JPH0691884B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、超音波診断装置、特にＡモード、Ｍモードを
有する超音波診断装置に関する。

［従来の技術］ Ａモード表示は、超音波ビーム上の各点のエコー強度を
振幅に対応させて、波形として表示するものである。す
なわち、直交する２つの座標軸のうち一方軸は超音波伝
搬に係る時間軸を示し、他方軸はエコーの大きさを示
す。音速が一定とすれば、前記時間軸は、超音波ビーム
上の距離を示す。

Ｍモード表示は、超音波ビーム上のエコー強度を輝点の
強弱（輝度）で表し、直交する２つの座標軸のうち一方
軸を超音波伝搬時間に係る時間軸（超音波ビーム上の距
離示す軸）とし、他方軸をスイープに係る時間軸とした
ものである。このＭモード表示によれば、超音波ビーム
上の組織の運動を経時的に表現できる。換言すれば、Ｍ
モード表示は、超音波ビーム上の各組織の運動曲線を集
合させたものである。

なお、Ｍモード表示を行う場合には、それに伴って所定
の時相におけるＡモード表示が行われることも多い。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来において、２つの表示を同時に行う
場合には、Ｍモード用メモリの他にＡモード用メモリを
設ける必要があった。このため、メモリ容量が増大して
しまい、無駄であった。

また、制御系においても、各メモリに対応した２つのメ
モリ制御回路が必要となり、回路が複雑となっていた。

そこで、出願人は、制御系の単純化を図り、かつメモリ
容量を少なくするために、Ｍモード画像から、Ａモード
画像を作成するという超音波診断装置を提案している。
すなわち、この超音波診断装置では、Ｍモード画像を記
憶する表示メモリを有し、その表示メモリからＭモード
画像を読み出す際に、Ｍモード画像の各輝度値を波形振
幅値に変換することによってＡモード画像を形成してい
る。

この結果、前記表示メモリに記憶されているＭモード画
像と該Ｍモード画像の所定時相でのＡモード情報をリア
ルタイムで単独に又は同時に画像表示することが可能で
ある。

しかしながら、この従来の装置において、テレビモニタ
などに画像表示されるＡモード画像は第４図に示されて
いるように高解像度を得ることができなかった。

すなわち、通常、テレビモニタなどに前記各モードの波
形を画像表示する場合は、第４図に示すように飛越し走
査として第１フィールド走査（奇数走査）、第２フィー
ルド走査（偶数走査）の両走査を行っているが、Ａモー
ド情報は位置情報（振幅点）として１表示走査線中に１
画素分しか情報を持っていなかった。

従って、各フィールド、すなわち各表示走査線に対し、
１画素分しか表示できず、各表示画素（振幅位置）が表
示走査線方向に離散的となり、十分な解像度を得ること
ができず、波形の認識が困難であった。

発明の目的 本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたもので、その
目的は、Ｍモード画像からＡモード画像を形成した場合
に、波形を連続的にして解像度を向上できる超音波診断
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、超音波ビーム上
のエコーの大きさを輝度値で表現したＭモード画像と、
超音波ビーム上のエコーの大きさを波形の振幅値で表現
したＡモード画像と、が表示器に表示される超音波診断
装置であって、 第１フィールドメモリ及び第２フィールドメモリで構成
され、それらのメモリに、前記Ｍモード画像を構成する
画像情報が前記表示器における飛越し走査に従って交互
に振り分けられつつ記憶される飛越し走査用メモリと、
前記Ａモード画像を形成するために、前記飛越し走査用
メモリから表示走査線毎に出力されるＭモード画像の輝
度値をＡモード波形の振幅位置に変換する輝度・位置変
換回路と、前記輝度・位置変換回路から出力されるＡモ
ード画像に対して表示走査線毎に補間を行う回路であっ
て、補間対象となった表示走査線上の振幅位置から隣接
する表示走査線上の振幅位置の近傍まで、当該補間対象
となった表示走査線に沿って補間を行う補間回路と、を
含み、前記表示器に補間されたＡモード画像が表示され
ることを特徴とする。

［作用］ 上記構成によれば、飛越し走査用メモリの第１フィール
ドメモリと第２フィールドメモリに、Ｍモード画像が記
憶される。それらのメモリから読み出されたＭモード画
像は、輝度・位置変換回路に入力され、Ｍモード画像の
輝度値が振幅位置に変換されてＡモード画像が形成され
る。

そして、補間回路は、Ａモード画像に対し、補間対象と
なる表示走査線上において、振幅位置から隣接振幅位置
近傍まで補間を実行する。

従って、１つの表示走査線においては、単に１つの点が
表示されるのではなく、隣接する振幅位置を考慮して波
形を連続的にさせる処理が実行されるので、Ａモード波
形を滑らかにでき、見掛け上の解像度を向上できる。

