JPH0736819B2 - シネループメモリ付超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反射エコー信号から得られたデータのうちの
所定期間のデータを格納するシネループメモリを有する
超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、超音波診断装置は、プローブと呼ばれる超音波
振動子から超音波を人体等の生体内に送波し、この生体
内からの反射超音波エコーを分析することにより、生体
内の内部組織構造や血流情報を得るものである。

このような超音波診断装置において、シネループメモリ
を備えた装置が提供されている。シネループメモリは、
診断画像をフリーズした際に、そのフリーズタイミング
近傍の所定の期間内の診断画像データを格納するもので
ある。したがって、フリーズした後に前記シネループメ
モリの内容を読み出し再生することにより、フリーズタ
イミングが不適切であっても、フリーズタイミング前後
の画像を観察したり、また、記録及び計測等をすること
が可能となる。

最近では、記憶容量の大きいシネループメモリを備えた
装置が提案されており、複数フレームの画像をシネルー
プメモリに記憶し、１つのCRT上に多画面表示をするこ
とができるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のようなシネループメモリからデータを再生して多
画面表示する場合、たとえば２画面同時動画再生を行う
場合には、１つの画面のフレームレートが半分になって
しまう。また、４画面同時動画再生を行う場合にはフレ
ームレートが1/4に落ちてしまう。このようにフレーム
レートが落ちると、循環系部位の診断に対しては診断画
像に歪みが発生し、正確な診断を行うことができない。

フレームレートを落とさずに多画面同時再生を行うに
は、送波周波数を高くすることが考えられる。たとえ
ば、２画面同時動画表示を行う場合には、送波周波数を
従来装置の２倍にすれば、再生時には通常のフレームレ
ートで再生を行うことができる。しかし、送波周波数を
高くすると、残響受波により先の反射エコーが次の画像
に悪影響を与え、表示画像に虚像が生じ、誤診断の原因
となる等の問題がある。

本発明の目的は、簡単な構成で多画面表示をフレームレ
ートを落とすことなく行うことができるシネループメモ
リ付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〕

本発明に係るシネループメモリ付超音波診断装置は、反
射エコー信号から得られたデータのうちの所定期間のデ
ータを格納するシネループメモリを有し、シネループメ
モリに格納されたデータを１つの表示装置上に多画面同
時再生可能なものであり、クロック周波数設定手段と条
件設定手段と読み出し用クロック制御手段とを備えてい
る。前記クロック周波数設定手段は、シネループメモリ
へのデータの書き込み用クロック信号の周波数及び読み
出し用クロック信号の周波数を設定するための手段であ
る。条件設定手段は、表示装置上に同時再生する画面数
を設定するための手段である。読み出し用クロック制御
手段は、条件設定手段で設定された画面数に応じて、シ
ネループメモリからのデータの読み出し用クロック信号
の周波数を制御する手段である。

〔作用〕

本発明においては、通常の動作時においては、クロック
周波数設定手段で設定された送波タイミングで超音波が
送波され、またこの送波タイミングと同じタイミングで
表示画像が得られる。このとき、前記送波タイミングと
同じタイミングで表示画像データがシネループメモリに
格納される。

次に、操作パネル上のキーボード等の条件設定手段か
ら、シネループメモリの再生が指示され、またたとえば
２画面表示が指示された場合には、この指示に応じて読
み出し用クロック制御手段が、クロック周波数設定手段
を制御してシネループメモリの読み出し用クロック信号
の周波数を、書き込み用クロック信号の周波数の２倍と
する。これにより、２画面同時動画再生を行う場合で
も、その１画面についてはシネループメモリ格納時のフ
レームレートと同一のフレームレートで再生を行うこと
ができる。

〔実施例〕

第１図は発明の一実施例によるシネループメモリ付超音
波診断装置の概略ブロック構成図である。

超音波診断装置は、探触子１と、この探触子１が着脱自
在に取り付けられる診断装置本体とから構成されてい
る。探触子１は複数の微小振動子から構成されている。
診断装置本体は送波部２及び受波部４を有しており、送
波部２には送波タイミング等を設定するためのタイミン
グ発生部３が接続されている。送波部２及び受波部４は
探触子１に接続されており、送波部２は遅延回路やパル
サー等を含み、また受波部４は遅延回路及び増幅器等を
含んでいる。受波部４には、受波アナログ信号を検波す
る検波部５と、この検波部５のアナログ出力信号をディ
ジタル信号に変換するA/D変換部６とが接続されてい
る。A/D変換部６の出力はデータ処理部７に入力されて
いる。データ処理部７は、A/D変換部６からの出力に対
してスムージングやエッジング等の処理を行うものであ
る。

