JPH06245936A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波診断装置において、従来血流像の表示
により消されていた通常の断層像の表示を回復し、血流
像及び断層像の双方を良好に表示する。 【構成】 画像表示装置６の前段に、血流像表示回路系
３及び断層像表示回路系４で形成された血流像及び断層
像を入力して任意の画素中で断層像の輝度レベルがある
所定のしきい値を越えたかどうか判別しそのしきい値を
越えているときは当該画素では断層像を血流像に優先さ
せて表示するように制御する断層像優先回路１０を設け
たものである。これにより、画像表示装置６の画面に表
示される超音波画像の全体としては、血流像及び断層像
の双方を良好に表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を利用して被検
体の診断部位について断層像を得ると共に超音波のドプ
ラ効果を利用して上記診断部位の血流像を得てそれらを
二次元に表示する超音波診断装置に関し、特に従来血流
像の表示により消されていた通常の断層像の表示を回復
し、血流像及び断層像の双方を良好に表示することがで
きる超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の超音波診断装置は、図５
に示すように、被検体内へ超音波を送受信する探触子１
と、この探触子１を駆動して超音波を所定の繰り返し周
期毎に発生させると共に受信した反射エコーの信号を処
理する超音波送受信部２と、この超音波送受信部２によ
り処理された受信信号から被検体内の血流によって生ず
るドプラ偏移を受けた信号を抽出しこのドプラ信号をデ
ィジタル化しこのディジタルのドプラ信号を演算して血
流の速度情報を得てこの血流速度情報を二次元の血流像
として形成する血流像表示回路系３と、上記超音波送受
信部２により処理された受信信号を検波しこの検波後の
信号をディジタル化しこのディジタル信号を診断部位の
断層像として形成する断層像表示回路系４と、上記血流
像表示回路系３及び断層像表示回路系４で形成された画
像を入力して任意の画素中で血流像又は断層像を選択す
る血流像断層像選択回路５と、この血流像断層像選択回
路５から出力された画像のデータをアナログ変換して画
面に血流像及び断層像を二次元表示する画像表示装置６
とを有して成っていた。そして、上記血流像断層像選択
回路５の動作により、入力した画像データについて任意
の画素中で血流像情報が無ければそのまま断層像を出力
し、血流像情報が有れば血流像を選択して、画像表示装
置６の画面に血流像及び断層像を重ねて表示していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波診断装置においては、上記血流像断層像選択
回路５は、任意の画素中で断層像と血流像とが重畳した
場合には血流像を優先して選択するようになっているの
で、画像表示装置６の画面に表示される画像としては断
層像が見えにくい状態となり血流像によって消されてし
まうことがあった。例えば、診断部位として心臓を検査
した場合、図６（ａ）に示すように、心壁７ａ，７ｂ及
び弁８ａ，８ｂを含んだ画像Ｉａが表示されており、あ
る拍動のタイミングにおいて、図６（ｂ）の画像Ｉｂに
示すように、上記弁８ａ，８ｂの間から血流９が流れ込
んだとすると、この血流９を示す血流像の画素領域にお
いては断層像に優先して血流像が選択表示されるので、
弁８ａ，８ｂの画像が消されてしまうことがあった。従
って、心臓の拍動及び血流の流れに応ずる弁８ａ，８ｂ
の動きを確認することができず、良好な診断画像が得ら
れないことがあった。

【０００４】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、従来血流像の表示により消されていた通常の断層
像の表示を回復し、血流像及び断層像の双方を良好に表
示することができる超音波診断装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波診断装置は、被検体内へ超音波
を送受信する探触子と、この探触子を駆動して超音波を
所定の繰り返し周期毎に発生させると共に受信した反射
エコーの信号を処理する超音波送受信部と、この超音波
送受信部により処理された受信信号から被検体内の血流
によって生ずるドプラ偏移を受けた信号を抽出しこのド
プラ信号をディジタル化しこのディジタルのドプラ信号
を演算して血流の速度情報を得てこの血流速度情報を二
次元の血流像として形成する血流像表示回路系と、上記
超音波送受信部により処理された受信信号を検波しこの
検波後の信号をディジタル化しこのディジタル信号を診
断部位の断層像として形成する断層像表示回路系と、上
記血流像表示回路系及び断層像表示回路系で形成された
画像を入力して任意の画素中で血流像又は断層像を選択
する血流像断層像選択回路と、この血流像断層像選択回
路から出力された画像のデータをアナログ変換して画面
に血流像及び断層像を二次元表示する画像表示装置とを
有する超音波診断装置において、上記血流像表示回路系
及び断層像表示回路系で形成された血流像及び断層像を
入力して任意の画素中で断層像の輝度レベルがある所定
のしきい値を越えたかどうか判別しそのしきい値を越え
ているときは当該画素では断層像を血流像に優先させて
表示するように制御する断層像優先回路を設けたもので
ある。

