JPH076226A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、カラードプラ機能及びゼロシフト
機能を有する超音波診断装置に関し、ベースラインの移
動にもかかわらず、血流の色調をその最低速度より最高
速度まで連続的に変化させて被検体内の血流をより詳細
に調べることが可能となる装置の提供を目的とする。 【構成】 カラードプラの表示を行なうディスプレイ１
２と、プローブ１４と、プローブ１４の出力に応じてデ
ィスプレイ１２を制御する装置本体１６と、を有し、装
置本体１６は、プローブ１４の出力から血流の速度を算
出する手段１８と、カラースケールの流速軸上でベース
ラインをユーザ入力の指示に従って移動する手段２０
と、カラースケールの色調軸における先端へ向かい血流
速最低点の移動後の流速最低点から色調の値が各々連続
して増加または減少する特性に従い流速の算出結果を用
いて表示画像における血流の色及び色調を制御する手段
２２と、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラードプラ機能及び
ゼロシフト機能を有する超音波診断装置に関する。

【０００２】この種の超音波診断装置においては、プロ
ーブへ向かう液流とプローブから遠ざかる液流とが相異
する色で表示され、その色度が液流の速度に応じて制御
される。ここで、液流とは、人体の血液等をいう。

【０００３】したがって速度が高いものから速度が低い
ものまで、被検体（人体など）の内部に存在する液流
（血流など）を詳細に調べることが可能となる。

【０００４】

【従来の技術】図５は従来における超音波診断装置の構
成を示しており、同図のカラーディスプレイ５０（ＴＶ
モニタ）は被検体５２内の血流を画像表示し、プローブ
５４は被検体５２へ指向した姿勢で超音波の送受信を行
なう。

【０００５】また装置本体５６（カラーディスプレイ５
０を一体化しても良い）はプローブ５４へ向かう血流と
プローブ５４から遠ざかる血流とに相異する色を割り当
ててその血流の色調を流速とともに変化させるディスプ
レイ表示の制御をプローブ５４の受信した超音波信号に
応じて行なう。

【０００６】この装置本体５６は超音波送受信部５８，
Ａ／Ｄ変換部６０，カラードプラ解析部６２，フレーム
メモリ６４，ＬＵＴ（ルックアップテーブル）部６６，
Ｄ／Ａ変換部６８，操作パネル部７０，制御部７２を有
している。

【０００７】それらのうち超音波送受信部５８は、プロ
ーブ５４の各超音波振動子を駆動してプローブ５４に超
音波を被検体５２の内部へ向かい送信させ、被検体５２
内の各部で反射してプローブ５４が受信した超音波信号
を入力とし、送受信タイミングの差（遅延量）が示され
るアナログ信号を出力する。

【０００８】さらに、Ａ／Ｄ変換部６０は超音波送受信
部５８が出力したアナログ信号をデジタル信号に変換し
て出力し、カラードプラ解析部６２はＡ／Ｄ変換部６０
の出力から血流の表示画像を生成し、血流の速度を算出
する。

【０００９】そして、カラードプラ解析部６２は生成し
た表示画像と算出した流速とをフレームメモリ６４へ書
き込み、このときに表示画像の走査方向をそれまでの超
音波のものからカラーディスプレイ５０のものへ変換す
る。

【００１０】また、ＬＵＴ部６６は走査方向がカラーデ
ィスプレイ５０のものに変換された画像をフレームメモ
リ６４から読み出してカラー化し、Ｄ／Ａ変換部６８は
カラー化された画像（の信号）をアナログ信号に変換し
てカラーディスプレイ５０へ出力する。

【００１１】カラーディスプレイ５０はプローブ５４へ
向かう血流とプローブ５４から遠ざかる血流とを各々赤
色と青色とにより表示し、両者の色度を血流の速度とと
もに高める。

【００１２】さらにカラーディスプレイ５０は図６
（Ａ）のカラースケールも表示し、血流の方向と速度と
を表現する。同図において、赤はプローブ５４へ向かう
ことを、青はプローブ５４から遠ざかることを、それら
の色調は血流の速度を各々示しており、赤と青の境界と
なるベースラインで血流の速度が最低（＝０）となり、
カラースケールの上辺及び下辺で血流の速度が最高とな
る（血流速が低い部分は暗く、高い部分は明るく表示さ
れる）。

【００１３】ここで実際の血流がカラースケールで表現
できる最高の速度を越えた場合には、ユーザが操作パネ
ル部７０を操作して制御部７２へ指示を与え、ベースラ
インを移動する（ゼロシフト）。

