JPS6339256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は心臓断層像とUCG（Ultrasound
Cardio Graph）像とを同時表示することによつ
て循環器系の診断を行なう超音波診断装置に関す
るものである。

超音波Ｂモード表示による心臓断層像と超音波
Ｍモード表示による心臓壁や弁等の運動曲線表示
であるUCG像の同時観察は循環器系の診断上特
に有効である。

従来、このような同時表示可能な装置として超
音波ビームを扇状に走査させて超音波像を得るセ
クタ走査方式或いは複数の振動子を並列的に配置
して動作させるべき振動子を順次切替えてゆくこ
とにより電子的に超音波ビームを走査させ、超音
波像を得るリニア電子走査方式の超音波心臓断層
装置がある。

このような装置においては一般にＢモード用と
Ｍモード用のそれぞれの系統別に表示のための回
路やモニタ装置を設けて被検体より得た超音波エ
コー信号をそれぞれに分配してＢモード、Ｍモー
ドの処理を行ない個々のモニタ装置に超音波像を
表示を行なう。

ところで、Ｂモード及びＭモードの時間感度調
整のSTC（Sensitivity Time Control）即ち超音
波エコー信号の被検体内深さに応じた信号レベル
の減衰率分を超音波ビームの発射時点からの時間
に対応させて感度を高く調整して制御することに
より、減衰率の影響を補償する制御回路やダイナ
ミツクレンジの調整或いはフイルタ定数の切換え
等の画像処理等はＢモード及びＭモードともにそ
れぞれ共通の操作つまみで行なつていた。即ち、
例えばダイナミツクレンジの調整を行なつたとす
るとＢモード及びＭモードともにその調整された
同一のダイナミツクレンジとなつてしまい個々に
は調整できない。

そのため、Ｂモードの超音波エコー信号とＭモ
ードの超音波エコー信号の単位時間当りの標本回
数の差異により、それぞれの像を別々のモニタ装
置上に表示したとき、それぞれに表示された像の
表示状態が同一とはならずに差異が生じ、Ｍモー
ドとＢモードにおいて同時に良好な画質を得るこ
とができない。

