JPH02291844A - 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〕 本発明は超音波像を立体的に表示する超音波診断装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、対象物を立体的に映像表示する装置としては、透
視図の手法（遠景の縮小再現の原理）によるもの、遠近
に応じた濃淡を画像に付与するもの、両眼立体視の原理
を用いたもの、ホログラフィ等がある。なお、簡易的に
対象物の豆体感を得る手法として、Ｘ線診断装置や超音
波診断装置を用いて複数の断層画像を連続的に撮影し、
医師がこれら断層画像を、医学上の知識、経験に基づき
、比較観察したり、これら断層画像のフィルムを連続的
に並べて一方より透視することにより、対象物の立体像
を想定するものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来技術の内、両眼立体視の装置は医師が特殊な
観察装置を用いて左眼鏡および右眼鏡を同時に見ること
により立体像を視認するものであるから手術中等の使用
に適さず、ホログラフィはレーザ光を照射するため人体
への使用に適さず、装置も複雑で高価である。また医師
が複数の断層像を比較観察する手法も手術中等には適さ
ないのは勿論である。

一方、透視図の手法や遠近に応じた濃淡付与の手法は、
人体の診断には使用できるものの、例えば特開昭５３−
１４２０７６号公報や特開昭５４−１３５５４８号公報
に開示されているものでは、複数（例えば１フレーム分
）の断層画像を走査により得た後、それら断層画像に関
するデータを所定条件に基づき演算処理して、遠景の縮
小再現の原理に適合するように変換したデータや遠近に
応じた濃淡を付与したデータを得た後、このデータを立
体的な超音波像として映像表示しているためリアルタイ
ム性が悪く、手術中等緊急を要する場合には適していな
い。またこれら手法は複数の断層画像に対応する数の記
憶装置（例えばフレームメモリ》を必要とするため、シ
ステムが大型化してコストアップを招く。

本発明はこのような従来の問題に着目してなされたもの
であり、フレームメモリの数を必要最小限に減少させな
がら立体的な超音波像を極めて短時間で得ることのでき
る、安価でリアルタイム性に優れた超音波診断装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的のため、本発明の超音波診断装置は、Ｂモード
走査面に対し交差する方向に超音波探触子をリニアに移
動することにより得られる複数の超音波断層画像に基づ
き、超音波像を立体的に表示する超音波診断装置におい
て、前記超音波探触子の移動または周期性を有する生体
信号に応じて当該超音波断層画像の表示原点位置を変更
する原点位置変更手段と、この表示原点位置に基づき前
記超音波画像に関するデータを夫々対応するアドレスに
更新記録または重畳記録するフレームメモリと、表示手
段とを具え、このフレームメモリに格納されたデータを
前記表示手段に映像表示して立体的な超音波像を得るよ
うにしたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

各回の走査毎に得られる超音波断層画像に関するデータ
は、超音波探触子のＢモード走査面に対し交差する方向
のリニアな移動に応じて、または周期性を有する生体信
号に応じて、夫々画像の表示原点位置を変更されて、フ
レームメモリの対応するアドレスに更新記録または重畳
記録されるから、表示手段にこのフレームメモリに格納
されたデータを直接映像表示すれば立体的な超音波像が
得られる。

