WO1997034530A1

WO1997034530A1 - Appareil de diagnostic a ultrasons

Info

Publication number: WO1997034530A1
Application number: PCT/JP1997/000828
Authority: WO
Inventors: Souichi Kajiwara; Shinji Ishihara
Original assignee: Furuno Electric Company, Limited
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1997-09-25
Also published as: EP0830842A1; KR19990014883A; EP0830842A4; US5931784A; CN1182357A

Description

明細書超音波診断装置技術分野

本発明は、血液流等の生体内の運動部を含む領域を有効に診断できる超音波診断装置に関し、特にエコー強度に基づいて表示する Bモード画 ¾と血液や血管壁や心筋等の運動情報を力ラ一表示するカラー画面とを同時に見ることができる超音波診断装置に関する。背景技術

従来から、エコー強度表示に関する Bモード画面と、血液の流れの方向と速さに関するカラーフローモード（ C F M ) 画像とが表示できる超音波診断装置があった。この超音波診断装置は、 Bモード画像又はカラーフローモード画像のいずれか一方しか表示できない構成になつており、 Bモ一ド画像の一部を指定してその部分にカラーフロー.モ一ド画像を表示していた。発明の開示

従来の超音波診断装置では、 Bモードの惰報を表示する領域においてはカラ一フローモード画像は存在せず、カラーフローモード画像を表示する領域では Bモード画像が存在せず、どちらか一方の情報を欠落して表示せざるを得ないという問題点があった。そこで、 Bモード画像とカラーフローモード画像を混合表示法にて重ね合わせることが考えられる。しかしながら、混合表示法による重畳画像では、両画像が濁ってしまって判別しにくくなるということが確認された。差替え用紙（規則 26) そこで本発明の一つの目的は、 Bモ一ド画像とカラーフローモ一ド画像を重ね合わせて表示しても両者の情報のいずれかが欠落しないようにした超音波診断装置を提供することである。

この発明の他の目的は、 Bモード画像表示用信号取得手段からの B モード画像表示用信号とカラ—フローモ— ド画像表示用信号取得手段からのカラ一フローモード画像表示用信号とに半透明処理を施して表示する超音波診断装置を提供することである。

この発明の他の目的は、 Bモード画像表示用信号取得手段からの B モ— ド画像表示用信号とパワードッブラー画像表示用信号取得手段からのパワードップラー画像表示用信号とに半透明処理を施して表示する超音波診断装置を提供することである。

この発明の他の目的は、 Bモード画像表示用信号と血液の流れの分散を表す信号とに半透明処理を施して表示する超音波診断装置を提供す o とである。

この発明の第 1 の特徴は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置を、探査領域の Bモ— ド画像表示用信号取得手段と、血液等の運動情報をカラーで表現するカラ一フローモード画像表示用信号取得手段と、前記 Bモ— ド画像表示用信号取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記力ラ一フローモード画像表示用信号取得手段からのカラーフローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示することにより Bモ一ド画像とカラ一フローモ一ド画像との合成画像を表示する表示手段とで構成することである。

この発明の第 2 の特徴は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態差替え用紙（規則 26) を表示する超音波診断装置を、前記領域の Bモ— ド画像表示用信号取得手段と、前記血液の流れの強度を力ラ一で表示するパワードッブラ —画像表示用信号取得手段と、前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記パワードッブラ一画像表示用信号取得手段からのパワードッブラー画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示することにより Bモード画像とパワードッブラー画像との合成画像を表示する表示手段とで構成することである。

この発明の第 3 の特徴は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置を、前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、前記血液等の運動情報を複数の色で表現するカラーフローモード画像表示用信号取得手段と、前記 Bモ— ド画像表示用信号取得手段からの Bモ一ド画像表示用信号と前記カラーフローモード画像表示用信号取得手段からの力ラ—フローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す第 1 半透明処理手段と、前記血液の流れの強度を同一系統の色のカラーで表示するパワードッブラー画像表示用信号取得手段と、前記 Bモード画像取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記パワードッブラ一画像表示用信号取得手段からのパワードップラー画像表示用信号とに半透明処理を施す第 2半透明処理手段と、前記第 1 半透明処理手段又は前記第 2半透明処理手段からの信号を選択して表示する表示手段とで構成することである。

請求項 1 に記載される発明は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であって、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、差替え用紙（規則 26) 前記血液等の運動情報をカラ一で表現するカラーフローモード画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモ— ド画像表示用信号と前記カラ一フローモード画像表示用信号取得手段からのカラ一フローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示し Bモ一ド画像とカラーフロ一モード画像との合成画像を表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置である。この発明は、 Bモード画像とカラ一フローモード画像とを半透明処理で合成するため、重ね合わせ画像が濁らずに表示され、重ね合わせ部分の Bモード画像を透かして観測することを可能とする。

