JPH0880299A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】診断画像データにもとづく計測処理を指定した
とき、いち早く指定した内容の計測処理結果が表示され
る超音波診断装置を提供する。 【構成】診断画像メモリ30の内容を表示制御部11の読み
出し周期で転写可能な抽出データメモリ９と、グラフィ
ック画像メモリ31の計測範囲が設定された領域プレーン
311 の表示制御部11による読み出し状況を監視して計測
範囲を示すデータの読み出しを検出したとき範囲適合信
号を出力する領域検出回路13と、診断画像メモリ30から
抽出データメモリ９に向かう分岐データバスに設けら
れ、領域検出回路13が範囲適合信号を出力している間、
分岐データバスを開とする抽出データゲート14と、を設
けてディジタルスキャンコンバータ方式の表示部を備え
た超音波診断装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】診断画像に関する計測機能を備え
た超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置には、収録された診断画
像データをもとに、画像の指定した領域を構成する画素
の明るさの階調を調べてヒストグラムに表示する処理，
あるいは指定した画像領域の面積を求める処理などの計
測処理を行って、計測解析画像として表示する機能を備
えたものがある。

【０００３】上記の計測解析画像および診断画像データ
取得に際して超音波診断装置に入力されている診断対象
患者に関する個人情報や診断条件情報、さらには、画像
診断にあたっての画面領域指定などの操作指令などをグ
ラフィックまたはキャラクタによる操作案内画像として
診断画像に添えて図６に例示のように表示デバイス上に
表示される。なお、操作案内画像は、表示の内容により
診断画像に重ねて、あるいは診断画像に置き換えて表示
されることもある。

【０００４】図５に、診断画像データをもとに、指定さ
れた領域の明るさ階調のヒストグラムを求めて表示する
超音波診断装置のヒストグラムを計測して表示する画像
表示部の従来技術による構成例を示し、この図によって
従来技術を説明する。図５に画像表示部を例示した超音
波診断装置は、超音波プローブ１で患者の検査対象部位
を超音波音場走査して得たエコー信号をアドレス発生部
２でＡ／Ｄ変換してアドレスを付与し、表示デバイス６
上に診断画像を描画する画素データとして診断画像メモ
リーに格納し、音場走査とは独立に、この診断画像メモ
リに格納された画素データを順番に繰り返し読みだして
Ｄ／Ａ変換回路５でビデオ信号に変換し、表示デバイス
６上に画像を描画する所謂ディジタルスキャンコンバー
タ方式の装置である。

【０００５】上記の画像表示部を構成しているグラフィ
ック画像メモリ31は、表示デバイス６に診断画像と並べ
て、または重ねて表示する計測解析画像あるいは文字を
含む操作案内画像を表示するための画素データを格納す
るものである。ところで、診断画像を描画する画素デー
タの語長はエコー超音波の強さに応じた明暗の階調を表
現しうるビット長を要し、診断画像メモリ30はこの複数
ビット長のデータを格納する構成であるのに対し、線画
や文字記号からなるグラフィック画像は明暗の階調によ
って表示される必要はないので、一葉の画像に対応する
グラフィック画像メモリ31に書き込まれる記録データ
は、アドレスに相当の表示画面座標位置に画素の有無を
示す１ビットでよいことになる。そのかわり、表示する
画像の種類に対応する複数のプレーンからなるグラフィ
ック画像メモリが用いられることとなる。

【０００６】上記によって診断画像メモリ30とグラフィ
ック画像メモリ31に表示する画像データが書き込まれた
状態で、表示制御部11がドットクロック発生器12が定め
る周期で診断画像メモリ30とグラフィック画像メモリ31
とに格納の画素データをアドレス順に読み取ってマルチ
プレクサ４に渡し、マルチプレクサ４で診断画像とグラ
フィック画像の画素データが重ね合せ合成されて表示画
素データとなり、この表示画素データはＤ／Ａ変換回路
５で表示デバイス６に画像を描く映像信号に変換され、
表示デバイス上には診断画像とグラフィック画像とが重
ね合わされた画像として表示される。そして、診断実行
者が診断画像メモリ30に格納データをもととする計測処
理結果を表示させようとするときには、操作パネル８か
ら所定の指示を行うとＣＰＵ７に指示が伝達され、ＣＰ
Ｕ７は指示に対応の処理プログラムを用いて指定の計測
処理を行って、表示画像の画素データを生成しグラフィ
ック画像メモリ31に格納する。なお、上記の計測処理の
実行にあたって計測領域の指定などの指示を行う操作案
内画像もグラフィック画像メモリ31を通じて表示デバイ
ス上に描かれるようになっており、また、ＣＰＵ７に
は、このＣＰＵの作動を支えるプログラムを格納した記
憶装置その他の図示されていない周辺装置が付設されて
いる。

