JPS5920820A - 超音波血流画像形成装置 - Google Patents
超音波血流画像形成装置Info
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- JPS5920820A JPS5920820A JP57130503A JP13050382A JPS5920820A JP S5920820 A JPS5920820 A JP S5920820A JP 57130503 A JP57130503 A JP 57130503A JP 13050382 A JP13050382 A JP 13050382A JP S5920820 A JPS5920820 A JP S5920820A
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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- G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波画像形成方法及び装置、特に移動部の速
度分布を２次元的にカラー表示づ゛ることのできる超音
波画像形成方法及び装置の改良に関する。
度分布を２次元的にカラー表示づ゛ることのできる超音
波画像形成方法及び装置の改良に関する。
超音波ビームを被検体内に送波して被検体内の音響イン
ピーダンスの差から得られる反則エコーを受波して画像
を形成する超音波画像形成り法が周知であり、例えば、
各種製造品の非破壊的内部検査或いは人体の患部組織診
断に用いられ、組織に悪影響を与えることなく内部観察
ができる利点を有する。そして、これらの超音波画１象
形成方法を用いた装置は探（！装置或いは超音波診断装
置等どして実用化されている。
ピーダンスの差から得られる反則エコーを受波して画像
を形成する超音波画像形成り法が周知であり、例えば、
各種製造品の非破壊的内部検査或いは人体の患部組織診
断に用いられ、組織に悪影響を与えることなく内部観察
ができる利点を有する。そして、これらの超音波画１象
形成方法を用いた装置は探（！装置或いは超音波診断装
置等どして実用化されている。
近年の改良された超音波利用技術とじて、超音波パルス
ビームを被検体に送波し、被検体内の移動部にこのパル
スビームか到達したときに生じるド１う効果を利用して
速度を知ることのできるパルスドプラ法が具体化され、
水中ソナー或いは人体の自流測定装置として実用化され
Ｃいる。
ビームを被検体に送波し、被検体内の移動部にこのパル
スビームか到達したときに生じるド１う効果を利用して
速度を知ることのできるパルスドプラ法が具体化され、
水中ソナー或いは人体の自流測定装置として実用化され
Ｃいる。
前述した速度分布は従来白黒画面として画像形成されて
いたが、このような従来装置では、その２次元分布を正
確に表現することが困難であり、近年、これを改良する
ためにカラー画像形成が提案されている。
いたが、このような従来装置では、その２次元分布を正
確に表現することが困難であり、近年、これを改良する
ためにカラー画像形成が提案されている。
第１図には従来のカラー画像形成原理がスされ、例えば
、被検体内の移動部の検出信号が図示のごどく周期的に
変化すると、この時正の方向の速さに応じてａ、ｂ、ｃ
、ｄ、ｅ、ｆなる６段階の色が設定され、また負の方向
に対しては同様に１〜ｍなる６段階の色が設定され、こ
れによって−、速さに応じて速度分布を対応する色にて
表示づる事ができる。この従来方式によれば、表示され
た邑によって各部の速度分布を一目で判別できる利点を
有する。しかしながら、この従来方式では、移動部の速
度が一定である場合には、極めて見やすい画面を形成す
ることができるが、移動速度が変化する場合、各色が混
合してかえって画面が見にくくなるという欠点があり、
また、第２図で示されるように、時間的な速度変化が一
定でなく、全体的な動きに対して各部が大きな偏差を有
するような場合には、画像各部に複雑な混色が生じ、特
に正方向と負方向との両者が入り混る表示部【Ｃおいて
は、画面の解読がほとんど不司能になってしまうという
欠点を有していた。
、被検体内の移動部の検出信号が図示のごどく周期的に
変化すると、この時正の方向の速さに応じてａ、ｂ、ｃ
、ｄ、ｅ、ｆなる６段階の色が設定され、また負の方向
に対しては同様に１〜ｍなる６段階の色が設定され、こ
れによって−、速さに応じて速度分布を対応する色にて
表示づる事ができる。この従来方式によれば、表示され
た邑によって各部の速度分布を一目で判別できる利点を
有する。しかしながら、この従来方式では、移動部の速