このときフレームメモリの数は必要最小限（例えば１つ
）で済み、立体的な超音波像を得るための演算も不要で
あるから超音波診断装置を安価でリアルタイム性に優れ
たものにすることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の超音波診断装置の第１実施例の構成を
示す線図である。この実施例では、超音波探触子（以下
プローブと称す）ｌの先端部に超音波振動子２が装着さ
れている。ブローブｌには超音波振動子２０回転角度（
矢印Ａで示す）を検出するロータリエンコーダ３および
、ブローブ１の１走査毎の線形移動距離（矢印Ｂで示す
）を検出するリニアエンコーダ４が接続されている。超
音波振動子２には増幅器５、Ａ／Ｄコンバータ６、フレ
ームメモリ７が順次接続されており、超音波振動子２の
走査（本例ではラジアル走査〉により得られる超音波断
層画像に関するデータ信号は、増幅、Ａ／Ｄ変換の後フ
レームメモリ７の後述するアドレスに入力されて輝度情
報となる。一方、ロータリエンコーダ３には座標変換回
路８を介してＸ座標バッファ９およびＹ座標バッファ１
０が接続され、リニアエンコーダ４には直接Ｘ座標バッ
ファ９およびＹ座標バッファ１０が接続される。Ｘ座標
バッファ９あよびＹ座標バッファ１０は、夫々超音波探
触子２の回転角度を座標変換回路８が座標変換したＸ，
Ｙ座標およびブローブ１０線形移動距離を人力されて、
表示原点位置、すなわち表示すべき超音波断層画像に設
定した原点位置の、オフセット値を決定し、この表示原
点位置に基づき当該超音波断層画像に関するデータ信号
のＸ座標およびＹ座標をフレームメモリ７に入力する。

フレームメモリ７においては、このＸ，Ｙ座標に該当す
るアド１／スに、前記超音波断層画像に関するデータ信
号が記録され、このデータ信号は標準テレビ信号として
表示装置（本例ではＣＲＴ）１１に出力され、立体的な
超音波像となる。

次にこの実施例の作用を説明する。プローブ１は図示し
ない駆動手段により回転駆動および線形駆動される。こ
の際、超音波振動子２はブローブ１の回転（第１図に矢
印Ａで示す）に伴いラジアル走査を行い、ロークリエン
コーダ３の出力信号に同期して、Ｂモードの超音波断層
画像が１回転につき１枚ずつ求まる。ここで座標変換回
路８は、ロークリエンコーダ３が検出した回転角度およ
び、超音波振動子２が超音波を送波してからの経過時間
に基づきＸ，　Ｙ座標を発生し、このＸ，　Ｙ座標と、
リニアエンコーダ４が検出したプローブ１の１走査毎の
線形移動距離に応じて求まる、前記表示原点位置のオフ
セット値とが、Ｘ，　Ｙ座標バッファ９．１０で夫々加
算される。

このオフセット値は、第３図に示すように、複数のＢモ
ード超音波断層画像Ｐ　ｌ　＋　　Ｐ２　＋・・・Ｐ．
の表示原点位置０，．０２，・・・，００を、例えばフ
レームメモリ７上の左上方向から右下方向に向って図示
のように移動するような値とする。

したがって超音波振動子２が受波した送波超音波のエコ
ー倍号を増幅器５により増幅しＡ／Ｄコンバータ６でデ
ィジタル化した信号、すなわち断層画像Ｐ，に関するデ
ータ信号は、原点位置０１を基準にして座標変換回路８
から発生されるＸ，　Ｙ座標に対応するアドレスに記録
（書込）される。

なおこの第３図では更新記録の場合を示しているが、重
畳記録の場合には第４図のようになる。

プローブ１の線形移動に伴う次回のラジアル走査におい
て得られる断層画像Ｐ２に関するデータ信号は、原点位
置０２を基準にして座標変換回路８から発生されるＸ，
Ｙ座標に対応するアドレスに記録されることになるが、
断層画像Ｐ２が断層画像Ｐ，とほぼ同一形状であっても
、上述したオフセット値のため書込み位置のＸ，　Ｙ座
標が異なるから重複することはなく、Ｐ，とはずらした
状態で記録される。

以下同様にして順次断層画像Ｐ３　ｒ　Ｐ４　＋・・・
，Ｐ．の記録を行いＣＲＴに映像表示すると、走査停止
時点、したがって記録停止時点においては、更新記録の
場合最後にラジアル走査を行ったＢモード断層画像Ｐｈ
は全部記録されるが、それ以前の断層画像は一部のみ残
存することになり、第３図に示すように断層画像Ｐ７に
斜め方向の陰影（濃淡）を付したような奥行きのある超
音波像が得られ、対象物の立体的な表示をすることがで
きる。この場合、断層画像の枚数が１フＩ／−ム分以下
であっても、得られた断層画像のみの範囲における対象
物の立体表示が可能である。また重畳記録の場合も同様
に、第４図に示すような立体的な超音波像が得られる。