【００１４】例えばプローブ５４へ向かう血流が赤の色
調最高値に対応する速度（Ａｃｍ／ｓ）を越えた場合
は、図６（Ａ），（Ｂ）のように、ベースラインがユー
ザ入力の指示に応じた量（αｃｍ／ｓ）だけ下方へ移動
される。

【００１５】逆に、プローブ５４へ向かう血流が青の色
調最高値に対応する速度（Ａｃｍ／ｓ）を越えた場合
は、図６（Ｃ），（Ｄ）のように、ベースラインがユー
ザ入力の指示に応じた量（αｃｍ／ｓ）だけ上方へ移動
される。

【００１６】ただし図６（Ｂ）では青領域が、図６
（Ｄ）では赤の領域がベースラインの移動により縮小し
ており、したがって、一方の色領域が最高流速の増加で
拡大すると、他方の色領域が表現できる最高流速はその
増加分だけ減少する。

【００１７】図７は従来における色調制御（ゼロシフト
機能）を説明するもので、通常時（初期状態）において
は、カラースケールの赤領域と青領域とを等分する中央
にベースラインが位置している。

【００１８】そしてベースラインの位置からカラースケ
ールの上辺，下辺へ向かい血流の速度が上昇するととも
に色調の値も直線的に高められ、最高の流速Ａｃｍ／ｓ
で最高の色調となる。

【００１９】この流速−色調特性はＬＵＴ６６に予め設
定されており、ユーザが操作パネル部７０を操作して例
えば同図（Ｃ）のようにベースラインをαｃｍ／ｓだけ
下方へ移動すると、流速が最高値以上となる特性部分が
αｃｍ／ｓだけ飽和した形となる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】したがって従来におい
ては、カラーカーソルのベースラインを移動しても、流
速が初期の最高値（Ａｃｍ／ｓ）を越える部分が一定の
色調で表現されることから、流速が高いことを視認でき
るのみとなり、このため、血流速が高いその部分（αｃ
ｍ／ｓ）を詳細に調べることが不可能であった。

【００２１】本発明は上記従来の事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ユーザが要求する血流速域
（αｃｍ／ｓの部分）を色調で表現することが可能とな
る超音波診断装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる装置は図１のように構成されてお
り、第１発明にかかる装置は、被検体１０内の血流を画
像表示するカラーのディスプレイ１２と、被検体１０へ
指向された姿勢で超音波の送受信を行なうプローブ１４
と、プローブ１４へ向かう血流とプローブ１４から遠ざ
かる血流とに相異する色が割り当てられ血流の色調が流
速とともに変化するディスプレイ１２の表示制御をプロ
ーブ１４が受信した超音波信号に応じて行なう装置本体
１６と、を有する。

【００２３】そして装置本体１６は、プローブ１４が受
信した超音波信号から血流の表示画像を生成し血流の速
度を算出するカラードプラ解析手段１８と、プローブ１
４へ向かう方向とプローブ１４から遠ざかる方向とにお
ける血流の最高速度を和した値に相当する長さの流速軸
上で流速最低点をユーザ入力の指示に従って移動するゼ
ロシフト手段２０と、色調の最高値または最低値に相当
する長さで流速軸の両端から各々伸長する色調軸の先端
へ向かい血流速最低点の移動後の血流速最低点から色調
の値が各々連続して増加または減少する特性に従い流速
の算出結果を用いて表示画像における血流の色及び色調
を制御する液流表示制御手段２２と、を含む。

【００２４】なお、第２発明にかかる装置の装置本体１
６は、プローブ１４が受信した超音波信号から血流の表
示画像を生成し血流の速度を算出するカラードプラ解析
手段１８と、プローブ１４へ向かう方向とプローブ１４
から遠ざかる方向とにおける血流の最高速度を和した値
に相当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の
指示に従って移動するゼロシフト手段２０と、色調の最
高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸長する色
調軸の先端へ向かい血流速最低点の移動後の流速最低点
から色調の値が各々連続して増加する直線特性に従い流
速の算出結果を用いて表示画像における血流の色及び色
調を制御する液流表示制御手段２２と、を含む。

【００２５】また、第３発明にかかる装置のプローブ１
４が受信した超音波信号から血流の表示画像を生成し血
流の速度を算出するカラードプラ解析手段１８と、プロ
ーブ１４へ向かう方向とプローブ１４から遠ざかる方向
とにおける血流の最高速度を和した値に相当する長さの
流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示に従って移動
するゼロシフト手段２０と、色調の最高値に相当する長
さで流速軸の両端から各々伸長する色調軸の先端へ向か
い移動後の流速最低点から色調の値が各々連続して増加
する曲線特性に従い流速の算出結果を用いて表示画像に
おける血流の色及び色調を制御する液流表示制御手段２
２と、ユーザ入力により示された任意の曲線特性を設定
する色調特性設定手段２４と、を含む。

