JPH0542151A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像メモリの使い方が効率的で、かつ、より
多彩な表示が可能な超音波診断装置を得る。 【構成】 超音波観測装置は、超音波プローブ３１から
被検体内に向けて超音波放射させ、超音波のエコー信号
を増幅、検波などの処理をする送受信回路３２と、送受
信回路３２から取り出される超音波のエコー信号をサン
プリングし、ディジタル化するＡ／Ｄ変換器３３と、信
号を記憶する画像メモリ３４と、画像メモリ３４への信
号の書き込みを制御する書き込みアドレスを発生する第
１及び第２の書き込みアドレス発生回路３５、３６と、
第１及び第２の書き込みアドレス発生回路３５、３６に
より発生させた書き込みアドレスを切り換えるアドレス
切り換え回路３７と、画像メモリ３４に書き込まれた信
号を読み出すアドレスを発生する読み出しアドレス発生
回路３８とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に関す
るもので、特に、３次元的な超音波走査を行う超音波診
断装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、体腔内より体内の断層像を得るも
のとして超音波プローブがあるが、従来の超音波プロー
ブでは、リニア像、ラジアル像等、単独の走査方式によ
る表示が主であった。

【０００３】しかし、血管内のプラーク等を観察する場
合、リニア像とラジアル像を同時に表示して、３次元的
に像をとらえたいという要望があった。

【０００４】以下、図面を参照して従来例を説明する。

【０００５】図１１ないし図１３は従来例に係わり、図
１１はラジアル像とリニア像とを得る走査方式を示す説
明図、図１２はラジアル像とリニア像の表示を示す説明
図、図１３はラジアル像とリニア像の画像情報処理を行
う画像情報処理回路の構成を示す回路構成図である。

【０００６】従来は、図１１（ａ）に示すように、一側
部に超音波振動子４０２を有する超音波プローブ４０１
を、１回転させては進退させることにより、輪切りの像
を何枚も取り込み、これらを画像処理して、リニア像と
ラジアル像を表示するといった手法がとられていた。

【０００７】このようにラジアル像とリニア像を得るこ
との可能な装置として、例えば特開昭５７−９４３９号
公報や、実開昭６３−７４１０８号公報には、超音波プ
ローブをラジアル走査可能で、且つ軸方向に移動可能に
した装置が開示されている。

【０００８】また、ラジアル像とリニア像の同時表示を
行なうための走査方式として、図１１（ｂ）に示すよう
に、プローブ４０１の進退を随時行ない、それに伴いプ
ローブを回転していくスパイラル方式というものがあ
る。

【０００９】図１２（ａ）に示すように、１スキャン
で、１〜８のラジアルプレーンを取り込み、図１２
（ｂ）に示す表示像の左側の像のように、第４番目のラ
ジアル像だけを映し出したり、１〜８のラジアルプレー
ン中の１走査ラインを順次取り込み、図１２（ｂ）に示
す表示像の右側の像のように、リニア像を映し出したり
する。このような動作を繰り返し、ラジアル像とリニア
像を１画面に表示する。

【００１０】このようなラジアル像とリニア像に関する
従来の画像情報処理について説明する。

【００１１】従来例の超音波観測装置は、図１３に示す
ように、超音波プローブ３１から被検体内に超音波が放
射される。送受信回路３２は、超音波プローブ３１に電
気的パルスを印加して、超音波プローブ３１から被検体
内に向けて超音波放射させると共に、超音波プローブ３
１で受信した超音波のエコー信号を増幅、検波などの処
理をする。送受信回路３２から取り出される一連の超音
波のエコー信号は、Ａ／Ｄ変換器３３で逐次一定の周期
でサンプリングされて、ディジタル化される。このＡ／
Ｄ変換器３３でディジタル化された信号は、画像メモリ
１０１、１０２に書き込まれる。画像メモリ１０１への
信号の書き込みは、第１の書き込みアドレス発生回路１
０３が発生させる書き込みアドレスに従って行われ、同
様に画像メモリ１０２への書き込みは第２の書き込みア
ドレス発生回路１０４が発生させる書き込みアドレスに
従って行われる。