【０００６】

【作用】このように構成された超音波診断装置は、例え
ば画像表示装置の前段に設けられた断層像優先回路によ
り、血流像表示回路系及び断層像表示回路系で形成され
た血流像及び断層像を入力して任意の画素中で断層像の
輝度レベルがある所定のしきい値を越えたかどうか判別
しそのしきい値を越えているときは当該画素では断層像
を血流像に優先させて表示するように動作する。これに
より、画像表示装置の画面に表示される超音波画像の全
体としては血流像及び断層像の双方を良好に表示するこ
とができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による超音波診断装置の
第一の実施例を示すブロック図である。この超音波診断
装置は、超音波を利用して被検体の診断部位について断
層像を得ると共に超音波のドプラ効果を利用して上記診
断部位の血流像を得てそれらを二次元に表示するもの
で、図に示すように、探触子１と、超音波送受信部２
と、血流像表示回路系３と、断層像表示回路系４と、血
流像断層像選択回路５と、画像表示装置６とを有して成
り、さらに断層像優先回路１０を備えて成る。

【０００８】上記探触子１は、被検体内の診断部位に向
けて超音波を送信及び受信するもので、その内部には実
際に超音波を打ち出したり診断部位からの反射波を受信
したりする振動子が設けられている。また、超音波送受
信部２は、上記探触子１を駆動して超音波を所定の繰り
返し周期毎に発生させると共に受信した反射エコーの信
号を処理するもので、上記探触子１に送波パルスを送り
超音波を診断部位に向けて送波制御する送波制御回路１
１と、被検体内の診断部位から反射され上記探触子１で
受信した反射エコーの信号を増幅し位相を揃えて整相す
る受波増幅整相回路１２とから成る。

【０００９】血流像表示回路系３は、上記超音波送受信
部２により処理された受信信号から被検体内の血流の速
度情報を得て血流像を形成するもので、上記超音波送受
信部２内の受波増幅整相回路１２から出力された受信信
号を復調して被検体内の血流によって生ずるドプラ偏移
を受けた成分のみを抽出する復調回路１３と、この復調
回路１３から出力されるドプラ信号を入力してディジタ
ル化するＡ／Ｄ変換器１４と、このＡ／Ｄ変換器１４か
ら出力されるディジタルのドプラ信号を入力して赤血球
の移動によりドプラ偏移を受けた血流の血流速度及び速
度分散並びに反射強度等の血流諸元を演算する血流速度
演算回路１５と、この血流速度演算回路１５から出力さ
れる血流の速度情報を入力して二次元の血流像として形
成するためのフレームメモリなどの血流像表示回路１６
とから成る。

【００１０】断層像表示回路系４は、上記超音波送受信
部２により処理された受信信号から被検体内の診断部位
の断層像を形成するもので、上記超音波送受信部２内の
受波増幅整相回路１２から出力された受信信号を検波し
て断層像の輝度情報とする検波回路１７と、この検波回
路１７から出力される断層像輝度情報の信号を入力して
ディジタル化するＡ／Ｄ変換器１８と、このＡ／Ｄ変換
器１８から出力されるディジタルの断層像輝度情報を入
力して二次元の断層像として形成するためのフレームメ
モリなどの断層像表示回路１９とから成る。

【００１１】また、血流像断層像選択回路５は、上記血
流像表示回路系３及び断層像表示回路系４で形成された
血流像及び断層像を入力して任意の画素中で血流像又は
断層像を選択するもので、これから表示すべき画像にお
いて１画素ごとに血流像データの有無を判別し、血流像
データが無ければ断層像データをそのまま出力し、血流
像データが有ればその血流像データを選択して出力する
ようになっている。