【００２６】

【作用】例えば図２（Ａ）のようにベースライン（流速
最低点）が移動されると、同図（Ｂ）や同図（Ｃ）のよ
うに、色調が流速とともに連続して変化する制御が行な
われる。

【００２７】したがって、図７（Ｄ）のように流速がそ
れまでの最高値を越える部分も色調が変化し、このた
め、その部分の血流も他の部分と同様に詳細に調べるこ
とが可能となる。

【００２８】なお第２発明では制御特性が直線とされ
る。また、第３発明では制御特性が曲線とされ、これを
ユーザが任意に設定できる。

【００２９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明にかかる超音波
診断装置の好適な実施例を説明する。

【００３０】図３は第１実施例の構成を示しており、プ
ローブ５４が被検体５２に指向した姿勢でこれに超音波
を送信し、被検体５２内の各部で反射した超音波を受信
すると、装置本体５６の超音波送受信部５８は超音波を
送受信したタイミングの差が示されるアナログ信号を出
力する。

【００３１】そして超音波送受信部５８が出力したアナ
ログ信号をＡ／Ｄ変換部６０がデジタル信号に変換する
と、この出力からカラードプラ解析部６２が血流の表示
画像（断層像）を生成し、血流の速度を算出する。

【００３２】さらに、カラードプラ解析部６２はカラー
ドプラ解析部６２が生成した表示画像と算出した流速と
をフレームメモリ６４へ書き込み、その際に、表示画像
の走査方向をそれまでの超音波のものからカラーディス
プレイ５０のものへ変換する。

【００３３】また、ＬＵＴ部６６は走査方向がカラーデ
ィスプレイ５０のものに変換された画像をフレームメモ
リ６４から読み出し、内部のＬＵＴ（ルックアップテー
ブル）６７−１，６７−２・・・６７−ｎへ書き込む。

【００３４】これらのＬＵＴ６７−１，６７−２・・・
６７−ｎはベースラインの移動範囲における各点に対応
して設けられており、それらには該当するベースライン
の点から図２（Ｂ）のように最高の流速かつ色調の位置
へ達する直線状のまたは曲線状の色調特性が予め設定さ
れている。

【００３５】ユーザは操作パネル部７０を操作して制御
部７２へ指示を与えることで例えば図２（Ｃ）に示され
る曲線状の色調特性（ベースラインが移動する流速軸に
対して上弦状となる曲線特性が設定されると、流速が低
い血流部分がより詳細に調べられ、下弦状となる曲線特
性が設定されると、流速が高い血流部分がより詳細に調
べられる）を各ＬＵＴ６７−１，６７−２・・・６７−
ｎに複数設定でき、それら曲線特性のいずれかを色制御
用及び色調制御用として指定できる。

【００３６】ＬＵＴ６７−１，６７−２・・・６７−ｎ
はユーザにより示された特性を用いて自己の画像を各々
カラー化し、ＬＵＴ部６６は現在のベースライン位置に
対応するＬＵＴ６７−１，６７−２・・・６７−ｎがカ
ラー化した画像のデジタル信号を出力する。

【００３７】Ｄ／Ａ変換部６８はＬＵＴ部６６から出力
されたカラー化画像のデジタル信号をアナログ信号に変
換してカラーディスプレイ５０へ出力し、カラーディス
プレイ５０はプローブ５４へ向かう血流とプローブ５４
から遠ざかる血流とを各々赤色と青色とに色分けして両
者の色度を血流の速度とともに高める（カラースケール
も表示する）。

【００３８】以上の第１実施例によれば、カラースケー
ルのベースラインが変更されても、最低の流速から最高
の流速まで色調が連続的に変化するカラードプラの表示
制御が行なわれるので、図７（Ｄ）のように流速がそれ
までの最高値を越える部分も色調が変化し、したがっ
て、同部分の血流も他の部分と同様に詳細に調べること
が可能となる。

【００３９】その上、ユーザが任意の曲線特性を複数設
定でき、しかも、特性曲線により流速が高い部分や低い
部分を強調でき、さらにこれらの特性から最適なものを
指定でき、また、ベースラインの移動位置と対応した最
適な特性が自動的に選択されるので、被検体５２内部の
血流をきわめて詳細に効率良く調べることが可能とな
る。