前記データ処理部７には、データをCRT表示用の信号に
変換するためのディジタル・スキャン・コンバータ８が
接続されている。このディジタル・スキャン・コンバー
タ８の出力はイメージメモリ９に入力されており、イメ
ージメモリ９にはCRTで構成される表示装置10が接続さ
れている。

前記データ処理部７の出力は、ディジタル・スキャン・
コンバータ８に入力されるとともに、データバスを介し
てシネループメモリ11にも入力されている。シネループ
メモリ11は、所定期間の画像データを順次更新しながら
連続的に格納していくものである。このシネループメモ
リ11に対しては、装置全体の制御を司る中央処理装置部
12から、シネアドレスが送出されている。そして、条件
設定手段としての操作パネル13が中央処理操置部12に接
続されている。また、シネループメモリ11及びディジタ
ル・スキャン・コンバータ８には生体信号計測部14から
のデータが入力されるようになっている。生体信号計測
部14からのデータは、ディジタル・スキャン・コンバー
タ８を介して表示装置10に入力されている。

前記タイミング発生部３は、送波部２からの送波タイミ
ングを設定するとともに、シネループメモリ11でのデー
タの書き込み周期及び読み出し周期を設定するためのも
のである。そして、第２図に示すように、発振部15と、
分周レジスタ16とから構成されている。分周レジスタ16
は、中央処理装置部12からの制御データに基づいて、発
振部15から出力される基本クロック信号を分周して送波
部２及び中央処理装置部12にクロック信号を送出するも
のである。

次に、第３図に示すフローチャートにしたがって動作を
説明する。

図示しないメインスイッチをオンすると、ステップS1に
よって初期化が行われる。この初期化ステップでは、動
作モードをＢモードとし、さらに各パラメータを初期値
に設定する。また、タイミング発生部３に対して基準デ
ータを出力し、これによりタイミング発生部３からは約
300μｓの周期のクロック信号が送波部２及び中央処理
装置部12に対して出力される。

このＢモードでは、受波部４からの受波アナログ信号が
検波部５に入力され、検波処理されたエコー信号がA/D
変換部６でディジタル信号に変換される。このディジタ
ル信号はデータ処理部７に入力され、スムージング、エ
ッジング等のデータ処理が行われる。そして、処理済の
データはディジタル・スキャン・コンバータ８に格納さ
れるとともに、シネループメモリ11内にも格納される。
さらに、生体信号計測部14からの生体信号データもシネ
ループメモリ11に格納される。ディジタル・スキャンコ
ンバータ８では、必要に応じてリニア変換あるいはセク
タ変換を行い、かつビーム補間を行ってイメージメモリ
９にデータを出力する。イメージメモリ９に格納された
データは、表示装置10に出力されてＢモード画像がCRT
上に表示される。このとき、Ｂモード表示ビーム本数を
120本前後とすれば、表示画像レートは約30フレームレ
ートとなる。

なお、最近の２次元血流カラー表示モードにおいては、
データ処理部７でのデータ処理用原データを多く必要と
し（約８倍以上）、かつ処理時間も多くなるので、表示
範囲を狭めたり、間引き走査を行う等によりフレームレ
ートを維持している。また、腹部等の部位に対しては、
フレームレートを落としても画像歪みが発生しないの
で、走査を間引かず、かつ表示範囲を狭めずに画質を重
点として表示する場合もある。

次に、ステップS2では、割り込み信号が発生したか否か
を判断する。割り込み信号は、タイミング発生部３から
のクロック信号あるいは操作パネル13からのキー入力に
よって発生し、タイミング発生部３からのクロック信号
による割り込み信号が優先されている。

タイミング発生部３からのクロック信号は、中央処理装
置部12から分周レジスタ16に対して設定されたデータに
基づいた所定の周期で発生されるので、このクロック信
号が発生した場合には、ステップS2及びステップS3を介
してステップS4に移行する。ステップS4では、シネルー
プ再生モードが設定されているか否かを判断する。操作
パネル13からシネループ再生の指示が入力されていない
場合には、ステップS4でNOと判断されてステップS5に移
行する。ステップS5では送受信サブルーチンが実行され
る。すなわち、送波部２に対して超音波ビームを送出す
るためのコードが出力される。送波部２は、このコード
に基づいて、所定の方向に、また所定の深さ位置にフォ
ーカスを設定して、探触子１から超音波ビームを送出す
る。一方、反射エコーは受波部４に受信され、後段の各
信号処理系に出力される。