特にＢモードと共に２方向或いはそれ以上の方
向のUCG像をモニタ装置に同時に表示し得るよ
うな装置にあつては例えば２方向のUCG像が
各々の像の断層面に対する方向によりまた、心臓
の構造や組成の差異により超音波エコーの強度の
差が生じ、２方向ともに良好なUCG画像を得る
ことが難しかつた。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、
個々の表示像別に感度やSTC、ダイナミツクレ
ンジおよび画像処理をそれぞれ施こすことができ
るようにすることにより、各表示像がそれぞれ最
良の状態でモニタ装置上に表示されるようにした
超音波診断装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。第１図は本装置の構成を示すブ
ロツク図であり、図中１は超音波ビームを送波し
その反射波である超音波エコーを捕える複数の超
音波振動子１ａを並列に配設したリニア電子走査
方式の超音波プローブ、２はクロツクパルスＡを
発振する繰返し信号発生器、３はこの繰返し信号
発生器２の出力するクロツクパルスＡを受けて超
音波送波用の信号を発生する送波信号発生器、４
は前記繰返し信号発生器２のクロツクパルスＡに
同期して動作し超音波送受のための同期信号を発
生すると共にＢモードとＭモードの切換えのため
の基準信号を発生する基準切換信号発生器であ
り、前記送波信号発生器３はこの同期信号に同期
して信号を出力する。５は前記基準切換信号発生
器４の同期信号に同期し且つ前記送波信号発生器
３の出力する超音波送信号のための信号を受けて
前記超音波プローブ１の超音波振動子１ａに所定
の順序に従つて順次超音波ビーム送波のための信
号を印加すると共に超音波ビームの送波を行なつ
た超音波振動子が受波した超音波エコー信号を抽
出する送受波切換器、６はこの送受波切換器５を
介して出力された超音波エコー信号を増幅し、映
像信号として出力する受波増幅器であり、この受
波増幅器６はプリアンプ６ａとこのプリアンプ６
ａによつて増幅された超音波エコー信号を更に増
幅するＢモード用受波アンプ６ｂとＭモード用受
波アンプ６ｃより構成されている。７は前記基準
切換信号発生器４より出力されるＢモードとＭモ
ードの切換えのための基準信号により動作しその
基準信号の発生周期に同期してＢモード用の利得
制御及びSTC及びダイナミツクレンジ及び画像
処理（フイルタの切換等）等の各種制御信号を出
力するＢモード用画質コントローラ７ａを動作さ
せその出力信号であるＢモード用の各種制御信号
を得、またＭモード用の利得制御及びSTC及び
ダイナミツクレンジ及び画像処理等の各種制御信
号を出力するＭモード用画質コントローラ７ｂを
作動させＭモード用の制御信号を得る画質コント
ロール回路であり、前記Ｂモード用の受波アンプ
６ｂはこの画質コントロール回路７のＢモード用
画質コントローラ７ａから出力される利得制御、
STC信号等により利得調整等が行なわれ、また
前記Ｍモード用の受波アンプ６ｃはこの画質コン
トロール回路７のＭモード用画質コントローラ７
ｂから出力される利得制御、STC信号等により
利得調整等が行なわれて超音波エコー信号を適宜
なる映像信号に増幅する。８は輝度信号発生器
で、前記Ｂモード用受波アンプ６ｂの出力する映
像信号を受けこれを輝度信号に変換して出力する
Ｂモード用輝度信号発生回路８ａ及び前記Ｍモー
ド用受波アンプ６ｃの出力する映像信号を受けこ
れを輝度信号に変換して出力するＭモード用輝度
信号発生回路８ｂより成る。また、この輝度信号
発生回路８は前記基準切換信号発生器４の出力す
るＢモード・Ｍモード切換のための信号によつて
Ｂモード用・Ｍモード用の輝度信号発生回路８
ａ，８ｂの切換選択が成され選択された側の輝度
信号が抽出される。９は前記基準切換信号発生器
４の出力するＢモード・Ｍモード切換えのための
信号によりＢモード側の選択期間中はＢモード用
のＸ軸・Ｙ軸掃引信号を発生するＢモード用Ｘ・
Ｙ掃引信号発生器、１０は前記基準切換信号発生
器４の出力するＢモード・Ｍモード切換えのため
の信号によりＭモード側の選択期間中はＭモード
用のＸ軸・Ｙ軸掃引信号を発生するＭモード用
Ｘ・Ｙ掃引信号発生器、１１は前記Ｂモード用輝
度信号発生回路８ａの出力する輝度信号にて輝度
制御され前記Ｂモード用Ｘ・Ｙ掃引信号発生器９
の出力するＸ軸・Ｙ軸掃引信号にてＸ・Ｙ軸掃引
されてＢモード像の表示を行なうＢモード用モニ
タ装置、１２は前記Ｍモード用輝度信号発生回路
８ｂの出力する輝度信号にて輝度制御され前記Ｍ
モード用Ｘ・Ｙ掃引信号発生器１０の出力するＸ
軸・Ｙ軸掃引信号にてＸ・Ｙ軸掃引されてＭモー
ド像（UCG像）を表示するＭモード用モニタ装
置である。

次に上記構成の本装置の動作について説明す
る。繰返し信号発生器２から第２図Ａに示す如き
所定のクロツクパルスが出力される。このクロツ
クパルスＡを受けると基準切換信号発生器４は信
号を発生し、送波信号発生器３はこの基準切換信
号発生器４の出力と前記クロツクパルスＡを受け
て超音波送波用の信号を発生する。この信号は送
受波切換器５に送られここから超音波プローブ１
の複数の超音波振動子１ａに順次一端側から他端
側の振動子１ａに印加させる。これにより、超音
波振動子１ａは順に励振され、励振された各超音
波振動子１ａからは超音波ビームが送出される。
上述のように励振は順次隣りの振動子１ａに移行
させるので、超音波ビームの送波位置は超音波プ
ローブ１の一端側から他端側へ移行されることと
なり、リニア走査が行なわれる。このようにして
送波された超音波ビームの反射波である超音波エ
コーはその超音波ビームを送波した超音波振動子
１ａで捕えた分の信号のみ抽出されるよう送受波
切換器５によつて送波を行なつた超音波振動子１
ａのみを所定時間選択制御してこの超音波振動子
１ａの受波した超音波エコー信号を得、これをプ
リアンプ６ａに与える。するとこのプリアンプ６
ａは超音波エコー信号を増幅しＢモード用及びＭ
モード用のそれぞれの受波アンプ６ｂ，６ｃに入
力する。