【００１２】ここで、第１の書き込みアドレス発生回路
１０３は、テジアル表示に対応した書き込みアドレスを
発生させ、第２の書き込みアドレス発生回路１０４は、
リニア表示に対応した書き込みをそれぞれ発生させるよ
うになっている。

【００１３】画像メモリ１０１、１０２に書き込まれた
信号は、読み出しアドレス発生回路３８が発生させるＴ
Ｖ信号に同期した読み出しアドレスに従って読み出さ
れ、いったん、バッファ回路１０５にストアされ、Ｄ／
Ａ変換器３９でアナログ信号に変換され、表示装置４０
に表示される。画像メモリの書き込みと読み出しの制御
は、メモリ制御回路４１が発生させるメモリ制御信号に
よって行われるが、操作卓４２によってメモリ制御回路
４１のメモリ制御信号を制御することにより、何番目の
ラジアル像を映し出すかといった選択などが可能となっ
ている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成によ
って従来の超音波診断装置では、３次元的なスパイラル
走査を行って画像を取り込んでラジアル像とリニア像を
同時表示するようにしていた。

【００１５】ところがこのような従来の超音波診断装置
では、画像メモリを２画面分持っているにも関わらず各
々がラジアル表示専用、リニア表示専用となっていたの
で、ラジアル画像しか観察しないという使い方をする場
合にはリニア表示専用の画像メモリは余計になってしま
うし、また画像メモリが２つあるにもかかわらず、例え
ば第４番目のラジアル像と第６番目のラジアル像といっ
た具合に２つのラジアル像を同時に表示して見比べると
いった使い方は不可能であり、このように画像メモリの
使い方が効率的ではない。

【００１６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、画像メモリの使い方が効率的で、かつ、より多
彩な表示が可能な超音波診断装置を提供することを目的
としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、回転及び進退可能な超音波送受信部を有する超音波
プローブと、この超音波プローブからの画像情報を記憶
する１つまたは複数の画像メモリと、第１の空間座標系
によるメモリアドレス情報を発生させる第１のアドレス
発生手段と、前記第１の空間座標系と異なる第２の空間
座標系によるメモリアドレス情報を発生させる第２のア
ドレス発生手段と、前記第１のアドレス発生手段により
発生したメモリアドレス情報と、前記第２のアドレス発
生手段により発生したメモリアドレス情報とを選択し
て、前記画像メモリに供給する１つまたは複数のアドレ
ス切り換え手段とを備えている。

【００１８】

【作 用】前記第１のアドレス発生手段により発生する
第１の空間座標系によるメモリアドレス情報と、前記第
２のアドレス発生手段により発生する第２の空間座標系
によるメモリアドレス情報とを、前記１つまたは複数の
アドレス切り換え手段により選択して前記１つまたは複
数の画像メモリに供給し、該画像メモリは選択された該
メモリアドレス情報に基づいて前記画像情報を記憶す
る。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００２０】図１ないし図３は本発明の第１実施例に係
わり、図１はラジアル像とリニア像の画像情報処理を行
う画像情報処理回路の構成を示す回路構成図、図２は超
音波プローブの駆動系の構成を示す断面図、図３は超音
波プローブの制御系の構成を示すブロック図である。

【００２１】まず、図２を参照して、本実施例の超音波
プローブの駆動系の構成を説明する。

【００２２】超音波送受波部となる超音波振動子１は、
軸状の駆動伝達部２に接続され、これらは、先端部が球
面状に閉塞された外筒３内に収納されている。前記外筒
３の内部の先端側には、シール材４及びＯリング５が設
けられ、これらによって、前記駆動伝達部２を保持して
いる。また、前記外筒３及びシール材４、Ｏリング５に
よって密閉された外筒３の先端部内の空間には、音響媒
体６が充填されている。尚、前記駆動伝達部２、外筒３
は、可撓性を有するものにしても良い。