このようにして、表示装置10のCRT上にはＢモード画像
が表示される。

次に、操作パネル13からシネループ再生動作を指示した
場合について説明する。

このキー操作を行うと、割り込み信号が発生し、ステッ
プS2からステップS3及びステップS6を介してステップS7
に移行する。ステップS7では、操作されたキーのコード
を解析する。ステップS8では、キーのコードがシネルー
プ再生モードを指示するものであるか否かを判断し、シ
ネループ再生モードを指示するものであると判断された
場合にはステップS9に移行する。ステップS9では、動作
モードをシネループ再生モードにセットし、ステップS1
0に移行する。ステップS10では、再生条件の読み込みを
行う。すなわち、操作パネル13で２画面同時動画再生が
指示されたか、あるいは４画面同時動画再生が指示され
たかを検出する。ステップS11では、この再生条件デー
タに基づいて読み出し周期を決定し、これをタイミング
発生部３の分周レジスタ16に制御データとして送出す
る。

たとえば、２画面同時動画再生が指示された場合には、
タイミング発生部３からのクロック信号の周期が、前述
のシネループメモリの書き込み時のクロック信号の周期
の半分になるように設定する。これにより、タイミング
発生部３からは、シネループ書き込み時のクロック信号
の周波数の２倍の周波数のクロック信号が発生される。

なお、操作パネル13からたとえば動作モードをＭモード
に設定する指示があった場合には、プログラムはステッ
プS8からステップS12に移行する。ステップS12では、解
析したコードに対応したＭモードのためのサブルーチン
を実行する。

ステップS11あるいはステップS12の処理を実行した後
は、ステップS13に移行する。このステップS13では、割
り込み時に一時セーブされていた処理を引き続き実行
し、この処理が終了すれば再びステップS2に戻る。

このようにして、シネループメモリの再生モード時に
は、２画面同時動画再生を指示すると、タイミング発生
部３から書き込み時の２倍の周波数のクロック信号が出
力される。このクロック信号が発生されると、プログラ
ムはステップS3からステップS4に移行する。そして、前
述のステップS9で動作モードがシネループ再生モードに
設定されているので、プログラムはステップS4からステ
ップS14に移行する。ステップS14では、シネループメモ
リ11からデータを読み出すためのシネアドレスの計算を
行う。そしてステップS15では、ステップS14で計算され
たシネアドレスがシネループメモリ11のレジスタに送出
され、これによりシネループメモリ11に格納されたデー
タが順次データバスを介してディジタル・スキャン・コ
ンバータ８に送出される。

このようなステップS3,ステップS4,ステップS14及びス
テップS15の処理は、タイミング発生部３から出力され
る書き込み時の２倍の周波数のクロック信号ごとに行わ
れる。したがって、たとえば第４図に示すように、生体
信号のEGC波形に基づき、第１画面のＲ波R1に同期した
Ｂモード動画像F1が表示されるとともに、第２画面のＲ
波R2に同期したＢモード動画像F2が表示される。このと
き、読み出し周期は、シネループメモリの書き込み時の
周期の半分になっているので、同一フレームレートで画
像F1,F2の２画面同時動画再生を行うことができる。

このように本実施例では、書き込み時と同一のフレーム
レートで２画面同時動画再生が行えるので、たとえば循
環系部位における心臓の長軸、短軸の心拍同期同時動画
像における診断が行える。しかも、タイミング発生部３
の分周比を変えるだけで実現でき、ハード構成も従来装
置に比較して複雑になることはない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明では、シネループメモリにデータを
格納する際のフレームレートと再生時のフレームレート
を異ならせることができるようにしたので、多画面同時
動画再生を行う場合にも、書き込み時と同一の表示画像
フレームレートで再生を行うことができ、特に循環系部
位の診断の際に、心臓の長軸及び短軸の診断画像を同一
心拍で同時動画表示が可能となり、診断効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるシネループメモリ付超
音波診断装置のブロック構成図、第２図は前記装置のタ
イミング発生部のブロック構成図、第３図は前記装置の
制御フローチャート、第４図はその表示画面の一例を示
す図である。 ３…タイミング発生部、11…シネループメモリ、12…中
央処理装置部、13…操作パネル、15…発振部、16…分周
レジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反射エコー信号から得られたデータのうち
   の所定期間のデータを格納するシネループメモリを有
   し、前記シネループメモリに格納されたデータを１つの
   表示装置上に多画面同時再生可能とした超音波診断装置
   において、 前記シネループメモリへのデータの書き込み用クロック
   信号の周波数及び読み出し用クロック信号の周波数を設
   定するためのクロック周波数設定手段と、 前記表示装置上に同時再生する画面数を設定するための
   条件設定手段と、 前記条件設定手段で設定された画面数に応じて、前記ク
   ロック周波数設定手段で設定される前記シネループメモ
   リからのデータの読み出し用クロック信号の周波数を制
   御する読み出し用クロック制御手段と、 を備えたシネループメモリ付超音波診断装置。