請求項 2 に記載される発明は、請求項 1記載の発明の構成のうち、前記半透明処理を、前記カラーフローモード画像の各画素の明度を前記 Bモード画像の各画素の明度に基ずき変化させる明度変化により得るものである。この発明は、明度変化による半透明処理を用いるので、カラーフローモード画像の色相が変わらず、請求項 1記載の発明の^ らず透かした表示の効果を確実にする。

請求項 3 に記載される発明は、請求項 2記載の発明の構成のうち、前記明度変化を、前記カラ—フローモード画像の各画素の明度に、前記 Bモ一ド画像の各画素の明度を乗じて得るものである。この発明は、乗算による明度変化であるため、請求項 2記載の発明の効果を簡単に実現できる。

請求項 4 に記載される発明は、請求項 2記載の発明の構成のうち、前記明度変化を、前記カラーフローモード画像の各画素の明度に、前記 Bモード画像の各画素の明度に比例する係数に一定の係数を加えて得られる係数を乗じて得るものである。この発明は、乗算の程度を重差替え用紙（規則 26) みを付けるため、重ね合わせ部分を明るく表示することができ、請求項 2記載の発明の効果のうち透かして表示する効果を良くする。

請求項 5 に記載される発明は、請求項 2記載の発明の構成のうち、前記明度変化を、前記 Bモード画像の明度が所定の閾値より低い画素については、前記 Bモ一ド画像の明度に一定の明度を加えて得た明度を当該画素の前記 Bモード画像の明度として、この明度を前記カラーフローモード画像の当該画素の明度に乗じることにより、前記 Bモ一ド画像の明度が上記閾値より高い画素については、前記 Bモ一ド画像の各画素の明度を前記力ラーフローモード画像の各画素の明度に乗じることにより得るものである。この発明は、 Bモードの明度を変えるため、特に血管領域を明るく表示することができ、請求項 2記載の発明の効果のうち透かして表示する効果を良くする。

請求項 6 に記載される発明は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であって、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、

前記血液の流れの強度を力ラ—で表示するパヮ一ドッブラ一画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモ— ド画像表示用信号と前記パワードッブラー画像表示用信号取得手段からのパワードッブラー画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示し Bモード画像とパワードッブラー画像との合成画像を表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置である。この発明は、カラ一によるパワードッブラモードを半透明処理で合成するため、重ね合わせ画像が濁らずに表示され、重ね合わせ部分の Bモ一ド画像を透かして観測することを可能とする。差替え用紙（規則 26) 請求項 7 に記載される発明は、請求項 6記載の発明の構成のうち、前記半透明処理を、前記パヮ一ドッブラー画像の各画素の明度を前記 Bモ一ド画像の各画素の明度に基づき変化させる明度変化により得るものである。この発明は、明度変化による半透明処理を用いるので、カラーフローモード画像の色相が変わらず、請求項 6記載の発明の濁らず透かした表示の効果を確実にする。

請求項 8 に記載される発明は、請求項 7記載の発明の構成のうち、前記明度変化を、前記 Bモード画像の明度を反転させ、この反転させた明度に、前記 Bモード画像の各画素の明度を乗じて得るものである。この発明は、 Bモード画像の明度を反転させるので、請求項 7記載の発明の濁らず透かした表示を強調する。

請求項 9 に記載される発明は、血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であって、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、

前記血液等の運動情報を複数の色で表現する力ラーフローモード画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記カラ一フローモ一ド画像表示用信号取得手段からの力ラーフローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す第 1 半透明処理手段と、

前記血液の流れの強度を同一系統の色の力ラーで表示するパワードッブラ—画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモ— ド画像取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記パワードッブラ—画像表示用信号取得手段からのパワードッブラ—画像表示用信号とに半透明処理を施す第 2半透明処理手段と、差替え用紙（規則 26) 前記第 1 半透明処理手段又は前記第 2半透明処理手段からの信号を選択して表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置である。この発明は、カラ一フローモードの画像の重ね合わせ表示と同一系統の色によるパワードプラモードの画像の重ね合わせ表示とを切り換えられるので、生体の診断に必要な使い分けを同一画面で可能にする。請求項 1 0 に記載される発明は、請求項 1 、 6又は 9記載の発明の構成のうち、前記血液等の運動情報又は血液の流れの強度を同一系統の色のカラーで表示するものである。この発明は、請求項 1 、 6又は 9の発明において、前記血液の運動情報又は血液の流れの強度を同一系統の色のカラーで表示するため、見やすくなる。

請求項 1 1 に記載される発明は、請求項 1又は 9記載の発明の構成のうち、前記血液等の運動情報が血液の流れの分散であることを特徴とするものである。この発明は、請求項 1又は 9の発明において、前記血液の運動情報が血液の流れの分散であり、血液の分散に対しても半透明表示に適用できる。