【００２３】前記駆動伝達部２の後端部は、前記外筒３
の後端部から延出され、接続部７を介して、ステッピン
グモータからなる回転運動部（１）８に接続されてい
る。この回転運動部（１）８は、この回転運動部（１）
８の回転位置を検出するエンコーダからなる位置検出器
（１）９と組合わせて構成され、これらは、回転運動部
外装１０内に収納、保持されている。

【００２４】前記回転運動部外装１０は、進退運動伝達
部１１に取り付けられ、この進退運動伝達部１１は、ボ
ールネジからなる進退機構部１２に螺合している。前記
進退機構部１２は、ステッピングモータからなる回転運
動部（２）１３の駆動部に接続され、この回転運動部
（２）１３によって回転されるようになっている。ま
た、前記回転運動部（２）１３は、この回転運動部
（２）１３の回転位置を検出するエンコーダからなる位
置検出器（２）１４と組合わせて構成されている。

【００２５】前記接続部７、回転運動部（１）８、位置
検出器（１）９、回転運動部外装１０、進退運動伝達部
１１、進退機構部１２、回転運動部（２）１３及び位置
検出器（２）１４は、外装１５によって囲まれ、前記外
筒３の後端部はこの外装１５に固定されている。また、
前記回転運動部（２）１３は、前記外装１５に固定され
ている。

【００２６】次に、図３を参照して、超音波プローブの
制御系の構成を説明する。

【００２７】超音波プローブは、振動子１の回転と進退
とを制御する制御回路２０と、この制御回路２０からの
スタート信号ｓｔｒを入力し、クロックｃｌｃを出力す
るクロック発振器２１と、前記クロック発振器２１から
のクロックｃｌｃを入力し、このクロックｃｌｃを周期
Ｔの１／４だけ遅らせた信号ＤＬＹを出力する遅延回路
２２とを備えている。前記クロックｃｌｃと信号ＤＬＹ
は、切り換えスイッチ２３を介して、回転運動部（１）
８であるステッピングモータと、回転運動部（２）１３
であるステッピングモータとに、それぞれ、２相の駆動
信号として入力されるようになっている。前記切り換え
スイッチ２３は、前記制御回路２０からの制御信号Ｊに
よって制御され、クロックｃｌｃをＡ相とし信号ＤＬＹ
をＢ相とする状態と、クロックｃｌｃをＢ相とし信号Ｄ
ＬＹをＡ相とする状態とに切り換えるようになってい
る。

【００２８】前記回転運動部（１）８に連結された位置
検出器（１）９であるエンコーダのＡ相出力Ｃ及び一回
転毎に出力されるＺ相出力Ｚは、前記制御回路２０に入
力されるようになっている。同様に、前記回転運動部
（２）１３に連結された位置検出器（２）１４であるエ
ンコーダのＡ相出力Ｇ及びＺ相出力Ｈは、前記制御回路
２０に入力されるようになっている。

【００２９】次に、ラジアル像とリニア像の画像情報処
理を行うに画像情報処理回路ついて説明する。

【００３０】本願の第１の実施例は、１つの画像メモリ
の表示方式をラジアル表示、リニア表示切り換えられる
ようにしたものである。

【００３１】超音波観測装置は、図１に示すように、被
検体内に超音波を照射する超音波プローブ３１と、この
超音波プローブ３１に電気的パルスを印加して、該超音
波プローブ３１から被検体内に向けて超音波放射させる
と共に、該超音波プローブ３１で受信した超音波のエコ
ー信号を増幅、検波などの処理をする送受信回路３２
と、この送受信回路３２から取り出される一連の超音波
のエコー信号をで逐次一定の周期でサンプリングし、デ
ィジタル化するＡ／Ｄ変換器３３と、このＡ／Ｄ変換器
３３でディジタル化された信号を記憶する画像メモリ３
４と、この画像メモリ３４への信号の書き込みを制御す
る書き込みアドレスを発生する第１の書き込みアドレス
発生回路３５及び第２の書き込みアドレス発生回路３６
と、この第１の書き込みアドレス発生回路３５及び第２
の書き込みアドレス発生回路３６により発生させた書き
込みアドレスを切り換えるアドレス切り換え回路３７
と、前記画像メモリ３４に書き込まれた信号を読み出す
ためのＴＶ信号に同期したアドレスを発生する読み出し
アドレス発生回路３８と、この読み出しアドレス発生回
路３８のアドレスに従って読み出された信号をＤ／Ａ変
換するＤ／Ａ変換器３９と、このＤ／Ａ変換器３９で変
換されたアナログ信号により、画像を表示する表示装置
４０と、前記画像メモリ３４の書き込みと読み出しの制
御を行うメモリ制御信号発生するメモリ制御回路４１
と、このメモリ制御回路４１のメモリ制御信号を制御
し、例えば、何番目のラジアル像を映し出すかといった
選択を行う操作卓４２とを備えている。