一方、基準切換信号発生器４よりの信号に同期
して前記画質コントロール回路７はそれぞれＢモ
ード用画質コントローラ７ａ及びＭモード用画質
コントローラ７ｂを作動させる。これにより、Ｂ
モード及びＭモード用の画質コントローラ７ａ及
び７ｂは予め設定された利得制御、STC（第２図
Ｂ及びＣ）及びダイナミツクレンジ及び画像処理
等の各種制御信号を発生しＢモード用はＢモード
用受波アンプ６ｂに、またＭモード用はＭモード
用受波アンプ６ｃにそれぞれ与える。これにより
Ｂモード用及びＭモード用の受波アンプ６ｂ及び
６ｃはそれぞれの制御信号に応じた制御が行なわ
れて前記プリアンプ６ａの出力する超音波エコー
信号を処理し、輝度信号発生器８のＢモード用及
びＭモード用の輝度信号発生回路８ａ及び８ｂに
与える（第２図Ｄ及びＥ）。

輝度信号発生器８には基準切換信号発生器４よ
りＭモード及びＭモード表示のための選択切換え
信号（第２図Ｆ）が入力されている。この信号は
リニア走査による超音波エコー信号をすべて表示
した場合Ｂモード像しか得ることができず、Ｍモ
ード像のように被検体の所定位置部分のみの超音
波エコー信号を抽出するにはその位置に来たとき
の超音波エコー信号のみを分離抽出しなければな
らないことから超音波ビームの走査速度に同期し
たゲート制御信号の如き信号としてあり、所定の
タイミング毎に所定時間幅のＢモードＭモード切
換えが成される。即ち、第２図Ｆでは“Ｈ”レベ
ル区間ではＢモードが、“Ｌ”レベル区間ではＭ
モードが選択される。

この信号Ｆにより、輝度信号発生器８はＢモー
ド用及びＭモード用の輝度信号発生器８ａ及び８
ｂが交互に動作され、それぞれの動作期間中に入
力される受波アンプ６ｂ及び６ｃの出力をその出
力に応じた輝度信号（第２図Ｇ及びＨ）に変換し
て出力する。

一方、基準切換信号発生器４の出力する信号Ｆ
を受けてＢモード用及びＭモード用の各Ｘ・Ｙ掃
引信号発生器９及び１０は信号ＦによるＢモード
側の選択区間はＢモード用Ｘ・Ｙ掃引信号発生器
９を、また、Ｍモード側の選択区間はＭモード用
Ｘ・Ｙ掃引信号発生器１０を選択させ、それぞれ
のＸ・Ｙ軸掃引信号を抽出する。

この掃引信号はＢモード側はＢモード用のモニ
タ装置１１に、またＭモード側はＭモード用のモ
ニタ装置１２に印加され、Ｘ、Ｙ軸掃引を行な
う。

Ｂモード用モニタ装置１１にはＢモード用輝度
信号発生回路８ａの出力する輝度信号Ｇが印加さ
れており、また、Ｍモード用モニタ装置１２には
Ｍモード用輝度信号発生回路８ｂの出力する輝度
信号Ｈが印加されているのでＢモード用モニタ装
置１１にはＢモード像が、また、Ｍモード用モニ
タ装置１２にはＭモード像（UCG）が表示され
ることとなる。

即ち、本装置ではＢモード用及びＭモード用の
受波アンプをそれぞれ別にし、また、Ｂモード用
の画質コントロールのための画質コントローラ７
ａとＭモード用の画質コントロールのための画質
コントローラ７ｂを別系統にして独立させたの
で、Ｍモード、Ｂモードともそれぞれ独立に利得
やSTC、ダイナミツクレンジ、画像処理等の調
整が行なえ、それぞれの最良の状態の像がモニタ
装置上に表示されるよう調整することができる。

また、二方向以上の多方向における各UCG像
を表示する場合において、基準切換信号発生器４
の出力する信号Ｆに同期してＭモード選択期間が
出る毎に第２図Ｃの如く利得・STC制御のため
の信号（或いはダイナミツクレンジの制御信号）
を切換えてそれぞれの方向別に制御を加えること
により各方向のUCG像ともそれぞれ最良の画像
を得ることができる。