請求項 1 2 に記載される発明は、第 1 の情報信号と第 2の情報信号とを 2次元的に互いに重ねて表示する表示装置において、

第 1 の情報信号を生成する第 1信号生成手段と、

複数の色で表現される第 2の情報信号を生成する第 2信号生成手段と、

前記第 1 の情報信号と前記複数の色で表現される第 2の情報信号とに半透明処理を施して合成する合成画像信号取得手段と、

前記合成画像信号取得手段からの合成画像信号を表示する表示手段とを備えてなる表示装置である。この発明は、本件発明が超音波診断装置に限らず、第 1 の情報信号と第 2の情報信号を二次元的に互いに重ねて表示する表示装置にも適用可能であつて、重ね合わせ画像が濁差替え用紙（規則 26) らずに表示され、重ね合わせ部分を透かして観測することを可能とする。図面の簡単な説明

第 1 図は、この発明の超音波診断装置の一実施例のブロック構成を示す図である。

第 2図は、この発明の実施例の合成部のフローを示す図である。

第 3図は、この発明の実施例の合成部での色合成の仕方を示す図である。

第 4図は、この発明の実施例の合成部の他のフローを示す図である。第 5図は、この発明の実施例の合成部の他のフローを示す図である。第 6図は、この発明の実施例の表示器での表示例を示す図である。第 7図は、この発明の実施例の合成部の他のフローを示す図である。第 8図は、この発明の実施例の合成部の他のフロ一を示す図である。第 9図は、この発明の超音波診断装置の他の実施例のプロック構成を示す図である。発明を実施するための最良の形態

第 1 図は、超音波診断装置の構成を表わすブロック図である。

第 1 図に示すように、この超音波診断装置 1 0 は、被検者との間で超音波信号の送受信を行なう超音波プローブ 1 1 と、この超音波プローブ 1 1 を駆動し且つ超音波プローブ 1 1 の受信信号を処理する装置本体 1 2 と、装置本体 1 2 に接続され且つオペレー夕からの指示情報を装置全体に出力可能とする操作パネル 1 4 とを備える。

装置本体 1 2 は、その扱う信号経路の種別により超音波プローブ系統、操作パネル系統に大別することができる。差替え用紙（規則 26) 超音波プローブ系統としては、超音波プローブ 1 1 に接続された超音波送受信部 1 5 と、この超音波送受信部 1 5の出力側に並列に接続された第 1 変換部 1 6 と第 2変換部 1 7 と、超音波送受信部 1 5 と第 1 変換部 1 6 と第 2変換部 1 7の出力側に直列に接続された D S C (デジタルスキャンコンバータ）部 1 8 と、 D S C部 1 8の出力側に接続された合成部 5 2 と、合成部 5 2の出力側に接続された表示器 2

4 とを in ·る。

さに、操作パネル系統としては、操作パネル 1 4からの操作情報を入力する C P U (中央処理装置） 4 3 と、この C P U 4 3の管理下に置かれるタイミング信号発生器 4 4 とを備える。 C P U 4 3は、ォペレ一夕が操作パネル 1 4 を介して指令した R O I (関心領域）の設定信号を、 R 0 I 設定に必要な各構成に供給できるようになつている。超音波送受信部 1 5は、 Bモード画像用信号取得手段を形成する。第 1変換部 1 6は、血液等の速度情報表示用（カラーフローモード画像）信号取得手段を構成する。この血液等の速度情報は、 2系統の色で表示器 2 4 に表示される。第変換部 1 7は、血液の流れの分散又はパワー表示用（パワードップラー画像）信号取得手段を構成している。これらの血液の流れの分散又はパワーは、同一系統の色（例えば橙色）の力ラーで表示器 2 4で表示される。合成部 5 2及び C P U 4 3 などが信号に半透明化処理を施して合成させる合成画像取得手段を形成し、表示器 2 4が合成画像を表示する表示手段を形成している。超音波プローブ 1 1 は、例えば短冊状の複数の圧電振動子を配列させたトランスデューサを内蔵している。超音波プローブ 1 1 は、超音波送受信部 1 5から送信信号を受信し被検体内へ送出し、また捕捉したエコー信号を超音波送受信部 1 5へ供給する。超音波送受信部 1 5 は、送信部及び受信部で構成される。前記各圧電振動子は、超音波送差替え用紙（規則 26) 受信部 1 5からの駆動信号によって励振される。各駆動信号の遅延時間を制御することにより、送信ビームの指向方向を電子的に変え送信ビームをセクタ内の領域を走査させるようになっている。超音波送受信部 1 5において各駆動信号に与えられる遅延時間のパターンは、後述するタイミング信号発生器 4 4から送られてくる基準信号を基準時として、 C P U 4 3 により定められ、超音波送受信部 1 5が制御される。超音波送受信部 1 5は、スキャン方向（送波ビームの指向方向）に対応して定められた遅延時間パターンの各駆動電圧信号を超音波プローブ 1 1 に出力する。この駆動電圧信号を受けた超音波プローブ 1 1 は、その各トランスデューサが電圧信号を超音波信号に変換する。この変換された超音波信号は、被検者の生体に向けて送波される。この送波された超音波信号は、血管を含む各組蛾で反射され、再び超音波プローブ 1 1 に戻ってくる。そこで、プローブ 1 1 内の各トランスデューサでは、反射超音波信号を再び電気信号に変換し、そのエコー信号を超音波送受信部 1 5 に出力する。