【００１２】さらに、画像表示装置６は、上記血流像断
層像選択回路５から出力された画像のデータをアナログ
変換して画面に血流像及び断層像を二次元表示するもの
で、血流像断層像選択回路５から出力された画像データ
を入力してアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２０
と、このＤ／Ａ変換器２０からのアナログ信号を入力し
て血流像及び断層像を表示するテレビモニタ２１とから
成る。

【００１３】ここで、本発明においては、図１に示すよ
うに、上記血流像断層像選択回路５の後段にて画像表示
装置６の前段には、断層像優先回路１０が設けられてい
る。この断層像優先回路１０は、上記血流像断層像選択
回路５から出力された血流像及び断層像を含む画像デー
タを入力し、任意の画素中で断層像の輝度レベルがある
所定のしきい値を越えたかどうか判別しそのしきい値を
越えているときは当該画素では断層像を血流像に優先さ
せて表示するように制御するもので、図２に示すよう
に、比較器２２と、断層像優先切換器２３とから成る。

【００１４】すなわち、上記比較器２２は、断層像表示
回路１９で形成された断層像と、図示外の制御回路で設
定されたある所定のしきい値とを入力して両者を比較
し、断層像のデータ値が上記しきい値よりも大きければ
例えば“１”を出力し、小さければ“０”を出力するよ
うになっている。また、断層像優先切換器２３は、上記
断層像表示回路１９から断層像のデータを接点ａに入力
すると共に、前記血流像断層像選択回路５からは血流像
を優先して選択した断層像のデータを接点ｂに入力し、
かつ上記比較器２２から出力される“１”又は“０”の
信号を切換信号Ｓ₁として切換スイッチ２４の駆動部に
入力するようになっている。そして、上記切換信号Ｓ₁
が“１”のときは、切換スイッチ２４は接点ａ側にオン
となって断層像表示回路１９からの画像データを取り込
み、切換信号Ｓ₁が“０”のときは、切換スイッチ２４
は接点ｂ側にオンとなって血流像断層像選択回路５から
の画像データを取り込むように動作する。

【００１５】次に、このように構成された超音波診断装
置の動作について説明する。まず、図１において、探触
子１及び超音波送受信部２の動作により被検体内へ超音
波を送信すると共に、診断部位からの反射エコーの信号
を受信する。いま、診断部位として例えば心臓を検査し
たとすると、断層像表示回路系４の動作により、図６
（ａ）に示すように心壁７ａ，７ｂ及び弁８ａ，８ｂを
含んだ画像Ｉａ（断層像）が得られ、血流像表示回路系
３の動作により、図６（ｂ）に示すようにある拍動のタ
イミングにおいて上記弁８ａ，８ｂの間から血流９が流
れ込んでその血流を示す血流像が得られるとする。この
場合、上記断層像のみの画像Ｉａは、図１に示すように
血流像断層像選択回路５及び断層像優先回路１０へ入力
する。また、上記血流像表示回路系３からの血流像は、
図１に示すように血流像断層像選択回路５へ入力し、こ
の回路において上記断層像（Ｉａ）と組み合わされ、図
６(ｂ）に示すように血流９を示す血流像の画素領域に
おいては断層像に優先して血流像が選択されて弁８ａ，
８ｂの部分が消えた画像Ｉｂ（断層像＋血流像）が得ら
れる。そして、この画像Ｉｂは、次段の断層像優先回路
１０へ入力する。

【００１６】次に、図２において、上記断層像表示回路
系４内の断層像表示回路１９から出力された画像Ｉａ
は、断層像優先回路１０内の比較器２２の一方の入力端
子へ入力すると共に、断層像優先切換器２３の接点ａに
入力する。また、上記比較器２２の他方の入力端子に
は、図示外の制御回路で設定されたある所定のしきい値
が入力する。さらに、上記血流像断層像選択回路５から
出力された画像Ｉｂは、断層像優先回路１０内の断層像
優先切換器２３の接点ｂへ入力する。そして、上記比較
器２２では、断層像表示回路１９から入力する画像Ｉａ
の１画素ごとに所定のしきい値と比較し、このしきい値
よりも画像Ｉａのデータ値が大きい場合は“１”を内容
とする切換信号Ｓ₁を出力し、上記しきい値よりも画像
Ｉａのデータ値が小さい場合は“０”を内容とする切換
信号Ｓ₁を出力する。