【００３２】ここで、前記第１の書き込みアドレス発生
回路３５は、テジアル表示に対応した書き込みアドレス
を発生し、前記第２の書き込みアドレス発生回路３６
は、リニア表示に書き込みアドレスをそれぞれ発生する
ようになっている。

【００３３】このように構成された超音波診断装置は、
超音波プローブ３１から被検体内に超音波が放射され
る。送受信回路３２は、超音波プローブ３１に電気的パ
ルスを印加して、超音波プローブ３１から被検体内に向
けて超音波放射させると共に、超音波プローブ３１で受
信した超音波のエコー信号を増幅、検波などの処理をす
る。送受信回路３２から取り出される一連の超音波のエ
コー信号は、Ａ／Ｄ変換器３３で逐次一定の周期でサン
プリングされて、ディジタル化される。このＡ／Ｄ変換
器３３でディジタル化された信号は、画像メモリ３４に
書き込まれる。画像メモリ３４への信号の書き込みは、
第１の書き込みアドレス発生回路３５または第２の書き
込みアドレス発生回路３６が発生する書き込みアドレス
を切り換えるアドレス切り換え回路３７に従って行われ
る。画像メモリ３４に書き込まれた信号は、読み出しア
ドレス発生回路３８が発生させるＴＶ信号に同期した読
み出しアドレスに従って読み出され、Ｄ／Ａ変換器３９
でアナログ信号に変換され、表示装置４０に表示され
る。

【００３４】従って、本第１実施例の超音波診断装置
は、画像メモリが１つしかなくてもラジアル表示とリニ
ア表示を切り換えて表示することができる。すなわち、
画像メモリを２つ用意することなく、ラジアル表示もリ
ニア表示も可能なので、装置の小型化、低価格化、省電
力化に寄与できる。

【００３５】図４及び図５は本発明の第２実施例に係わ
り、図４はラジアル像とリニア像の画像情報処理を行う
画像情報処理回路の構成を示す回路構成図、図５は表示
装置に表示される画像を説明する説明図である。

【００３６】本願の第２の実施例は、画像メモリを２つ
用いそれぞれをラジアル表示、リニア表示切り換えられ
るようにしたものである。

【００３７】第２実施例の超音波診断装置は、第１実施
例の超音波診断装置とほとんど同じなので、異なる構成
のみ説明し、同一の構成には同一の符号をつけ、説明を
省略する。

【００３８】図４に示すように、第１の画像メモリ５１
には、第１の書き込みアドレス発生回路３５または第２
の書き込みアドレス発生回路３６の発生させる書き込み
アドレスが第１のアドレス切り換え回路５２で切り換え
られて入力される。同様に第２の画像メモリ５３にも、
第１の書き込みアドレス発生回路３５または第２の書き
込みアドレス発生回路３６の発生させる書き込みアドレ
スがアドレス切り換え回路５４で切り換えられて入力さ
れる。読み出しアドレス発生回路３８のより発生したア
ドレスに従って読み出された信号は、いったん、バッフ
ァ回路５５にストアされ、Ｄ／Ａ変換器３９でアナログ
信号に変換され、表示装置４０に表示される。