【０００７】上記図１に例示の超音波診断装置におい
て、たとえば診断画像の指定の領域の明るさの階調のヒ
ストグラムに計測して表示しようとするとき、使用者が
操作パネル８の計測範囲入力手段を通じて表示デバイス
６の超音波診断画像上で計測する領域を指定する。この
とき、ＣＰＵ７は、使用者が自分が指定した領域が画像
の何処かが判るように、操作にあわせてＣＰＵバス８を
介してグラフィック画像メモリ31の領域プレーン311 に
箱型、円、楕円、その他任意の図形や線を計測範囲とし
て書き込む。

【０００８】操作パネル８を通じて計測領域を示す画像
データがグラフィック画像メモリ31の領域プレーン311
に書き込まれると、ＣＰＵ７は表示制御部11を通じて指
定領域を診断画像に重ねて表示デバイス上に描かせると
ともに、指定された計測範囲に該当するアドレスの診断
画像メモリ30の内容を読み取って分類集計することでヒ
ストグラムの計測を行い、ヒストグラム表示用のグラフ
ィック画像データを生成してグラフィック画像メモリ31
のヒストグラム画像プレーンに格納する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による超
音波診断装置において、診断画像上の計測範囲を操作パ
ネル８からグラフィックイメージで指示してグラフィッ
ク画像メモリ31の領域プレーンに指定範囲を描画する画
素データが書き込まれたとき、指定範囲に対応する計測
処理対象の画像データが格納されている診断画像メモリ
30のアドレス範囲の検索は、ＣＰＵ７がグラフィック画
像メモリ31の範囲指定プレーンに指定の内容を直接読み
取り、読み取り結果にもとづいて計算によって定めるこ
ととなり、この計算の実行に相当の処理時間を要してい
る。

【００１０】上記のように、従来技術の超音波診断装置
では、計測対象範囲の診断画像データが格納されている
診断画像メモリ30のアドレス検索処理に時間がかかり、
更に検索されたアドレスのデータの読み出し自体にも時
間がかかるため、計測範囲を広く指定したときや複雑な
計範囲を指定した場合など、計測処理結果の表示が遅い
という問題点がある。 そして、計測処理範囲の指定が
大きすぎて計測範囲をオーバーフローしてしまうような
場合などでも、計測不可の結果が判明するまでに長い時
間を要するなどの問題がある。

【００１１】本発明は従来技術による超音波診断装置の
上記の問題点を解決して、診断画像データにもとづく計
測処理を指定したとき、計測対象範囲の診断画像データ
をいち早く選択して読み取る手段を提供し、いち早く指
定した内容の計測処理結果が表示される超音波診断装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的達成のため、
第１の発明では、診断画像メモリの内容を表示制御部の
読み出し周期で転写可能な抽出データメモリと、グラフ
ィック画像メモリの計測範囲が設定された領域プレーン
の表示制御部による読み出し状況を監視して計測範囲を
示すデータの読み出しを検出したとき範囲適合信号を出
力する領域検出回路と、診断画像メモリから前記抽出デ
ータメモリに向かう分岐データバスに設けられ、領域検
出回路が範囲適合信号を出力している間、分岐データバ
スを開とする抽出データゲートと、を設けてディジタル
スキャンコンバータ方式の表示部を備えた超音波診断装
置を構成する。

【００１３】また、第２の発明では、診断画像メモリか
ら読みだされて上記第１の発明の構成の装置における抽
出データゲートを通過し、計測データメモリへ転送され
る画素データの数をカウントする抽出データカウンタを
設け、該抽出データカウンタのカウント数が計測データ
メモリの記憶容量に達したとき、表示デバイス上に領域
指定エラーを表示するように超音波診断装置を構成す
る。