上記超音波送受信部 1 5の受信信号処理回路は、送信時と同様に、. 入力されたエコー信号に所定の遅延をかけて整相加算し、送信ビームが形成された方向に仮想的に受波ビームを生成する。この受波ビームにより捕捉されたエコー信号は、検波された後、 Bモード信号として D S C部 1 8 に出力される第 1経路、第 1変換部 1 6 を経て速度信号として D S C部 1 8 に出力される第 2経路、及び、第 2変換部 1 7 を経てパワー又は分散信号として D S C部 1 8に出力される第 3経路を経て出力される。

D S C部 1 8は、 Bモード信号、速度信号、分散又はパワー信号の各々のデータを表示器 2 4 のラスタスキャン各画素の場所での値に座標変換し、変換されたこれらの信号をそれぞれ合成部 5 2へ出力する差替え用紙（規貝 26) 合成部 5 2 は、演算器 5 1 と、 R (レッド）用 D Z A コンバータ 2 1 、 G (グリーン）用 0 /八コンバ一タ 2 2 、 B (ブル一）用 D Z A コンバータ 2 3 とを備える。演算器 5 1 は、 C P U 4 3 により制御される。演算器 5 1 は、 C P U 4 3 から指令に基づき、例えば第 2図に示されるフローに従って二つの信号を使って演算を行い、演算により得られた各画素の位置での信号を、 R , G , Bの値に変換する機能を有している。この構成にすると、 C P U 4 3 との通信が減るが、演算器 5 1 は高速処理を行う。

この演算器 5 1 での演算については、フローチャート図などを用いて後ほど説明する。

第 1 変換部 1 6 は、超音波送受信部 1 5 の出力（Bモード信号）をカラーフローマッピング（C F M ) の速度信号に変換するためのものであり、例えば、位相検波部、フィルタ部、周波数解析部などからなつている。なお、この Bモード信号をカラーフローマッピング（C F M ) の速度信号に変換するための構成は、公知である。

位相検波部は、ミキサとローパスフィルタを備える。血液流のよ.うな運動をしている部位で反射したェコ一信号は、ドプラ効果によって. その周波数にドプラ偏移（ドプラ周波数偏位）を受けている。位相検波部はそのドプラ周波数について位相検波を行い、低周波数のドプラ信号のみをフィルタ部に出力する。

フィルタ部は、血液流以外の不要なドプラ成分を除去し、超音波ビ —ム方向の心筋のドプラ信号を効率良く検出する。この血液流情報を得るために、血液流と心臓壁、弁運動とのドプラ信号が混在した信号に対してハイパスフィルタとして機能させ、血液流以外のドプラ信号を除去している。

フィルタ部でフィルタリングされたドプラ信号は、次段の周波数解差替え用紙（規則 26) 析部に出力される。周波数解析部は、血液流信号（ドプラ周波数信号）を F F T法又は自己相関法を用いた周波数分析法で解析し、個々のサンプルボリュームにおける観測時間（時間窓）内での平均速度や最大速度を演算する。具体的には、例えば、 F F T法又は自己相関法を用いてスキャン各点の平均ドプラ周波数（即ち、その点での観測対象の運動の平均速度）や分散値（ドプラスペクトラムの乱れ度）を、さらには F F T法を用いてドプラ周波数の最大値（即ち、その点での観測対象の運動の最大速度）などをリアルタイムで演算する。このドプラ周波数の解析結果は、カラードプラ情報として出力される。

前述したように、超音波ドプラ法により直接検出される移動物体の速度は、超音波ビーム方向の速度成分である。しかし、実際に得たい速度は、絶対速度 Vである。この絶対速度ベクトルの推定方式には、 ( i ) 移動物体の目標位置に向けて、開口位置及び入射角の異なる 2 方向から超音波ビームを個別に照射し、各々のビーム照射で得られるドプラ偏移周波数に基づいて推定する方式、（ i i ) 開口は同一であつて照射方向が僅かに異なる 2方向の超音波ビームのドプラ偏移周浓数（動径成分）からビームに直角の方向の成分（接線成分）を求め、係る絶対速度べクトルを推定する方式など、種々のものがある。

なお表示器 2 4 はカラ一 C R Tであり、その血液流の運動情報の力ラー表示方式について触れる。このカラ一表示を大別すると、（ i ) 速度の大きさ（絶対値）の表示、（ i i ) 運動の方向と速度の大きさの表示、（ i 〖 i ) 運動の方向の表示、に分けられる。（ i ) の表示法としては、 a ：同一系統の色で大きさに応じて輝度を変える、 b ：大きさに応じて色を変える、がある。（ i i ) の表示法については、方向を色で示し、大きさを輝度で示すやり方があり、この内、方向については、得られる速度情報の態様に応じて、適用可能な表現法が制差替え用紙（規則 26) 限される。この発明の実施例では、従来知られている超音波プローブ 1 1 に近づく運動を赤、超音波プローブから遠ざかる運動を青で示す方法に対応させて、近づく血液流を赤、遠ざかる血液流を青で示し、且つ、その絶対値が大きくなるにしたがって明るい赤又は明るい青で (輝度を上げる）示す。