度が一定である場合には、極めて見やすい画面を形成す
ることができるが、移動速度が変化する場合、各色が混
合してかえって画面が見にくくなるという欠点があり、
また、第２図で示されるように、時間的な速度変化が一
定でなく、全体的な動きに対して各部が大きな偏差を有
するような場合には、画像各部に複雑な混色が生じ、特
に正方向と負方向との両者が入り混る表示部【Ｃおいて
は、画面の解読がほとんど不司能になってしまうという
欠点を有していた。
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたもので、その目
的は移動速度分布を極めて判読しやすい形でカラー２次
元表示可能な改良された超音波画像形成方法及び装置を
提供することにある。
的は移動速度分布を極めて判読しやすい形でカラー２次
元表示可能な改良された超音波画像形成方法及び装置を
提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は被検体内移動部の
ａ ＩＸ分布を２次元的に表示する超音波画像形成方法
において、速度方向の正負の向きに対してそれぞれ異な
る色相を与え、各色相の帥瓜を移動部の速さに対応させ
て画面上にカラ二表示したことを特徴とする。
ａ ＩＸ分布を２次元的に表示する超音波画像形成方法
において、速度方向の正負の向きに対してそれぞれ異な
る色相を与え、各色相の帥瓜を移動部の速さに対応させ
て画面上にカラ二表示したことを特徴とする。
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第３図には本発明を人体の患部に４５ける所望の断層像
を形成するための超音波診断装置に適用した好適な実施
例が示され、この超？３波診…ｉ！！装置では、白黒画
像によるＢモード断層像とこれ【こ重ね合ゼてパルスド
プラ法により得られた血流の移動速度分布が表示される
。
を形成するための超音波診断装置に適用した好適な実施
例が示され、この超？３波診…ｉ！！装置では、白黒画
像によるＢモード断層像とこれ【こ重ね合ゼてパルスド
プラ法により得られた血流の移動速度分布が表示される
。
超音波送受波装置１０は超音波ビームを用いてＢモード
断層像信号を形成し、また超音波パルスビームの送受波
によって前記Ｂモードによる断層面内の血流の速度分布
信号が得られる。すなわち、実施例における超音波送受
波装置は通常のＢモードニ「コー装置と超音波ドプラ装
置とを組合わせた構成からなり、前記断層像はリニア或
いはセクタのいずれの電子走査によっても得ることがで
きる。
断層像信号を形成し、また超音波パルスビームの送受波
によって前記Ｂモードによる断層面内の血流の速度分布
信号が得られる。すなわち、実施例における超音波送受
波装置は通常のＢモードニ「コー装置と超音波ドプラ装
置とを組合わせた構成からなり、前記断層像はリニア或
いはセクタのいずれの電子走査によっても得ることがで
きる。
以上のように構成された超音波送受波装置１０からは、
３個の異なる信号が得られる。すなわら、第１の信号は
端子Ａから得られる断層像信号であり、所望の断層面を
示すＢモード断層像信号からなる。第２の信号はパルス
トアラ法により得られる移動速度信号であり、実施例に
おいては、血流の平均流速信号として端子Ｂから取り出
される。
３個の異なる信号が得られる。すなわら、第１の信号は
端子Ａから得られる断層像信号であり、所望の断層面を
示すＢモード断層像信号からなる。第２の信号はパルス
トアラ法により得られる移動速度信号であり、実施例に
おいては、血流の平均流速信号として端子Ｂから取り出
される。
また、第３の信号は端子Ｃから得られる偏差信号であり
、パルストアラ法による速度信号の一種であるが、瞬時
流速の平均流速に対する偏差値情報を含み、例えば標準
偏差値または標準偏差の二乗にあたる分散値がこの偏差
信号として用いられる。
、パルストアラ法による速度信号の一種であるが、瞬時
流速の平均流速に対する偏差値情報を含み、例えば標準
偏差値または標準偏差の二乗にあたる分散値がこの偏差
信号として用いられる。
前記３種類の信号は超音波送受波装置１ｏ丙におい−Ｃ
アナログ信号である反則Ｔコーがらデジタル１８号に変
換された後出力されている。また、送受波装置１０は端
子りに送信繰り返しパルス、クロックパルス或いは超音
波ビームの送受波方向に治ったアドレス信号を出力し、
これを同期制御器１２に供給し、後述するメ［り演算或
いは表示に必要な同期信号を発生さける。
アナログ信号である反則Ｔコーがらデジタル１８号に変
換された後出力されている。また、送受波装置１０は端