即ち、第２図Ｃは二方向の場合を示すもので、
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４と交互に画像コントロー
ラ７ｂの出力信号を切換える。そしてＭモード選
択期間にＭモード用の輝度信号発生回路８ｂ出力
を選択抽出し、この抽出された輝度信号を交互に
二つのモニタ装置（或いは一つのモニタに分割表
示）に切換えて与えることにより二方向のUCG
像を最良の状態で表示し得る。

また、Ｂモード及びＭモード像を同時に表示す
る装置として前述の実施例のようにＢ、Ｍそれぞ
れのモード別の画質コントローラ及び受波アンプ
を設ける方式に代えて第３図に示すようにこれら
を一つにすることもできる。即ち、基準切換信号
発生器４の出力するＢモード・Ｍモード切換えの
ための信号Ｆに応じてＢモード用、Ｍモード用の
予め設定してある利得およびSTC信号を選択出
力する画質コントローラ３１及びこの画質コント
ローラ３１の出力により利得・STC制御される
受波アンプ３２及び前記基準切換信号発生器４の
出力するＢモード及びＭモード切換えのための信
号Ｆに応じＢモード選択抽出期間であれば受波ア
ンプ３２の出力をＢモード用のモニタ装置１１
へ、またＭモード選択抽出期間であればＭモード
用モニタ装置１２へ振り分ける輝度信号切換回路
３３を用い、Ｂモード選択抽出期間のときは第４
図Ｊに示すように画質コントローラ３１よりＢモ
ード用の利得・STC信号を、またＭモード選択
抽出期間のときはＭモード用の利得・STC信号
をそれぞれ出力させ、受波アンプ３２の増幅率の
制御を行なわせる。そして、この受波アンプ３２
から出力される超音波エコー信号の映像信号（第
４図Ｋ）をＢモード・Ｍモードの選択抽出期間に
応じて輝度信号切換回路３３にて振り分けＢモー
ド選択抽出期間はＢモード用のモニタ装置１１
に、またＭモード選択抽出期間はＭモード用のモ
ニタ装置１２にそれぞれ輝度信号として与えてＢ
モード像、Ｍモード像の表示を行なう。

この方式によれば２系統それぞれの回路を設け
ることなくＢモード・Ｍモードの各像をそれぞれ
最良の状態で表示させることが可能である。

このように、Ｂモード及びＭモードの各映像信
号をそれぞれ調整可能としたことにより、Ｂモー
ド像及びＭモード像をそれぞれ最良の画質で表示
することができ、また、多方向のUCG像表示に
おいても各方向別に映像信号の調整を図ることに
よりそれぞれ最良の画像として表示することがで
きる等、優れた特徴を有する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図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はそのタイムチヤート、第３図は本発明の
他の実施例を示すブロツク図、第４図はそのタイ
ムチヤートである。 １……超音波プローブ、４……基準切換信号発
生器、５……送受波切換器、６……受波増幅器、
６ｂ……Ｂモード用受波アンプ、６ｃ……Ｍモー
ド用受波アンプ、７……画質コントロール回路、
７ａ……Ｂモード用画質コントローラ、７ｂ……
Ｍモード用画質コントローラ、８……輝度信号発
生器、８ａ……Ｂモード用輝度信号発生回路、８
ｂ……Ｍモード用輝度信号発生回路、１１……Ｂ
モード用モニタ装置、１２……Ｍモード用モニタ
装置、３１……画質コントローラ、３２……受波
アンプ、３３……輝度信号切換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検体に向けて超音波ビームを送受波する超
   音波プローブと、この超音波ビームを２次元的に
   走査するＢモード走査部と、異なる少なくとも２
   方向において超音波ビームを走査するＭモード走
   査部と、前記Ｂモード走査部によるＢモード走査
   と前記Ｍモード走査部によるＭモード走査とを所
   定周期で択一的に切り換える制御部と、前記Ｂモ
   ード走査によつて得られた信号より前記被検体の
   Ｂモード像を表示するＢモード表示部と、前記Ｍ
   モード走査によつて得られた信号より異なる少な
   くとも前記２方向のUCG像を表示するＭモード
   表示部とを備えた超音波診断装置において、前記
   Ｂモード走査と、前記異なる少なくとも２方向の
   Ｍモード走査とに応じて前記信号を異なる少なく
   とも３種類のSTC信号で時間的に増幅率を変え
   て増幅する増幅部を備えたことを特徴とする超音
   波診断装置。