【００１４】

【作用】第１の発明による超音波診断装置においては、
表示制御部によるグラフィック画像メモリの計測範囲が
設定された領域プレーンの読み出し状況を監視している
領域検出回路が計測範囲を示すデータの読み出しを検出
したとき範囲適合信号を出力し、この範囲適合信号が出
力されている間、診断画像メモリから抽出データメモリ
に向かう分岐データバスに設けられた抽出データゲート
が開状態となるので、表示制御部が診断画像メモリから
読み取った画素でデータが抽出データメモリにそのまま
転送されて格納される。

【００１５】また、第２の発明による超音波診断装置に
おいては、抽出データカウンタが抽出データゲートを通
過し手抽出データメモリへ転送される画素データの数を
カウントしているので、抽出データカウンタのカウント
数が抽出データメモリの記憶容量に達したとき、表示デ
バイス上に領域指定エラーを表示するようにすることが
できる。

【００１６】

【実施例】本願第１の発明にもとづく画像表示部を備え
た超音波診断装置の画像表示部の一実施例の構成を図１
に示す。図１においては、図５で説明の従来技術による
画像表示部を構成する要素と同一の機能の要素には同一
符号を付してあるのでその説明は省略する。

【００１７】図１において、９は記録語長が診断画像メ
モリ30のそれと同等の構成で診断画像メモリの記録容量
以内の記録容量をもつ高速書込み可能なＲＡＭで構成さ
れ、診断画像メモリ30からマルチプレクサ４へのデータ
バスから分岐されたデータバスに接続された抽出データ
メモリである。13は、グラフィック画像メモリ31の計測
範囲の設定表示にかかわる領域プレーンに格納の画素デ
ータを表示制御部11が読み出す毎に、読み出した画素デ
ータ中の表示要素有無を検査する領域検出回路であり、
読み出し画素データに測定範囲の境界あるいは測定範囲
内を意味するビットが立てられているときセット，リセ
ットされるフリップフロップ回路などで構成されてい
る。

【００１８】そして、14は領域検出回路13が測定範囲内
を検出して出力している読み出しサイクルの間に、表示
制御部11が診断画像メモリ30から読み出す画素データの
抽出データメモリへの転送路を開とする抽出データゲー
トである。この抽出データゲート14は、領域検出回路13
の出力を制御端子入力とするスリーステートバッファな
どによって構成され、抽出データゲート14を通過した診
断画像メモリ30の画素データのみが抽出データメモリ９
に書き込まれる。

【００１９】上記の、抽出データメモリ９へのデータ抽
出書き込み動作は、表示制御部11が診断画像メモリ30の
最終アドレスを書き込んだ時点でリセットされ、先頭ア
ドレスにもどって、これを読み込むときにスタートする
ようにしておく。つまり表示制御部のフレームラスタス
キャン周期に同期しておくと、特別な付加手段を要する
ことなく、フレームラスタスキャン毎に測定範囲に指定
の領域の診断画像画素データが抽出されて抽出データメ
モリ９に格納される。

【００２０】ところで、測定範囲の指定を開曲線線画に
よらず、測定範囲領域内を塗りつぶすようグラフィック
画像メモリ31の領域プレーンにおいて閉曲線領域内に相
当の画素データにはすべてビットを立てるようにしてお
くと、表示制御部11が領域プレーンの領域境界画素デー
タの読み取りに失敗しても次の画素データの読み取りで
領域内情報が検出される。そして、測定範囲を指定する
測定領域内画素データにすべてビットを立てた第１の領
域プレーンに加えて、測定範囲境界線上に対応の画素に
のみビットが立てられた第２の領域プレーンが第１の領
域プレーンから生成されるようにし、第２の領域プレー
ンの画素データのみがマルチプレクサ４に送られて診断
画像との重ね合わせ画像を生成するようにしておくと、
領域指定範囲がマスクされない診断画像が表示ディバイ
ス上に表示される。