このように、補間処理が、隣接する表示走査線を考慮す
るだけでよく、また表示走査線に沿って実行されるの
で、補間処理を簡易化できる利点がある。

［実施例］ 以下、第１図の回路ブロック図及び第２図に基づいて本
発明の好適な実施例を説明する。

第１図において、A/D変換器10は、アナログの受信信号
をデジタル受信信号に変換するものである。なお、A/D
変換器10以前の構成については従来同様の構成のため、
図示省略されている。

Ｍモード情報表示メモリ（以下表示メモリという）12
は、前記A/D変換器10から出力されたＭモード画像情報
を記憶するためのメモリである。この表示メモリ12で
は、テレビモニタなどの画像表示を行うため飛越し走査
（インターレース走査）に対応して第１フィールド及び
第２フィールドに画像情報を分けて相互独立に記憶して
いる。

Ｍモード情報メモリ制御回路（以下メモリ制御回路とい
う）14は、A/D変換器10の出力するデジタル信号を、１
ピクセル単位で前記表示メモリ12へ書き込み読み出すた
めの制御用回路である。

その制御は、具体的には、前記表示メモリ12の書込み／
読出しアドレス端子に、ライトイネーブル信号14aを出
力することにより行われている。また、後述するよう
に、輝度情報から振幅位置情報への変換制御を行うため
の制御信号14cを出力している。

輝度・位置情報変換回路（以下変換回路という）16は、
前記表示メモリ12に記憶されている画像情報を表示走査
線毎に読み出して振幅位置情報に変換し、Ａモード画像
を出力する。

変換アドレス発生回路18は、前記変換回路16で画像の輝
度値をテレビ画像の水平走査方向のアドレスに変換する
場合に参照される変換アドレスを発生する。

ラッチ20は、入力される振幅位置情報を一時的にラッチ
して１水平走査期間（１表示走査線）分遅らせる。

切換回路13は、第１フィールド及び第２フィールドの画
像情報を切り換えて出力する回路である。

また、切換回路22は、第２フィールドの画像情報に関
し、現在の表示走査線の情報と、１走査線前の情報と、
を切り換えて出力するものである。

Ａモード補間回路（以下、補間回路という）24は、前記
変換回路16から出力されたＡモード画像中の波形を後に
詳述する補間によって連続的な波形にするものである。

加算回路26は、切換回路13が出力するＭモード画像と、
前記補間回路24が出力する補間されたＡモード画像と、
を１つの画像として合成する。

D/A変換器28は、前記加算回路26の出力するデジタル信
号をアナログ信号に変換する。

テレビモニタ30は、Ａモード画像、Ｍモード画像を表示
するための表示器である。

次に、第２図及び第３図を参照しながら、第１図の回路
の動作を説明する。

第１図において、超音波を送受波して得られる受信信号
は、所定の処理が実行され、画像情報（Ｍモード画像情
報）となって、A/D変換器10で、デジタル信号に変換さ
れ、メモリ制御回路14の書込制御の下、表示メモリ12に
記憶される。

ここで、表示器30における飛越し走査に対応して、画像
情報は、ライトイネーブル信号14aの書込み指令によっ
て、第１フィールド、第２フィールドに分けて記憶され
る。

例えば、超音波ビーム１本分のデータ列を構成する各デ
ータのうち、走査線1,3,5,…の画像情報に相当する１番
目、３番目、５番目…のデータは第１フィールド記憶領
域に記憶され、表示走査線2,4,6,…の画像情報に相当す
る２番目、４番目、６番目のデータは第２フィールド記
憶領域に記憶される。

そして、表示メモリ12に記憶された画像情報（輝度情
報）は、Ｍモード画像の表示のため、切換回路13、加算
回路26及びD/A変換器28を介して、表示器30に送られ
る。これによって、Ｍモード画像が表示される。

なお、切換回路13は、インターレース走査に従って、第
１フィールドの画像情報と第２フィールドの画像情報と
を切り換える。

Ａモード画像を得るためには、前記表示メモリ12に記憶
されている２フィールド分のＭモード画像情報を読み出
して、その輝度値を波形の振幅位置に変換する。

つまり、メモリ制御回路14の出力する制御信号14cによ
り、隣接する２つの表示走査線上のＭモード情報12a、1
2bが各フィールド記憶領域から同時に読み出され、変換
回路16へ入力される。すなわち、隣り合う番号の表示走
査線の画像情報が同時に読み出され、例えば、１番目の
表示走査線の画像情報と２番目の表示走査線の画像情報
が同時に読み出され、次に、３番目の表示走査線の画像
情報と４番目の表示走査線の画像情報が同時に読み出さ
れる。このペア毎の読み出しは順次実行される。なお、
第２図を用いて後述するように、補間処理のために、第
１フィールド表示時と第２フィールド表示時とでペア毎
の読み出しがそれぞれ１回実行される。そして、入力さ
れた第１、第２フィールドの情報12a,12bの示す輝度値
から、変換アドレス発生回路18の発生する変換アドレス
を基準として、当該表示走査線上における波形表示位置
が特定される。