第 2変換部 1 7は、超音波送受信部 1 5の出力（Bモード表示用信号）を血流速度等の分散又はパヮ—信号に変換するためのものである _c 第 1変換部 1 6 と同様に、例えば、フィルタ部、周波数解析部などからなっている。フィルタ部（ W a 1 1 f i 1 t e r ) からの信号 I ' , Q ' は、周波数解析部（A u t o C o r r e l a t i o n ) で

( I ' ² + Q ' ² ) のパワーに演算され出力されるようになっている。このパワー（ I ' ^{2 2} ) は、合成部 5 2において、同一系統の色（例えば橙色）のカラー表示用データに変換される。なお、 Bモ一ド表示用信号を血流速度等の分散又はパワー信号に変換するための構成は、公知である。

つぎに、カラーフローモード（カラードプラ断層）画像又は Bモード画像を半透明表示する場合、演算器 5 1 で行われる演算のフローを第 2図により説明する。第 1変換部 1 6から D S C部 1 8内に至ったカラーフローモード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) に対して、 D S C部 1 8からの Bモード信号 f ( i ， j ) 力演算器 5 1内の演算部 3 1で乗算され、合成画像べクトル C 3 ( i , j ) に変換される。この合成画像ベクトル C 3 ( i ， j ) 力、 R (レッド）用 D / Aコンノくータ 2 1、 G (グリーン）用 D/Aコンバータ 2 2、 B (ブルー）用 D/Aコンバータ 2 3へ供給される。

この半透明化処理の具体例を以下に説明する。 Bモ一ド信号が中間差替え用紙（規則 26) の灰色に相当する場合、その出力 ί ( i j ) は 0. 5 1 となる。一方カラーフローモ一ド画像が青色の場合、カラーフローモード画像信号ベクトル C 2 ( 1 5 3 , 1 2 6 ) は次式のようになる。

0

C₂(153, 126) = 0

255

半透明化法による重ね合わせで合成された画像の色べクトル C 3 ( 1 5 3 , 1 2 6 ) は次式のようになる。

¾153, 126) = 6)

以上の演算の状態を第 3図の色座標系で説明する。出力 ί ( i , j ) は 0. 5 1であつて中間の灰色で表示される Bモ一ド画像信号はべクトル C i ( 1 5 3 , 1 2 6 ) で表すことができ、その位置はブラックとホワイトの対角線上の Φ点にある。一方、青色のカラーフローモド画像信号べクトル C 2 ( 1 5 3 , 1 2 6 ) は、ブルーの②点にある。そして合成画像信号べクトル C 3 ( 1 5 3 , 1 2 6 ) はブラックとブルーとの間の③点に位置する。すなわち、カラ一フローモード画像信号ベクトル C 2 ( 1 5 3 1 2 6 ) の色相が変わらず、明度が低くなるだけで、下地となる Bモード画像べクトル C 1 ( 1 5 3 , 1 2 6 ) の明度に応じて明度を変化させており、 Bモード画像を透かしてカラ —フローモード画像を見ることが出来る。

半透明化法によらず単に重ね合わせる混合表示法の場合、混合比率 α を半々の 0. 5にすると、次式のようになる。

差替え用紙（規則 26) ¾ 153,126) 3,126)

この混合表示によると上式の重ね合わせ画像の位置は、第 3図の色座標系で @点の位置になり、立体の内部に存在するため濁ってしまう。なお、上記においては、第 3図を用いて、超音波プローブ 1 1 に対して血流の流れが遠ざかり青色で血流速度を表示するときの半透明化方法について説明したが、血流の流れが近づき赤色で血流速度を表示するときの半透明化方法も同様である。このときは、第 3図の縦軸（青）の代わりに、横軸（赤）を用いる。

第 4図は、好ましい半透明表示法による演算器 5 1 における演算の好ましい態様のフローを示す。第 2図と異なる部分は、演算器 5 1 に含まれる演算部 3 2の部分である。 D S C部 1 8 における Bモード用 D S C部からの f ( i , j ) は、乗算部 3 3で係数 kが乗算され、 k · f ( i ， j ) となり、さらに加算部 3 4で係数 bが加算され、 b + k · f ( i , j ) になる。そして、乗算部 3 5で、カラーフローモード画像信号べクトル C 2が乗算され、ベクトル C 3 ( i ， j ) = ( b + k · f ( i , j ) ) Xベクトル C 2 ( i ， j ) となる。ここで係数 k , b は暗いところが明るくなるように選定される。その結果、半透明法による重ね合わせ部分を明るく表示することができ、透き通った表示が見やすくなる。ただし、係数 k , bが大きすぎると白色になり、色相が変わる画素が出てくるのでそうならないように適切な係数 k， b を選定しなければならない。