子りに送信繰り返しパルス、クロックパルス或いは超音
波ビームの送受波方向に治ったアドレス信号を出力し、
これを同期制御器１２に供給し、後述するメ［り演算或
いは表示に必要な同期信号を発生さける。
前記送受波装置１０から得られた３種類の信号はそれぞ
れフレームメモリ１４．１６．１８に書込まれ、このと
きの書込みアドレスは前記同期制御器１２から得られる
同期信号によってその書込みアドレスが定められる。し
たがって、各フレームメモリ１４．１６．１８には、そ
れぞれ同一アドレスに対応する断層面の断層像信号、平
均流速信号及び偏差信号が記憶されることどなる。
れフレームメモリ１４．１６．１８に書込まれ、このと
きの書込みアドレスは前記同期制御器１２から得られる
同期信号によってその書込みアドレスが定められる。し
たがって、各フレームメモリ１４．１６．１８には、そ
れぞれ同一アドレスに対応する断層面の断層像信号、平
均流速信号及び偏差信号が記憶されることどなる。
そして、各フレームメモリ１４．１６．１８の記憶内容
は選択スイッチ２０．２２．２４を介してカラー演算器
２Ｇに供給される。各選択スイッチ２０，２２．２４は
それぞれ必要に応じてＡンＡ）制御され、所望の検出情
報のみを画像表示ケることが可能である。
は選択スイッチ２０．２２．２４を介してカラー演算器
２Ｇに供給される。各選択スイッチ２０，２２．２４は
それぞれ必要に応じてＡンＡ）制御され、所望の検出情
報のみを画像表示ケることが可能である。
前記カラー演算器２６は入ツノされた情報を所定の方式
にしたがっＣカラー画像信号に変換する作用を行い、実
施例においては赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（１３）なる
３原色に対応した３個のカラー画像信号を演算出力する
。これら３種類のカラー画＠ｆＳ号はぞれでれＤＡ変模
器２８．３０．３２を介してカラー表示器３４の入力端
子に供給され、実施例においてはカラー表示器３４はカ
ラーブラウン管からなり、各変換器２８．３０．３２の
出ツノはそれぞれ各Ｒ−ＧＢ入力に供給される。
にしたがっＣカラー画像信号に変換する作用を行い、実
施例においては赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（１３）なる
３原色に対応した３個のカラー画像信号を演算出力する
。これら３種類のカラー画＠ｆＳ号はぞれでれＤＡ変模
器２８．３０．３２を介してカラー表示器３４の入力端
子に供給され、実施例においてはカラー表示器３４はカ
ラーブラウン管からなり、各変換器２８．３０．３２の
出ツノはそれぞれ各Ｒ−ＧＢ入力に供給される。
カラー表示器３４の掃引入力には前記同期制御器１２の
同期信号が供給されているので、カラー表示器３４は各
フレームメモリ１４．１６．１８の所定アドレスに対応
した各情報の表示′を男う−２次元分布像として表示す
ることができる。
同期信号が供給されているので、カラー表示器３４は各
フレームメモリ１４．１６．１８の所定アドレスに対応
した各情報の表示′を男う−２次元分布像として表示す
ることができる。
本発明において特徴的な事は、前記ｊＪプラー示器３４
は速度分布を２次元的にカラー表示することであり、実
施例にＪ３いては、平均流速及びこれと偏差との組合せ
がカラ〜表示される。
は速度分布を２次元的にカラー表示することであり、実
施例にＪ３いては、平均流速及びこれと偏差との組合せ
がカラ〜表示される。
先ず、実施例にお【ノる表示器３４はＲＧＢなる各入ノ
ｊに等しい電圧が印加されると表示色は白となり、この
どきのＴ＠度入カの変化に応じて、この白色の輝度が変
化し、これにより、所望の断層像を白黒表示することが
できる。
ｊに等しい電圧が印加されると表示色は白となり、この
どきのＴ＠度入カの変化に応じて、この白色の輝度が変
化し、これにより、所望の断層像を白黒表示することが
できる。
したがって、選択スイッチ２ｏのみがオン作動された場
合或いは送受波装＠１０がら断層像信号のみが出力され
ている場合、カラー表示器３４の画面には、Ｂモード断
層像が白色表示されることとなる。
合或いは送受波装＠１０がら断層像信号のみが出力され
ている場合、カラー表示器３４の画面には、Ｂモード断
層像が白色表示されることとなる。
次に、カラー演算器２６はフレームメモリ１６から得ら
れる平均流速情報に対しては、その速度方向の正または
負の向いに対してそれぞれ別個のあらかじめ設定された
色相が与えられ、またそのときの速さ情報に応じて前記
かめられた色相の輝度が変化する。前述した正または負
の向きはパルスドプラ法においては移動部がビームを送
