JPH0221262B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波エコー信号の最大値及び最小値
を検出し、この検出値に基づき任意の指定部位の
超音波画像をゼロ階調から最大階調に至るまで自
動的に変化させて表示するようにした超音波診断
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

従来の超音波診断装置においては、第１図に示
すように表示手段の画面３１に表示されるＢモー
ドの超音波画像３０を見ながらその情報量に対応
して手動操作によりダイナミツクレンジを選択
し、超音波画像に階調性を持たせることが行なわ
れていた。

すなわち、第２図ａに示す超音波のエコー信号
が超音波診断装置の送受信回路に入力された場
合、このエコー信号に対し任意のダイナミツクレ
ンジを手動操作により選択し第２図ｂに示すよう
に最小と最大のレンジ内でフル階調で表示するこ
とを目的として、Ｂモード像の現われ方を判断の
基準にしてフル階調で画像表示していた。

また超音波エコー信号をデイジタル信号に変換
した後その信号レベルを補正するγ補正や出力範
囲を選択するウインドウイング操作なども手動操
作により行なわれていた。

〔背景技術の問題点〕

上述した従来の装置では、エコー信号の最大
値、最小値のいかんを問わず、超音波画像の見え
方でダイナミツクレンジを手動操作により切替え
ていたため、エコー信号に対し超音波診断装置の
すべての階調機能を使用して画像表示することを
確実に行なうことができないという問題があつ
た。

例えば、初期の腫瘍などから得られるエコー信
号が腫瘍部分と隣近組織との間で振幅差が少なく
所定の階調分解能以下であつたとすると、上述し
た従来装置の場合には共に同階調で画像表示され
てしまい、腫瘍部分を発見できないという問題が
あつた。

しかもある特定の指定部位のみの超音波画像に
対し、そのエコー信号のダイナミツクレンジを検
出し、その指定部位のみをフル階調で表示するこ
とは従来装置では不可能であつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、任意の指定部位のエコー信号のダイナミツク
レンジを検出しその指定部位をフル階調で表示す
ることによつて病巣の早期発見を図り診断効果を
向上し得る超音波診断装置の提供を目的とするも
のである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明の概要は、超
音波プローブと、これから得られるエコー信号を
必要に応じて処理する入力側データ処理手段と、
この入力側データ処理手段の出力を記憶する第
１、第２の記憶手段と、第２の記憶手段に記憶さ
れたデータから所定範囲のデータの最大値、最小
値を求めてその振幅に対応する制御信号を出力す
る判別手段と、第１の記憶手段の出力を処理する
出力側データ処理手段と、出力側データ処理手段
の出力に基づき超音波画像を表示する表示手段
と、前記第２の記憶手段の所定範囲を指定するカ
ーソル領域指定手段とを有し、判別手段の制御信
号により入力側データ処理手段若しくは出力側デ
ータ処理手段の動作を制御することを特徴とする
ものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第３図は本発明の超音波診断装置の第１の実施
例を示すブロツク図である。

同図において、１は、超音波を生体内に送波す
るとともに、超音波のエコーを受波して電気信号
であるエコー信号に変換する超音波プローブであ
る。２は入力側データ処理手段で、超音波プロー
ブ１を励振するための励振信号を送出するととも
にエコー信号を受信する送受信回路３と、検波及
びダイナミツクレンジ切替回路４と、アナログデ
イジタル変換回路（以下「Ａ／Ｄ変換回路」とい
う）５とを有している。

９は第１の記憶手段で、ラインメモリ６、フレ
ームメモリ７及び出力メモリ８を有している。

１０は出力側データ処理手段で、少なくともデ
イジタルアナログ変換回路（以下（Ａ／Ｄ変換回
路」という）１０ａを有している。

１１は出力側データ処理手段１０からの出力信
号に基づき超音波画像を表示するための表示手段
で、例えばテレビモニタ、XYモニタにより構成
することができる。

１２はデイジタルメモリからなる第２の記憶手
段で、前記Ａ／Ｄ変換回路５の出力信号を取り込
み記憶するようになつている。１３は判別手段
で、第２の記憶手段１２のデイジタルデータの最
大値、最小値を検出する最大値検出回路１４及び
最小値検出回路１５と、それらの検出結果に基づ
き最大値及び最小値の振幅に対応する制御信号を
Ａ／Ｄ変換回路５に送出するコントロールロジツ
ク回路１６とを有している。

１７は表示手段１１上のカーソル位置を指定す
るカーソル領域指定手段であり、このカーソル領
域指定手段１７から送出されるカーソル領域指定
信号により出力側データ処理手段１０及び第２の
記憶手段１２を制御する。