【００４０】図４は第２実施例の構成を示し、この例に
おいては、図２（Ｂ），（Ｃ）の色調特性がデータ格納
部６９へ全て書き込まれ、ベースラインの移動位置と対
応した特性のうち、ユーザの指定したもののみがデータ
格納部６９からＬＵＴ部６６へ転送され、そのＬＵＴ部
６６に保持される。

【００４１】この第２実施例においては、従来装置を構
成する要素の大部分をそのまま利用しながら、被検体５
２内部の血流をきわめて詳細に効率良く調べることが可
能となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ラースケールのベースラインが移動されても、血流の色
調がその最低速度から最高速度まで連続的に変化するこ
とから、被検体内の血流をより詳細に調べてさらに的確
な診断を行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の原理説明図である。

【図２】実施例における色調特性の説明図である。

【図３】第１実施例の構成説明図である。

【図４】第２実施例の構成説明図である。

【図５】従来における超音波診断装置の構成説明図であ
る。

【図６】ゼロシフト機能の説明図である。

【図７】従来における色調制御の説明図である。

【符号の説明】

５０ カラーディスプレイ ５２ 被検体 ５４ プローブ ５６ 装置本体 ５８ 超音波送受信部 ６０ Ａ／Ｄ変換部 ６２ カラードプラ解析部 ６４ フレームメモリ ６６ ＬＵＴ部 ６７−１，６７−２・・・６７−ｎ ＬＵＴ ６８ Ｄ／Ａ変換部 ６９ データ格納部 ７０ 操作パネル部 ７２ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/02 Ｄ 8121−5Ｇ (72)発明者 石井 雄一郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する特性に従い流速の算出結
   果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制御す
   る液流表示制御手段（２２）と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。
2. 【請求項２】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する直線特性に従い流速の算
   出結果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制
   御する液流表示制御手段（２２）と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。
3. 【請求項３】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する曲線特性に従い流速の算
   出結果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制
   御する液流表示制御手段（２２）と、 ユーザ入力により示された任意の曲線特性を設定する色
   調特性設定手段（２４）と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。
4. 【請求項４】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する曲線特性に従い流速の算
   出結果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制
   御する液流表示制御手段（２２）と、 予め用意された複数の曲線特性からいずれかを液流表示
   色及び色調の制御用としてユーザ入力の指示に従って選
   択する特性選択手段と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。
5. 【請求項５】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する曲線特性に従い流速の算
   出結果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制
   御する液流表示制御手段（２２）と、 流速軸上の各点について相異なる曲線特性を記憶する複
   数の曲線記憶手段と、 記憶されている曲線特性から移動後の流速最低点に対応
   したいずれかを液流表示色及び色調の制御用として選択
   する特性選択手段と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。
6. 【請求項６】 被検体（１０）内の液流を画像表示する
   カラーのディスプレイ（１２）と、 被検体（１０）へ指向された姿勢で超音波の送受信を行
   なうプローブ（１４）と、 プローブ（１４）へ向かう液流とプローブ（１４）から
   遠ざかる液流とに相異する色が割り当てられ液流の色調
   が流速とともに変化するディスプレイ（１２）の表示制
   御をプローブ（１４）が受信した超音波信号に応じて行
   なう装置本体（１６）と、 を有し、 装置本体（１６）は、 プローブ（１４）が受信した超音波信号から液流の表示
   画像を生成し液流の速度を算出するカラードプラ解析手
   段（１８）と、 プローブ（１４）へ向かう方向とプローブ（１４）から
   遠ざかる方向とにおける液流の最高速度を和した値に相
   当する長さの流速軸上で流速最低点をユーザ入力の指示
   に従って移動するゼロシフト手段（２０）と、 色調の最高値に相当する長さで流速軸の両端から各々伸
   長する色調軸の先端へ向かい移動後の流速最低点から色
   調の値が各々連続して増加する曲線特性に従い流速の算
   出結果を用いて表示画像における液流の色及び色調を制
   御する液流表示制御手段（２２）と、 液流表示色及び色調の制御用となる曲線特性を保持する
   曲線特性保持手段と、 流速軸上の各点について相異なる曲線特性を記憶する複
   数の曲線記憶手段と、 記憶されている曲線特性から移動後の流速最低点に対応
   したいずれかをして選択して曲線特性保持手段（２８）
   へ転送する特性転送手段と、 を含む、 ことを特徴とした超音波診断装置。