第 5図は、他の好ましい半透明表示法による演算器 5 1 における演算の好ましい態様のフローを示す。第 2図と異なる部分は、演算器 5 1 に含まれる演算部 3 6の部分であり、乗算部 3 9 に至るまでに、ス差替え用紙（規則 26) テツプ 3 7， 3 8が付け加わっている。ステップ 3 7で f ( i , j ) を所定の閾値（例えば 9 5 / 2 5 5 ) と比較する。閾値より小さく暗い場合、ステップ 3 8で図示例の如き一定のパラメータ b ' を ί ( i ， j ) に加算して、新たな ί ( i , j ) に置き換える。ステップ 3 7 における f ( i , j ) が閾値より大きく明るい場合、そのステップ 3 8 をバイパスして、もとの f ( i , j ) のままである。すると、血管領域が明るく表示される。すなわちステップ 3 8 における係数 b ' 力小さいと暗くなり、係数 b ' が大きいと明るくなる。その結果血管の部分は見やすくなるが、係数 b ' が大きすぎると血管の位置がやや分かりにくくなるため、適切な係数 b ' を選定しなければならない。

この結果、第 6図のように、表示器 2 4 には生体の Bモード断層像 (白黒階調、 Aの狭い部分）と、血液流をカラ一スケールで色分けしたカラ—フローモード画像（赤系統と青系統の 2系統の色、 Bの広い部分）とを半透明法で重ね合わせた断層像が表示される。

第 7図は、パワードプラの場合の演算器 5 1 における演算のフローを示す。第 2図と異なる点は、 Bモード画像に半透明法で重ね合わされる対象がパワードプラ画像になっており、第 2図と同様の乗算部 4 0が設けられている。この場合、カラー領域が同一系統の色で表示されているため、ドップラーのパワー（強度） I ' ² + Q ' ² が合成画像として判りやすく表示される。

第 8図は、パワードプラの場合の演算器 5 1 における演算のフ口一を示す。第 7図と異なる点は、乗算部 4 3 に至るまでに、反転部 4 2 が付加された演算部 4 1 になっている点である。この反転部 4 2によつて、 Bモード画像の白黒が反転するため、重ね合わせ部分が判りやすくなるが、反転した Bモード画像の白黒に慣れる必要がある。

第 9図は、超音波診断装置の他のブロック構成を示す図である。第差替え用紙（規則 26) 1 図の超音波診断装置と異なる点は、第 1 図の演算器 5 1 に代りルツクアップテーブル 2 0が設けられた合成部 1 9 となっている点である。第 9図における C P U 4 3 は、例えば図 2図に示されるフローに従つて、 Bモード信号 f ( i ， j ) 及びカラ一フローモード画像信号べクトル C 2 ( i , j ) に対応する二つの信号を使って演算を行い、演算により得られたデ一夕を R A M 4 5 に記憶する。 C P U 4 3 は、所定範囲内の Bモード信号 f ( i ， j ) の複数の値及び所定範囲内のカラーフ —モード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) の複数の値の一対の値に対応する二つの信号の種々の組み合わせに基づいて演算を行ない得られた合成画像ベクトル C 3 ( i , j ) を R A M 4 5 に記憶する。 C P U 4 3 は、操作パネル 1 4からの制御信号に応答して、 R A M 4 5 に記憶されている信号のうち所定の信号をルックアップテーブル 2 0 に書き込む。また、ルックアップテーブル 2 0 として、所定範囲内の Bモード信号 f ( i ， j ) の複数の値及び所定範囲内のカラーフロ一モード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) の複数の値の一対の値に対応する二つの信号の種々の組み合わせのそれぞれに対応する合成画《象ベクトル C 3 ( i ， j ) を予め記憶させた記憶器を用いても良い。

ルックァップテーブル 2 0は、例えば、一組の Bモード信号 f ( i , j ) 及びカラ一フローモード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) が D S C部 1 8から供給された時に、予め記憶されているその一組の信号に対応するデータ（合成画像ベクトル C 3 ( i , j ) ) を読み出し、 R

(レッド）用 D Z A コンバータ 2 1 、 G (グリーン）用 D / Aコンパ —タ 2 2 、 B (ブル一）用 0 ^/八コンバータ 2 3へ供給する。

つぎに、第 9図のこの発明の実施例を使って、カラ一フローモード

(カラードプラ断層）を半透明表示する場合の動作を、第 2図のフロ一により説明する。第 1変換部 1 6から D S C部 1 8内に至ったカラ差替え用紙（規則 26) —フローモード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) と D S C部 1 8からの Bモード信号 ί ( i , j ) とが、合成部 1 9のルックアップテープル 2 0へ供給される。

ルックアップテーブル 2 0は、例えば、これら一組の Bモード信号 f ( i , j ) 及び画像信号べクトル C 2 ( i , j ) が供給された時に、予め演算され記憶されているその一組の信号に対応する合成画像べクトル C 3 ( i , j ) を読み出し R (レッド）用 DZ Aコンバータ 2 1 、 G (グリーン）用 0 八コンバ一タ 2 2、 B (ブル一）用 DZAコンバ一タ 2 3へ供給する。