【００２１】以上に説明の領域検出回路と抽出データゲ
ート及び表示制御部によるグラフィック画像メモリ領域
プレーン311 のラスタスキャンの動作を図２によって説
明する。図２に例示のように、表示制御部11はドットク
ロック発生器12の定める周期でグラフィック画像メモリ
31の領域プレーン311 に格納の画素データを先頭のＡ点
から始めて順番に読み取って転送出力し、末尾のＺ点を
読みとって転送処理を終了するとまた元にもどり、Ａ点
からの読みとりを再開する。この間、たとえば図２中の
Ｉ点からＪ点の間のデータ読み取り周期に注目するとＩ
点からイ点までに相当の領域プレーン画素メモリにはデ
ータがないので領域検出回路には有効信号が入力されな
いがイ点境界線画素データ読み取り時には有効信号が発
生し領域検出回路13がフリップフロップ回路からなる場
合、この有効信号入力によって出力ＯＮとなり、次にロ
点の画素データ読み取りにより再度有効信号が発信され
て領域検出回路13は閉を出力する。フリップフロップ回
路からなる領域検出回路13の出力をスリーステートバッ
ファからなる抽出データゲート14の制御端子に入力する
ようにしておけばイ点からロ点までに相当する診断画像
メモリ30の画素データが抽出データゲート14を通過して
抽出データメモリ９に送られて格納される。

【００２２】次に、本願第２の発明にもとづき抽出デー
タカウンタを設けた超音波診断装置の表示部の１実施例
の構成を図３に示す。図３においても、従来技術の説明
に用いた図５および第１の発明の説明に用いた図１にお
けると同等の機能の要素には同一の符号を付してあるの
でその説明は省略する。

【００２３】図３において、15が抽出データゲート14か
ら診断画像画素データが抽出データメモリに向けて転送
される都度これをカウントする抽出データカウンタであ
り、この抽出データカウンタ15は、領域検出回路13およ
び抽出データゲート14と同様に、表示制御部11が診断画
像メモリ30の末尾アドレスの画素データＺを読み取った
のちリセットされ先頭アドレスの画素データＡの読み取
りを開始するときリスタートされる。このため、表示制
御部11が１フレームのラスタスキャンを終了したとき抽
出データカウンタには抽出データゲートを通過した画素
データの数が残ることとなる。

【００２４】１ラスタスキャンを終了したとき抽出デー
タカウンタ15のカウント数を抽出データメモリ９の記憶
容量と比較することにより、抽出データメモリのオーバ
ーフロー有無を検出することができ、オーバーフローを
検出したとき測定範囲指定不適当の警報を表示して、抽
出データメモリのデータを利用するデータ処理を中止す
るようにすることができる。

【００２５】また、１ラスタスキャンを終了したとき抽
出データカウンタ15のカウント数に１画素データに対応
する診断部位の面積の値を乗じて得た値をグラフィック
画像メモリ31に書き込まれるようにすると、計測範囲に
指定した領域の面積が抽出データメモリ９の格納データ
にもとづく複雑な計算を経ることなく表示デバイス６に
診断画像とともに表示される。

【００２６】

【発明の効果】領域検出回路と抽出データゲートとを設
けて、指定した測定範囲内の領域に属する診断画像画素
データを表示制御部の読み出し周期毎に抽出して抽出デ
ータメモリに格納する本発明にもとづいて構成された超
音波診断装置においては、表示制御部による１フレーム
分のラスタスキャン周期で計測処理に必要なデータが抽
出データメモリに収集されるので、超音波診断装置のＣ
ＰＵがグラフィック画像メモリの領域プレーンを参照し
ながら測定範囲に指定の画素データが格納された診断画
素メモリのアドレスを計算して該アドレスの画素データ
をＣＰＵ作業域のＲＡＭに転送する従来技術による超音
波診断装置にくらべ、計測用画素データの収集時間が大
巾に短縮され、計測モードと計測範囲の指定後短時間で
結果がグラフィック表示されるという効果が得られる。