【００３９】その他の構成、作用は第１実施例と同じで
ある。

【００４０】このように、第２実施例の超音波診断装置
は、図１３（ｂ）で示した従来例と同様に、ラジアル表
示とリニア表示を１つの表示装置に同時表示することが
でき、さらに、図５（ａ）のようにラジアル表示を２画
面同時に表示することや同じく（ｂ）のようにリニア表
示を２画面同時に表示することができる。

【００４１】すなわち、第１実施例の超音波診断装置と
同様に１つの画像メモリでラジアル表示とリニア表示を
切り換えて表示することができるとともに、２つの画像
メモリを用いることにより、それぞれラジアル表示、リ
ニア表示と自由に切り換えて使うことが可能となる。

【００４２】図６ないし図９は本発明の第３実施例に係
わり、図６はラジアル像とリニア像の画像情報処理を行
う画像情報処理回路の構成を示す回路構成図、図７は表
示装置に表示される画像を説明する説明図、図８はラジ
アル画像が複数表示されている場合のキャリパ計測を説
明する第１の説明図、図９はラジアル画像が複数表示さ
れている場合のキャリパ計測を説明する第２の説明図で
ある。

【００４３】本願の第３の実施例は、画像メモリを４つ
用いそれぞれをラジアル表示、リニア表示切り換えられ
るようにしたものである。

【００４４】第３実施例の超音波診断装置は、第２実施
例の超音波診断装置とほとんど同じなので、異なる構成
のみ説明し、同一の構成には同一の符号をつけ、説明を
省略する。

【００４５】図６に示すように、画像メモリ６１〜６４
には、第１の書き込みアドレス発生回路３５または第２
の書き込みアドレス発生回路３６の発生させる書き込み
アドレスがアドレス切り換え回路６５〜６８で切り換え
られて入力される。

【００４６】その他の構成は第２実施例と同じである。

【００４７】このように構成された第３実施例の超音波
診断装置は、図７に示すように、例えば、ラジアル表示
を３画面とリニア表示を１画面同時に表示することが可
能となり、このように複数のラジアル像とリニア像が一
度に表示できると、例えば、腫瘍などの病変部の広がり
が直感的に把握することが容易になりさらに有用であ
る。

【００４８】また、図５（ａ）や図７のように、ラジア
ル画像が複数表示されている場合のキャリパ計測は、例
えば、次のようにする。

【００４９】図８（ａ）、（ｂ）で示すような２つの画
像は、例えば、スパイラル走査で取り込んだ同一の病変
部の極大部と極小部である。図８（ａ）画像の中の点の
ａと図８（ｂ）画像の中の点ｂとの距離を計測する場
合、図９に示すように、図８（ａ）画像のａ点にキャリ
パＡを表示させると、図８（ｂ）画像のａ点に相当する
位置にキャリパＡ’が表示され、ｂ点に表示されたキャ
リパＢとの間の距離を表示するようにする。

【００５０】このようにすることにより腫瘍などの広が
りを持った病変部を３次元的な走査で取り込んで２つの
画像を表示し、２つの画像間にわたる病変部の偏位の計
測が容易となる。

【００５１】その他の作用は第２実施例と同じである。

【００５２】このように、第３実施例の超音波診断装置
によれば、第２実施例の効果に加えて、４つの画像メモ
リをそれぞれラジアル表示、リニア表示と自由に切り換
えて使うことが可能となる。

【００５３】尚、上述の各実施例では、画像メモリの個
数を１つ、２つ、４つの場合について説明したが、本発
明はこれに限らず、任意の複数個の画像メモリを用いて
構成し、第１の空間座標系によるメモリアドレス情報と
第２の空間座標系によるメモリアドレス情報を切り換え
て、このメモリアドレス情報に基づいてこれら各画像メ
モリに画像情報を記憶させて良い。

【００５４】ところで、本願各実施例の超音波診断装置
は、図１０のように構成しても良い。

【００５５】図１０は超音波診断装置の変形例の構成を
示す構成図である。

【００５６】図１０（ａ）に於いて、超音波診断装置７
１の外装１５内にタンク７２と灌流用のポンプ７３とを
設け、このタンク７２内には、脱気水やしょ糖液といっ
た超音波伝搬特性の良好な液体７４と、水と親和性がな
く水よりも比重の軽い油７５で満たしている。