なお前記オフセット値をプローブ１の線形移動距離に比
例させてあるため、１回のラジアル走査に対応する線形
移動距離のばらつき、したがってブローブの移動速度の
ばらつきがあっても、それを反映させて断層画像の表示
原点位置の変更を行うから、ＣＲＴの超音波像に歪が生
じることはない。

このようにしてフレームメモリ１つのみを用いて従来例
のような演算を行わずに立体的な超音波像を得ることが
できる、安価でリアルタイム性に優れた超音波診断装置
を提供することができる。

第２図は本発明の超音波診断装置の第２実施例の構成を
示す線図であり、第１実施例と同一の部分には同一符号
を付してある。この第２実施例の第１実施例との相違点
は、プローブ１の線形移動距離を検出するリニアエンコ
ーダ４の代りに生体信号検出器１２を用いることであり
、他は同一とする。

この生体信号検出器１２は、周期性を有する生体信号、
例えば心電図に用いる脈拍パルス信号を検出するもので
あり、この実施例ではこの生体信号に基づき前述したＸ
，　Ｙ座標のオフセット値を変更するように構成するく
なお心電図装置から脈拍パルス信号を流用するようにす
れば、生体信号検出器を省略できる）。

この実施例においては、上述のように表示原点位置のオ
フセット値を前記生体信号により求めているが、この生
体信号は周期性を有しているため、プローブ１の線形駆
動時、この線形駆動の速度がほぼ一定であるという前提
の下に、リニアエンコーダが検出する１走査毎の線形移
動距離の代りに用いることができ、第１実施例と同様に
立体的な超音波像を得ることのできる、安価でリアルタ
イム性に優れた超音波診断装置を提供することができる
。

さらにこの実施例では診断部位に動きの早い…器、例え
ば心臓が存在する場合、心臓の鼓動の同一位相（例えば
膨張時）のみの断層画像を連続的に得ることができるた
め、動きの早い臓器の近傍にある検体を、この動きの早
い臓器の動作の影響を受けることなく立体表示すること
が可能である。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、超音波探触子の移
動または周期性を有する生体信号に応じて表示原点位置
を変更される、複数の超音波断層画像に閲するデータを
夫々フレームメモリの対応するアドレスに更新記録また
は重畳記録するから、必要最小限のフレームメモリを用
いて従来例のような演算を行わずに立体的な超音波像を
得ることができる、安価でリアルタイム性に優れた超音
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図は本発明の超音波診断装置の第１実施例の構成を
示す線図、 第２図は本発明の超音波診断装置の第２実施例の構成を
示す線図、 第３図および第４図は、各実施例におけるフレームメモ
リ上の断層画像データの記録状態を示す図である。 １・・・超音波探触子（ブローブ） ２・・・超音波振動子　　　３・・・ロークリエンコー
ダ４・・・リニアエンコーダ　５・・・増幅器６・・・
Ａ／Ｄコンハータ　７・・・フレームメモリ訃・・座標
変換回路　　　９・・・Ｘ座標バッファ１０・・・Ｙ座
標バッファ １２・・・生体信号検出器 １１・・・表示装置（ＣＲＴ） 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｂモード走査面に対し交差する方向に超音波探触子
   をリニアに移動することにより得られる複数の超音波断
   層画像に基づき、超音波像を立体的に表示する超音波診
   断装置において、 前記超音波探触子の移動または周期性を有する生体信号
   に応じて当該超音波断層画像の表示原点位置を変更する
   原点位置変更手段と、この表示原点位置に基づき前記超
   音波画像に関するデータを夫々対応するアドレスに更新
   記録または重畳記録するフレームメモリと、表示手段と
   を具え、このフレームメモリに格納されたデータを前記
   表示手段に映像表示して立体的な超音波像を得るように
   したことを特徴とする超音波診断装置。