第 9図のこの発明の実施例を使って、半透明表示する場合の動作を、第 4図のフローを使つて説明する。

第 9図における C P U 4 3は、第 4図に示されるフローに従って、予め、 Bモード信号 f ( i , j ) 及びカラーフローモード画像信号べクトル C 2 ( i , j ) に対応する二つの信号を使って演算を行い、演算により得られたデータを R AM 4 5に記憶する。

Bモード用 D S C部 1 8からの f ， j ) に対応する信号は、 .ステツプ 3 3で係数 kが乗算され、 k ' f ( i , j ) となり、さらに加算部 3 4で係数 bが加算され、 b + k ' f ( i ， j ) になる。そして、ステップ 3 5で、カラーフローモード画像信号べトクル C 2 に対応する信号が乗算され、ベクトル C 3 ( i , j ) = ( b + k ' f ( i , j )) Xベクトル C 2 ( i , j ) となる。ここで係数 k , bは暗いところ力明るくなるように選定される。その結果、半透明法による重ね合わせ部分を明るく表示することができ、透き通った表示が見やすくなる。ただし、係数， bが大きすぎると白色になり、色相が変わる画素が出てくるのでそうならないように適切な係数 k， b を選定しなければならない。差替え用紙（規則 26) ルックアップテーブル 2 0は、例えば、一組の Bモード信号 f ( i j ) 及びカラーフローモード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) が D S C部 1 8から供給された時に、予め演算され記憶されているその一組の信号に対応するベクトル C 3 ( i , j ) を読み出し、 R (レッド）用 DZAコンバータ 2 1、 G (グリーン）用0 コンバ一タ 2 2、 B (ブル一）用 DZ Aコンバータ 2 3へ供給する。

第 9図のこの発明の実施例を使って、半透明表示する場合の動作を、第 5図のフローを使って説明する。

第 9図における C P U 4 3は、第 5図に示されるフローに従って、予め、 Bモード信号 ί ( i , j ) 及びカラーフローモード画像信号べクトル C 2 ( i , j ) に対応する二つの信号を使って演算を行い、演算により得られたデータを R AM 4 5に記憶する。

第 5図のフローで、第 2図と異なる部分は、フロー 3 6の部分であり、フロー 3 9に至るまでに、ステップ 3 7 , 3 8が付け加わっている。ステップ 3 7で f ( i , j ) を所定の閾値（例えば 9 5 / 2 5 5 ) と比較する。閾値より小さく暗い場合、ステップ 3 8で図示例の如.き一定のパラメ一タ b ' を f ( i ， j ) に加算して、新たな f ( i , j ) に置き換える。ステップ 3 7における f ( i , j ) が閾値より大きく明るい場合、そのステップ 3 8をバイパスして、もとの f ( i ， j ) のままである。すると、血管領域が明るく表示される。すなわちステップ 3 8における係数 b ' が小さいと暗くなり、係数 b ' が大きいと明るくなる。その結果血管の部分は見やすくなるが、係数 b ' が大きすぎると血管の位置がやや分かりにくくなるため、適切な係数 b ' を選定しなければならない。

ルックアップテーブル 2 0は、例えば、一組の Bモード信号 f ( i j ) 及びカラーフローモード画像信号ベクトル C 2 ( i , j ) が D S 差替え用紙（規則 26) 8

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C部 1 8から供給された時に、予め演算され記憶されているその一組の信号に対応するベクトル C 3 ( i , j ) を読み出し、 R (レッド）用 DZAコンバータ 2 1 、 G (グリーン）用！^ 八コンバ一タ？、 B (ブル一）用 0ノコンバ一タ 2 3へ供給する。

第 9図のこの発明の実施例を使って、パワードプラ画像を半透明表示する場合の動作を、第 7図のフローを使って説明する。

第 9図における C P U 4 3は、第 7図に示されるフローに従って、予め、 Bモード信号 f ( i ， j ) 及びパワードプラ画像信号べクトル C 2 ( ί , j ) に対応する二つの信号を使って演算を行い、演算により得られたデータを R AM 4 5に記憶する。

第 7図は、ノヮ一ドプラの場合の C P U 4 3 における演算のフローを示す。第 2図と異なる点は、 Bモード画像に半透明法で重ね合わされる対象がパヮ一ドプラ画像になっており、第 2図と同様のステッブ 4 0が設けられている。この場合、カラ一領域が同一系統の色で表示されているため、ドップラーのパワー（強度） Ι ' 2 + Q' ² が合成画像として判りやすく表示される。 ' ルックアップテーブル 2 0は、例えば、一組の Bモード信号 f ( i ， j ) 及びパワードプラ画像信号べクトル C 2 ( i ， j ) が D S C部 1 8から供給された時に、予め演算され記億されているその一組の信号に対応するベクトル C 3 ( i ， j ) を読み出し、 R (レッド）用 Dノ Aコンノ一タ 2 1 、 G (グリーン）用 DZ Aコンバータ 2 2、 B (ブルー）用 DZAコンバータ 2 3へ供給する。