次に上記構成の超音波診断装置の作用を、第４
図に示す表示手段１１上の超音波のＢモード像に
対するカーソル指定の説明図及び第５図ａ，ｂに
示すエコー信号の波形図を参照して説明する。

エコー信号の受形時において、表示手段１１の
画面３１に第４図に示す超音波のＢモード像が表
示され、そのうちカーソルＫにより特定の指定部
位が設定されているものとする。

このとき、入力側データ処理手段２の検波及び
ダイナミツクレンジ切替回路４で検波された第５
図ａ，ｂに示すエコー信号はＡ／Ｄ変換回路５で
デイジタルデータに変換され第１の記憶手段９に
より記憶される。

Ａ／Ｄ変換回路５の出力信号であるデイジタル
データは同時に第２の記憶手段１２に取り込まれ
記憶される。第２の記憶手段１２はカーソル領域
指定手段１７からのカーソル指定信号により制御
され、特定の指定部位内のデイジタルデータのみ
を判別手段１３の最大値検出回路１４及び最小値
検出回路１５へ送出する。

最大値検出回路１４は、入力されたデイジタル
データの最大値を検出し、この検出結果をコント
ロールロジツク回路１６へ送出する。

最小値検出回路１５は、入力されたデイジタル
データの最小値を検出し、この検出結果をコント
ロールロジツク回路１６へ送出する。

コントロールロジツク回路１６は、２つの検出
結果に基づきＡ／Ｄ変換回路５へ最大値及び最小
値間の振幅に対応する制御信号を送る。

この制御信号によりＡ／Ｄ変換回路５の使用ビ
ツトが決定され、カーソルＫによる指定部位内の
デイジタルデータの振幅に対応してＡ／Ｄ変換回
路５のダイナミツクレンジが自動的に切替えられ
る。

Ａ／Ｄ変換回路５の出力はラインメモリ６、フ
レームメモリ７、出力メモリ８を経てカーソル指
定信号により制御される出力側データ処理手段１
０に入力され、ここで指定部位に対応したアナロ
グ信号に変換された後表示手段１１へ送られる。

このような動作を第５図ａ，ｂに示すような超
音波繰り返し周期毎の各エコー信号に対して繰り
返すことにより表示手段１１上にはＡ／Ｄ変換回
路５のダイナミツクレンジで定まる任意の階調、
例えば32階調、64階調、…………で指定部位内の
超音波画像が表示されることになる。

第６図は本発明の第２の実施例を示すものであ
り、第３図に示す装置と同一機能を有するものに
ついては同一の符号を付しその詳細な説明は省略
する。

同図に示す装置が第１の実施例と異なる点は、
判別手段１３から送出される制御信号により検波
及びダイナミツクレンジ切替回路４を制御するよ
うにしたことである。

この場合には、制御信号により検波及びダイナ
ミツクレンジ切替回路４のダイナミツクレンジを
指定部位におけるデイジタルデータの振幅に対応
させて自動的に切替え、その出力をＡ／Ｄ変換回
路５へ送つてＡ／Ｄ変換し、以下第１の実施例と
同様に第１の記憶手段９、出力側データ処理手段
１０を経て表示手段１１へ送り、表示手段１１上
に指定部位の超音波画像を検波及びダイナミツク
レンジ切替回路４のダイナミツクレンジで定まる
階調で画像表示するようにしたものである。

第７図は本発明の第３の実施例を示すものであ
り、同図に示す装置が第３図に示す装置と異なる
点は、フレームメモリー７の記憶容量をＡ／Ｄ変
換回路５の分解能に対応させて増加したこと及び
出力側データ処理手段１０に予め複数のγ補正カ
ーブを記憶したγ補正回路１８と、このγ補正回
路１８を制御するγ補正切替回路１９とを備えた
ことである。

この場合には、制御信号によりγ補正切替回路
１９を介してγ補正回路１８を制御しγ補正カー
ブを選択する。この結果、表示手段１１上に指定
部位の超音波画像をそのγ補正カーブの特性で定
まる階調で画像表示するようにしている。

第８図は本発明の第４の実施例を示すものであ
り、同図に示す装置が第３図に示す装置と異なる
点はフレームメモリー７の記憶容量をＡ／Ｄ変換
回路５の分解能に対応させて増加したこと及び出
力側データ処理手段１０にウインドウイング回路
２０と、このウインドウイング回路を制御するウ
インドウイング切替回路２１とを備えたことであ
る。