次に、補間動作について第３図を用いて説明する。第３
図には、補間回路24に入力される情報（16a,16b）と、
補間された後の情報（24a）と，が示されている。

第３図において、変換回路16から出力される第１フィー
ルドの情報16a（，，，…）と、第２フィールド
の情報16b（表示走査線，，，…）と、に関し説
明する。

まず、第１フィールドの情報16aは、そのまま補間回路2
4に入力され、一方、第２フィールドの情報16bは、切換
回路22をそのまま通過して補間回路24に入力されるか、
又はラッチ20及び切換回路22を介して補間回路24に入力
される。

ここで、切換回路22のスイッチ位置がＣのときには、第
１フィールドに属する表示走査線上の情報が補間処理さ
れる。具体的に示すと、第２図に示されているように、
変換回路16からの出力16a,16bが、それぞれ同時に
，，，…のペアで補間回路24へ入力される。

この結果、から１′のように、から３′のよう
に、から５′のように、補間がなされる。

一方、切換回路22のスイッチ位置がＤのときには、第２
フィールドに属する表示走査線上の情報が補間処理され
る。この場合、第３図に示されているように変換回路16
の出力16bだけはラッチを介して補間回路24に入力され
る。

すなわち、例えば16aと16bとがとして同時に出力さ
れると、16bのだけラッチ20に入力されて１走査線分
だけ遅れる。このためＡモード補間回路24の入力には、
まずのみが入力される（この場合、補間は行われな
い）。

そして、次のタイミングでは、として同時に出力さ
れるが、16bのがラッチ20に入力され、１走査ライン
遅れる。従って、のペアは、前述したになり、
のペアが補間回路24に入力される。

このようにしてＡモード補間回路24では、第２図に示す
ように、、、、…の各ペアで補間処理さ
れ、が２′のように、が４′のように、が
６′のように、補間処理が行われる。

ここで、この補間回路24では、入力される２つの情報の
大小関係を比較して、補間すべき表示位置を得ている。
例えば、第３図に示す切換回路22のスイッチ位置Ｃにお
いて、とのペアから１′の情報を得る場合は、の
ラインとのラインとの各１画素分の情報を補間して
との差分だけの画素を点灯させ（１の情報≦出力≦２
の情報の範囲を光らせることになる）、これにより、第
２図のように１′ライン分の全画素が光ることになる。

同様にして、第２図に示すように、、…及び
、、…の各フィールドの各ペアも補間処理され
る。

以上の補間処理の後、補間されたＡモード画像24aは、
加算回路26に入力され、前述したＭモード画像13aと加
算処理される。そして、D/A変換器28を介してアナログ
信号に変換され、テレビモニタ30により、Ｍモード画
像、Ａモード画像が併せて表示される。すなわち、本実
施例では従来同様にＡモード画像がＭモード画像に重ね
て表示される。

［発明の効果］ 以上のようにして、本発明によれば、輝度画像における
輝度値を波形の振幅値に変換して画像（Ａモード画像）
を形成した場合において、形成された波形を連続的なも
のにでき、見掛け上の解像度を向上させて、把握しやす
い画像を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る超音波診断装置の実施例を示し
た回路ブロック図、 第２図は、本実施例の補間処理の一例を示した説明図、 第３図は、本実施例の補間されたＡモード波形の画像表
示状態を示した図、 第４図は、従来のＡモード波形の画像表示状態を示した
図である。 12……Ｍモード情報表示メモリ 13,22……切換回路 14……Ｍモード情報メモリ制御回路 16……輝度／位置情報変換回路 24……Ａモード補間回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波ビーム上のエコーの大きさを輝度値
   で表現したＭモード画像と、超音波ビーム上のエコーの
   大きさを波形の振幅値で表現したＡモード画像と、が表
   示器に表示される超音波診断装置であって、 第１フィールドメモリ及び第２フィールドメモリで構成
   され、それらのメモリに、前記Ｍモード画像を構成する
   画像情報が前記表示器における飛越し走査に従って交互
   に振り分けられつつ記憶される飛越し走査用メモリと、 前記Ａモード画像を形成するために、前記飛越し走査用
   メモリから表示走査線毎に出力されるＭモード画像の輝
   度値をＡモード波形の振幅位置に変換する輝度・位置変
   換回路と、 前記輝度・位置変換回路から出力されるＡモード画像に
   対して表示走査線毎に補間を行う回路であって、補間対
   象となった表示走査線上の振幅位置から隣接する表示走
   査線上の振幅位置の近傍まで、当該補間対象となった表
   示走査線に沿って補間を行う補間回路と、 を含み、 前記表示器に補間されたＡモード画像が表示されること
   を特徴とする超音波診断装置。