第 8図に示す例についても、第 7図に示す例と同じように、第 9図のこの発明の実施例を使って、パワードプラ画像を半透明表示することができる。

なお、上述した実施形態の説明では、超音波診断装置における半透差替え用紙（規則 26) 明表示の場合を説明したが、この半透明表示は、第 1 の情報信号と第 2の情報信号とを 2次元的に互いに重ねて表示する表示装置一般に適用可能である。この場合、 Bモード画像信号が第 1 の情報信号に相当し、 Bモード画像信号取得手段が第 1信号生成手段に相当し、カラーフローモード画像信号ゃパヮードップラー画像信号が第 2の情報信号に相当し、カラ一フローモ一ド画像信号取得手段やパワードップラー画像信号取得手段が第 2信号生成手段に相当する。

差替え用紙（規則 26)

Claims

請求の範囲

1 . 血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であつて、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、

前記血液等の運動情報をカラーで表現するカラ一フローモード画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモ— ド画像表示用信号と前記カラーフローモード画像表示用信号取得手段からの力ラーフローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示し Bモード画像とカラーフロ —モード画像との合成画像を表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置。

2 . 前記半透明処理を、前記カラーフローモード画像の各画素の明度を前記 Bモード画像の各画素の明度に基ずき変化させる明度変化により得る請求項 1 記載の超音波診断装置。

3 . 前記明度変化を、前記カラ一フローモード画像の各画素の明度に、前記 Bモード画像の各画素の明度を乗じて得る請求項 2記載の超音波診断装置。

4 . 前記明度変化を、前記カラ—フローモード画像の各画素の明度に. 前記 Bモ— ド画像の各画素の明度に比例する係数に一定の係数を加えて得られる係数を乗じて得る請求項 2記載の超音波診断装置。

5 . 前記明度変化を、前記 Bモード画像の明度が所定の閾値より低い画素については、前記 Bモ一ド画像の明度に一定の明度を加えて得た明度を当該画素の前記 Bモード画像の明度として、この明度を前記力差替え用紙（規則 26) ラ一フローモ一ド画像の当該画素の明度に乗じることにより、前記 B モ— ド画像の明度が上記閾値より高い画素については、前記 Bモード画像の各画素の明度を前記力ラーフローモ一ド画像の各画素の明度に乗じることにより得る請求項 2記載の超音波診断装置。

6 . 血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であって、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、

前記血液の流れの強度をカラーで表示するパワードップラー画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記パワードッブラー画像表示用信号取得手段からのパワードッブラ一画像表示用信号とに半透明処理を施す半透明処理手段と、前記半透明処理手段からの信号を表示し Bモード画像とパワードッブラー画像との合成画像を表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置。

7 . 前記半透明処理を、前記パワードップラー画像の各画素の明度を前記 Bモ— ド画像の各画素の明度に基づき変化させる明度変化により得る請求項 6記載の超音波診断装置。

8 . 前記明度変化を、前記 Bモード画像の明度を反転させ、この反転させた明度に、前記 Bモ一ド画像の各画素の明度を乗じて得る請求項 7記載の超音波診断装置。

9 . 血液流等の生体内の運動部を含む領域に超音波パルス信号を送信し、受信した反射波に基づいて生体内の状態を表示する超音波診断装置であつて、

前記領域の Bモード画像表示用信号取得手段と、差替え用紙（規則 26) 前記血液等の運動情報を複数の色で表現するカラ—フローモード画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモード画像表示用信号取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記力ラ一フローモ一ド画像表示用信号取得手段からのカラ一フローモード画像表示用信号とに半透明処理を施す第 1 半透明処理手段と、

前記血液の流れの強度を同一系統の色の力ラーで表示するパワードップラ一画像表示用信号取得手段と、

前記 Bモ— ド画像取得手段からの Bモード画像表示用信号と前記パヮードップラー画像表示用信号取得手段からのパワードッブラー画像表示用信号とに半透明処理を施す第 2半透明処理手段と、

前記第 1半透明処理手段又は前記第 2半透明処理手段からの信号を選択して表示する表示手段とを慷えてなる超音波診断装置。

1 0 . 前記血液等の運動情報又は血液の流れの強度を同一系統の色のカラーで表示する請求項 1 、 6又は 9記載の超音波診断装置。

1 1 . 前記血液等の運動情報が血液の流れの分散であることを特徴とずる請求項 1 又は 9記載の超音波診断装置。

1 2 . 第 1 の情報信号と第 2の情報信号とを 2次元的に互いに重ねて表示する表示装置において、

第 1 の情報信号を生成する第 1信号生成手段と、

前記合成画像信号取得手段からの合成画像信号を表示する表示手段とを備えてなる表示装置。差替え用紙（規則 26)