状態
で２つのキヤリパマーク１７Ａ，１７Ｂが表示さ
れたままとなつている。

このようにして２つのキヤリパマーク１７Ａ，
１７Ｂを任意の位置に設定した後に、演算器２９
を駆動して演算動作を行なわせると、前述したよ
うに２つのキヤリパマーク間の距離方向成分Ｌと
時間方向成分Ｔ及び速度成分Ｌ／Ｔが計測され、
これらの計測値に対応するデータがそれぞれ各レ
ジスタ２９―１，２９―２，２９―３に格納され
る。従つて、このタイミングでデータセレクタ３
０を順次切換動作させれば、前記計測値データが
順次オーバレイメモリ３１に記憶されることにな
り、更にキヤラクタジエネレータ３２でドツトパ
ターンに変換され、結果的には表示画面における
Ｍモード像の据部分に数値又は文字として表示さ
れる。このようにして第４図に示すように、距離
計測値１８、時間計測値１９、速度計測値２０が
同時表示される。

以上詳述した本発明によれば、ジヨイステイツ
クコントローラの操作によつてキヤリパマークを
計測目的位置に設定するだけで距離方向成分、時
間方向成分及び速度成分が演算されると共に、演
算結果を同一画面上に表示されることになり、従
つて、計測処理の時間の短縮化、処理の単純化が
図れ、診断に最適な超音波診断装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波診断装置の概略ブロツク
図、第２図はそれによつて得られる画像の一態様
を示す図、第３図は本発明装置の一実施例ブロツ
ク図、第４図は本発明装置の動作説明のための画
像表示態様の一例を示す図である。 ３…超音波プローブ、６…受信器、９…デイジ
タルスキヤンコンバータ、１０…表示器、１１…
スキヤンコンバータインターフエイス、２１…キ
ヤリパマーク表示位置調整器、２２―１，２２―
２…Ａ／Ｄ変換器、２３―１，２３―２…回路切
換器、２４…フリツプフロツプ、２５…マークス
イツチ、２６―１，２６―２…キヤリパマーク表
示位置レジスタ、２７―１…データセレクタ、２
７―２…アドレスセレクタ、２９…演算器、３０
…データセレクタ、３１…オーバレイメモリ、３
２…キヤラクタジエネレータ、３３…並―直変換
レジスタ、３４…ビデオ増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検体に向けて超音波を送信し、そのときの
   反射エコーを処理して超音波像を画面上に画像表
   示する超音波診断装置において、少なくとも２個
   のキヤリパマークを前記画面上に同時表示する手
   段と、前記２個のキヤリパマークの表示位置を調
   整できる調整手段と、前記各キヤリパマークの表
   示位置信号に基づいて各キヤリパマーク間の距離
   軸方向成分及び時間軸方向成分或いはこれらの比
   を示す計測値を演算する演算手段と、この演算手
   段による演算結果を前記画面上にキヤラクタ表示
   する手段とを設けたことを特徴とする超音波診断
   装置。