【００２７】また、抽出データカウンタを設ける本発明
にもとづく超音波診断装置においては、抽出データカウ
ンタの計数値を抽出データメモリの記憶容量と比較すれ
ばただちに抽出データメモリのオーバフロー有無が判断
でき、計測範囲指定が不適当な場合ただちに警報され不
適当な指定によって得られたデータにもとづく誤った線
が表示されることもないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第１の発明による表示部の１実施例の構成
を示すブロック図

【図２】領域検出回路と抽出データゲートの動作説明図

【図３】本願第２の発明による表示部の１実施例の構成
を示すブロック図

【図４】表示部における診断画像とグラフィック画像表
示の状態説明図

【図５】従来技術による表示部の構成を示すブロック図

【図６】従来技術による表示部の診断画像とグラフィッ
ク画像表示の状態説明図

【符号の説明】

１ 超音波プローブ ２ アドレス発生部 30 診断画像メモリ 31 グラフィック画像メモリ ４ マルチプレクサ ５ Ｄ／Ａ変換回路 ６ 表示デバイス ７ ＣＰＵ ８ 操作パネル ９ 抽出データメモリ 10 データバス 11 表示制御部 12 ドットクロック発生部 13 領域検出回路 14 抽出データゲート 15 抽出データカウンタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波診断画像と、診断にかかわるグラフ
   ィック画像とを表示デバイスに描画する画素データを格
   納する診断画像メモリとグラフィック画像メモリとを備
   え、表示制御部が診断画像メモリとグラフィック画像メ
   モリとに保持されている画素データを順番に繰り返し読
   みだしてマルチプレクサで重ね合わせて表示画素データ
   を生成し、この表示画素データをＤ／Ａ変換してビデオ
   信号に変換し、表示デバイス上に超音波診断画像と診断
   に係わる計測解析結果および操作案内とを、ともにに描
   画するディジタルスキャンコンバータ方式の超音波診断
   装置であって、 診断画像メモリの内容を表示制御部の読み出し周期で転
   写可能な抽出データメモリと、 グラフィック画像メモリの計測範囲が設定された領域プ
   レーンの表示制御部による読み出し状況を監視し、計測
   範囲を示すデータの読み出しを検出したとき、範囲適合
   信号を出力する領域検出回路と、 診断画像メモリから前記抽出データメモリに向かう分岐
   データバスに設けられ、前記領域検出回路が範囲適合信
   号を出力している間、該分岐データバスを開とする抽出
   データゲートと、 を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】診断画像メモリから抽出した画素データの
   抽出データメモリへの転写が、診断画像メモリの１フレ
   ーム分の画素データの読み出しを開始して終了するラス
   タスキャン周期に同期して行うことを特徴とする請求項
   １に記載の超音波診断装置。
3. 【請求項３】グラフィック画像メモリの領域プレーン
   が、計測範囲を指定する閉曲線の内部の座標に対応する
   アドレスの記憶セグメントにビットを立てた画素データ
   を格納したものであることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の超音波診断装置。
4. 【請求項４】グラフィック画像メモリが第１の領域プレ
   ーンと第２の領域プレーンとを備え、 第１の領域プレーンには計測範囲を指定する閉曲線の内
   部の座標に対応するアドレスの記憶セグメントにビット
   を立てた画素データを格納し、第２の領域プレーンには
   前記閉曲線の線上の座標に対応するアドレスの記憶セグ
   メントにビットを立てた画素データを格納し、領域検出
   回路が前記第１の領域プレーンからの画素データの読み
   出しを監視し、表示デバイス上の計測範囲の描画は前記
   第２の領域プレーンの画素データによって行われるよう
   に表示制御部が制御することを特徴とする請求項１に記
   載の超音波診断装置。
5. 【請求項５】抽出データゲートを通過し、計測データメ
   モリへ転送される画素データの数をカウントする抽出デ
   ータカウンタを設け、 該抽出データカウンタのカウント数が計測データメモリ
   の記憶容量に達したとき、表示デバイス上に領域指定エ
   ラーを表示するようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載の超音波診断装置。
6. 【請求項６】診断画像メモリに格納の画素データをもと
   とする計測処理に、抽出データカウンタのカウント数に
   １画素データに対応する診断部位の面積を乗じて計測範
   囲に指定した領域の面積を求める処理を含むことを特徴
   とする請求項５に記載の超音波診断装置。