この場合には、制御信号によりウインドウイン
グ切替回路２１を介してウインドウイング回路２
０を制御し、出力メモリ８から送出されるデイジ
タルデータのうちからウインドウイング形状、す
なわち、出力範囲を自動的に決定する。

この結果、表示手段１１上に指定部位の超音波
画像をそのウインドウイング形状で定まる階調で
画像表示するようにしている。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変更が可能であ
る。

例えば、特定の部位の指定はカーソル等により
Ｂモード画面全体を指定することも、従来装置の
ように手動操作によりダイナミツクレンジを変化
して行なうことも可能である。

また、これらの２種類の超音波画像を同時に表
示手段上に表示することもすべて可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、指定部位の超音
波信号の最大値、最小値を判別手段で検出し、入
力側データ処理手段若しくは出力側データ処理手
段のダイナミツクレンジを自動的に切替えて画像
表示するようにしたものであるから、従来装置の
場合における階調分解能以下の振幅差を有する超
音波エコー信号の分解が可能となつたものであ
る。

したがつて、指定部位の階調に関するズーミン
グ表示を分解能を向上させながら自動的に行なう
ことができ、病巣の早期発見に貢献することがで
きる超音波診断装置を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は超音波診断装置の表示手段上に表示さ
れる超音波のＢモード像を示す説明図、第２図ａ
は超音波のエコー検波出力信号の波形図、第２図
ｂは従来の超音波診断装置によるフル階調表示の
状態を示す説明図、第３図は本発明の第１の実施
例のブロツク図、第４図は第３図に示す装置によ
るカーソル指定の状態を示す説明図、第５図ａ，
ｂはともに第３図に示す装置によるエコー信号の
最大値、最小値の検出とフル階調表示の状態を示
す説明図、第６図は本発明の第２の実施例を示す
ブロツク図、第７図は本発明の第３の実施例を示
すブロツク図、第８図は本発明の第４の実施例を
示すブロツク図である。 １……超音波プローブ、２……入力側データ処
理手段、３……送受信回路、４……検波及びダイ
ナミツクレンジ切替回路、５……Ａ／Ｄ変換回
路、６……ラインメモリ、７……フレームメモ
リ、８……アウトプツトメモリ、９……第１の記
憶手段、１０……出力側データ処理手段、１０ａ
……Ｄ／Ａ変換回路、１１……表示手段、１２…
…第２の記憶手段、１３……判別手段、１４……
最大値検出回路、１５……最小値検出回路、１６
……コントロールロジツク回路、１７……カーソ
ル領域指定手段、１８……γ補正回路、１９……
γ補正切替回路、２０……ウインドウイング回
路、２１……ウインドウイング切替回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超音波プローブと、これから得られるエコー
   信号を必要に応じて処理する入力側データ処理手
   段と、この入力側データ処理手段の出力を記憶す
   る第１、第２の記憶手段と、第２の記憶手段に記
   憶されたデータから所定範囲のデータの最大値、
   最小値を求めてその振幅に対応する制御信号を出
   力する判別手段と、第１の記憶手段の出力を処理
   する出力側データ処理手段と、出力側データ処理
   手段の出力に基づき超音波画像を表示する表示手
   段と、前記第２の記憶手段の所定範囲を指定する
   カーソル領域指定手段とを有し、判別手段の制御
   信号により入力側データ処理手段若しくは出力側
   データ処理手段の動作を制御することを特徴とす
   る超音波診断装置。 ２ 前記入力側データ処理手段はＡ／Ｄ変換回路
   を有し、前記制御信号によりＡ／Ｄ変換回路の使
   用ビツトを制御してカーソル領域指定手段により
   指定された指定部位内のエコー信号の振幅範囲に
   対応する階調表示を行なうようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装
   置。 ３ 前記入力側データ処理手段は検波及びダイナ
   ミツクレンジ切替回路を有し、前記制御信号によ
   りそのダイナミツクレンジを指定部位内のエコー
   信号の振幅範囲に対応して切替えるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音
   波診断装置。 ４ 前記出力側データ処理手段は複数種のγ補正
   カーブを記憶しているγ補正回路とγ補正切替回
   路とを有し、前記制御信号によりγ補正切替回路
   を制御して指定部位内のエコー信号の振幅範囲に
   対応するγ補正カーブを決定するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波
   診断装置。 ５ 前記出力側データ処理手段はエコー信号の出
   力範囲を決定するウインドウイング回路と、ウイ
   ンドウイング切替回路とを有し、前記制御信号に
   よりウインドウイング切替回路を制御して指定部
   位のエコー信号の振幅範囲に対応するウインドウ
   イング形状を選択するようにしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の超音波診断装置。