【００１７】すると、この切換信号Ｓ₁の入力により、
断層像優先切換器２３の切換スイッチ２４は、上記切換
信号Ｓ₁が“１”のときは接点ａ側にオンとなり、
“０”のときは接点ｂ側にオンとなる。これにより、図
６（ａ）に示す断層像のみの画像Ｉａが上記接点ａに、
図６（ｂ）に示す断層像と血流像を組み合わせた画像Ｉ
ｂが上記接点ｂにそれぞれ入力した状態で、これから表
示すべき画像において１画素ごとに上記比較器２２から
の切換信号Ｓ₁が変化して、画像Ｉａ又はＩｂのデータ
が切換スイッチ２４を介して後段のＤ／Ａ変換器２０へ
出力される。

【００１８】この場合、画素データが心壁７ａ，７ｂ等
の部分だけであるときは、切換スイッチ２４が接点ａ側
にオンとなって画像Ｉａのその部分のデータが出力さ
れ、画素データが血流９の部分の血流像だけであるとき
は、切換スイッチ２４が接点ｂ側にオンとなって画像Ｉ
ｂのその部分のデータが出力される。そして、図６
（ｂ）に示すように、血流９が弁８ａ，８ｂの間から流
れ込み、血流像と弁８ａ，８ｂの画像とが重なった部分
では、画像Ｉａにおける弁８ａ，８ｂの輝度レベルが所
定のしきい値よりも大きいので切換信号Ｓ₁は“１”と
なり、上記切換スイッチ２４は接点ａ側にオンとなり、
画像Ｉｂのデータは入力して来ない。従って、この部分
においては、血流９を示す血流像は消えて弁８ａ，８ｂ
の像が表示される。すなわち、図６（ｃ）に示すよう
に、血流像と弁８ａ，８ｂの像の双方が見える画像Ｉｃ
のデータが形成される。

【００１９】このようにして、上記断層像優先回路１０
で形成された画像データは、その後Ｄ／Ａ変換器２０で
アナログ信号に変換され、このアナログの画像信号がテ
レビモニタ２１へ入力して、図６（ｃ）に示すように、
血流像と断層像の双方が良好に見える画像Ｉｃが表示さ
れる。

【００２０】図３は本発明の第二の実施例を示すブロッ
ク図である。この実施例は、前記断層像優先回路１０
を、血流像表示回路系３内の血流像表示回路１６の前段
及び断層像表示回路系４の断層像表示回路１９の前段に
てそれぞれ血流速度演算回路１５の後段及びＡ／Ｄ変換
器１８の後段に挿入したものである。そして、その内部
構成は、図４に示すように、比較器２２と血流像形成切
換器２５とから成る。そして、上記比較器２２の一方の
入力端子にはＡ／Ｄ変換器１８からの画像データが入力
し、他方の入力端子には図示外の制御回路で設定された
ある所定のしきい値が入力して該両者を比較するように
なっている。また、血流像形成切換器２５は、上記血流
速度演算回路１５からの血流速度情報を接点ｂに入力
し、接点ａには固定の“０”データを入力しており、ま
た上記比較器２２から出力される“１”又は“０”の信
号を切換信号Ｓ₂として切換スイッチ２４の駆動部に入
力するようになっている。

【００２１】この断層像優先回路１０の動作は、基本的
には図１及び図２に示す第一の実施例の場合と同様であ
るが、この第二の実施例においては、血流像表示回路系
３にて血流像を形成する前、及び断層像表示回路系４に
て断層像を形成する前の段階において、断層像を形成す
るデータが所定のしきい値より大きい場合に血流速度情
報よりも優先させるものである。すなわち、上記切換信
号Ｓ₂が“１”のときは、切換スイッチ２４は接点ａ側
にオンとなって“０”データを取り込んで血流速度情報
は入力せず、切換信号Ｓ₂が“０”のときは、切換スイ
ッチ２４は接点ｂ側にオンとなって血流速度演算回路１
５からの血流速度情報を取り込むように動作する。この
とき、Ａ／Ｄ変換器１８から出力され断層像を形成する
データは、図３に示すように、他の経路を介して直接に
断層像表示回路１９へ入力する。