【００５７】このように構成された変形例の超音波診断
装置７０に於いては、超音波診断装置７０を使用時に
は、図１０（ａ）のように正立の状態とし、使用前に外
筒３の先端部内が音響媒体である液体７４で満たされる
ようポンプ７３を作動させておく。保管時には図１０
（ｂ）のように倒立の状態とし、保管前に外筒３の先端
部内が油７５で満たされるようにポンプ７３を作動させ
ておくようにする。

【００５８】その他の構成、作用は、第１実施例の超音
波診断装置と同じである。

【００５９】このようにすることにより、使用時には外
筒３の先端部内が液体４２で満たされているので良好な
超音波診断が可能となる。保管時には外筒３の先端部内
が４３で満たされるので、６内の金属部分が腐蝕してし
まうといった虞がなくなるという効果がある。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、本
発明の超音波診断装置は、第１のアドレス発生手段によ
り発生する第１の空間座標系によるメモリアドレス情報
と、第２のアドレス発生手段により発生する第２の空間
座標系によるメモリアドレス情報とを、１つまたは複数
のアドレス切り換え手段により選択して１つまたは複数
の画像メモリに供給し、該画像メモリは選択された該メ
モリアドレス情報に基づいて画像情報を記憶するので、
画像メモリの使い方が効率的で、かつ、より多彩な表示
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例に係るラジアル像とリニア像の画
像情報処理を行う画像情報処理回路の構成を示す回路構
成図である。

【図２】 第１実施例に係る超音波プローブの駆動系の
構成を示す断面図である。

【図３】 第１実施例に係る超音波プローブの制御系の
構成を示すブロック図である。

【図４】 第２実施例に係るラジアル像とリニア像の画
像情報処理を行う画像情報処理回路の構成を示す回路構
成図である。

【図５】 第２実施例に係る表示装置に表示される画像
を説明する説明図である。

【図６】 第３実施例に係るラジアル像とリニア像の画
像情報処理を行う画像情報処理回路の構成を示す回路構
成図である。

【図７】 第３実施例に係る表示装置に表示される画像
を説明する説明図である。

【図８】 第３実施例に係るラジアル画像が複数表示さ
れている場合のキャリパ計測を説明する第１の説明図で
ある。

【図９】 第３実施例に係るラジアル画像が複数表示さ
れている場合のキャリパ計測を説明する第２の説明図で
ある。

【図１０】各実施例に係る超音波診断装置の変形例の構
成を示す構成図である。

【図１１】従来例に係るラジアル像とリニア像とを得る
走査方式を示す説明図である。

【図１２】従来例に係るラジアル像とリニア像の画像情
報処理を行う画像情報処理回路の構成を示す回路構成図
である。

【図１３】従来例に係るラジアル像とリニア像の表示を
示す説明図である。

【符号の説明】

３１…超音波プローブ ３２…送受信回路 ３３…Ａ／Ｄ変換器 ３４…画像メモリ ３５…第１の書き込みアドレス発生回路 ３６…第２の書き込みアドレス発生回路 ３７…アドレス切り換え回路 ３８…読み出しアドレス発生回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転及び進退可能な超音波送受信部を有
   する超音波プローブと、 この超音波プローブからの画像情報を記憶する１つまた
   は複数の画像メモリと、 第１の空間座標系によるメモリアドレス情報を発生させ
   る第１のアドレス発生手段と、 前記第１の空間座標系と異なる第２の空間座標系による
   メモリアドレス情報を発生させる第２のアドレス発生手
   段と、 前記第１のアドレス発生手段により発生したメモリアド
   レス情報と、前記第２のアドレス発生手段により発生し
   たメモリアドレス情報とを選択して、前記画像メモリに
   供給する１つまたは複数のアドレス切り換え手段とを備
   えたことを特徴とする超音波診断装置。