【００２２】このような構成により、第二の実施例によ
れば、Ａ／Ｄ変換器１８から出力され断層像を形成する
画像データが所定のしきい値より大きく、比較器２２か
ら“１”を内容とする切換信号Ｓ₂を出力すると、切換
スイッチ２４は接点ａ側にオンして血流情報は遮断さ
れ、断層像表示回路１９により図６（ａ）に示すような
断層像のみの画像Ｉａが形成される。また、断層像を形
成する画像データが上記しきい値よりも小さいか又は無
い場合は、比較器２２からは“０”を内容とする切換信
号Ｓ₂が出力され、切換スイッチ２４は接点ｂ側にオン
して血流情報が次段の血流像表示回路１６へ送られる。
これにより、上記血流像表示回路１６により、図６
（ｂ）において破線で示す弁８ａ，８ｂの部分が欠けた
血流９を示す血流像のみが形成される。

【００２３】その後、図３において、上記血流像表示回
路１６及び断層像表示回路１９からそれぞれ出力された
画像データが血流像断層像選択回路５へ入力して合成さ
れ、この合成された画像データは、その後Ｄ／Ａ変換器
２０でアナログ信号に変換され、このアナログの画像信
号がテレビモニタ２１へ入力して、図６（ｃ）に示すよ
うに、血流像と断層像の双方が良好に見える画像Ｉｃが
表示される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
例えば画像表示装置の前段に設けられた断層像優先回路
により、血流像表示回路系及び断層像表示回路系で形成
された血流像及び断層像を入力して任意の画素中で断層
像の輝度レベルがある所定のしきい値を越えたかどうか
判別しそのしきい値を越えているときは当該画素では断
層像を血流像に優先させて表示することができる。これ
により、画像表示装置の画面に表示される超音波画像の
全体としては血流像及び断層像の双方を良好に表示する
ことができる。従って、例えば心臓を検査した場合、そ
の心臓の拍動及び血流の流れに応ずる弁などの動きを確
認することができ、診断価値の高い画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による超音波診断装置の第一の実施例
を示すブロック図、

【図２】 上記第一の実施例における断層像優先回路の
内部構成を示すブロック図、

【図３】 本発明の第二の実施例を示すブロック図、

【図４】 上記第二の実施例における断層像優先回路の
内部構成を示すブロック図、

【図５】 従来の超音波診断装置を示すブロック図、

【図６】 本発明及び従来例において心臓を検査した場
合の断層像及び血流像の表示例を示す図。

【符号の説明】

１…探触子、 ２…超音波送受信部、 ３…血流像表示
回路系、 ４…断層像表示回路系、 ５…血流像断層像
選択回路、 ６…画像表示装置、 １０…断層像優先回
路、 ２２…比較器、 ２３…断層像優先切換器、 ２
４…切換スイッチ、 ２５…血流像形成切換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体内へ超音波を送受信する探触子
   と、この探触子を駆動して超音波を所定の繰り返し周期
   毎に発生させると共に受信した反射エコーの信号を処理
   する超音波送受信部と、この超音波送受信部により処理
   された受信信号から被検体内の血流によって生ずるドプ
   ラ偏移を受けた信号を抽出しこのドプラ信号をディジタ
   ル化しこのディジタルのドプラ信号を演算して血流の速
   度情報を得てこの血流速度情報を二次元の血流像として
   形成する血流像表示回路系と、上記超音波送受信部によ
   り処理された受信信号を検波しこの検波後の信号をディ
   ジタル化しこのディジタル信号を診断部位の断層像とし
   て形成する断層像表示回路系と、上記血流像表示回路系
   及び断層像表示回路系で形成された画像を入力して任意
   の画素中で血流像又は断層像を選択する血流像断層像選
   択回路と、この血流像断層像選択回路から出力された画
   像のデータをアナログ変換して画面に血流像及び断層像
   を二次元表示する画像表示装置とを有する超音波診断装
   置において、上記血流像表示回路系及び断層像表示回路
   系で形成された血流像及び断層像を入力して任意の画素
   中で断層像の輝度レベルがある所定のしきい値を越えた
   かどうか判別しそのしきい値を越えているときは当該画
   素では断層像を血流像に優先させて表示するように制御
   する断層像優先回路を設けたことを特徴とする超音波診
   断装置。