受波するプローブに近づく速度を正とし、また一方、遠
ざかる速度に対して負というようにそれらの向きがあら
かじめ設定される。したがって、フレームメモリ１６に
記憶されている速度情報にはこの正負の識別情報とこの
時の速さ情報とが含まれている。そこで、このどきの速
さ情報をＶとし、カラー表示器３４のＲＧＢ端子に加わ
る電圧をＥＲ１ＥＣ＝、Ｅｓどづると、カラー演算器２
６は平均流速情報に対して次式の演算を行う。
れる平均流速情報に対しては、その速度方向の正または
負の向いに対してそれぞれ別個のあらかじめ設定された
色相が与えられ、またそのときの速さ情報に応じて前記
かめられた色相の輝度が変化する。前述した正または負
の向きはパルスドプラ法においては移動部がビームを送
受波するプローブに近づく速度を正とし、また一方、遠
ざかる速度に対して負というようにそれらの向きがあら
かじめ設定される。したがって、フレームメモリ１６に
記憶されている速度情報にはこの正負の識別情報とこの
時の速さ情報とが含まれている。そこで、このどきの速
さ情報をＶとし、カラー表示器３４のＲＧＢ端子に加わ
る電圧をＥＲ１ＥＣ＝、Ｅｓどづると、カラー演算器２
６は平均流速情報に対して次式の演算を行う。
すなわち、平均流速の向きが正の時、
Ｅｐ＝ｋｌ゛Ｖ
ＥＧ＝ｋｌＪＶ
ＥＢ ＝０
一方、速度の向ぎが負の時、
ＥＲ＝Ｏ
Ｅａ＝にり＼／
Ｅｅ＝ｋｂＶ
（ｋｒ、 ｋｇｌｋｂは定数である）
以上の説明から、カラー演算器２６はフレームメモリ１
６に記憶されている平均流速情報に基づいて、速度の向
きが正の場合には赤色と緑色とが混合された黄色の色相
Ｃかつその輝度が速さに比例した明るさで表示されるこ
とが叩解され、また同様に速度が負の向きである時に１
は、青色と緑色どが混合されて青緑の色相ににってかつ
その輝度が速さに比例した明るさで表示されろことどな
る。
６に記憶されている平均流速情報に基づいて、速度の向
きが正の場合には赤色と緑色とが混合された黄色の色相
Ｃかつその輝度が速さに比例した明るさで表示されるこ
とが叩解され、また同様に速度が負の向きである時に１
は、青色と緑色どが混合されて青緑の色相ににってかつ
その輝度が速さに比例した明るさで表示されろことどな
る。
本実施例において、正の向きに対しては黄色の暖色で表
示し、また負の向きに対しては青緑色の冷色て表示する
ことにより、正負の識別は極めて容易であり、またその
時の速さは各いずれかの色の輝度変化にて示されるので
、従来のような各速度帯域ことに異なる色相を用いる表
示ど比較して極めて識別が容易となり、特に変化の激し
い被検体内移動部の場合に極めて好適な２次元／Ｊラー
表示を行うことが可能となる。
示し、また負の向きに対しては青緑色の冷色て表示する
ことにより、正負の識別は極めて容易であり、またその
時の速さは各いずれかの色の輝度変化にて示されるので
、従来のような各速度帯域ことに異なる色相を用いる表
示ど比較して極めて識別が容易となり、特に変化の激し
い被検体内移動部の場合に極めて好適な２次元／Ｊラー
表示を行うことが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、被検体内移動部
の速度は基本的にその色相が速度の向きの正負によって
２種類に選択され、このいずれかの色相のみが画面上に
表示される。したがって、他の色相が介入する余地がな
く、複雑な混色による画面の児にくさを著しく改善する
ことが可能となる。
の速度は基本的にその色相が速度の向きの正負によって
２種類に選択され、このいずれかの色相のみが画面上に
表示される。したがって、他の色相が介入する余地がな
く、複雑な混色による画面の児にくさを著しく改善する
ことが可能となる。
そして、この選択（きれる２個の色相はできる限り速度
の向きの正負に対応して対照的な色相である事が望まし
く、たとえば、実施例のように黄色と青緑色のようにほ
とんど相反する色相とすることが好ましい。こわらの相
反する色相は、実施例にａ３いても、暖色と冷色として
感覚的にも極めて識別容易であり、感覚的に極めて児や
すい画面を形成Ｊることかできる。
の向きの正負に対応して対照的な色相である事が望まし
く、たとえば、実施例のように黄色と青緑色のようにほ
とんど相反する色相とすることが好ましい。こわらの相
反する色相は、実施例にａ３いても、暖色と冷色として
感覚的にも極めて識別容易であり、感覚的に極めて児や
すい画面を形成Ｊることかできる。
イして更に、前記速度情報のうち速さに関覆る情報は本
発明に８３いて各色相の輝度変化により行い、速さが大
きくなるに従い輝度を人さくし、これによって速度情報
特に平均流速等の表示を極めて見易い形で行うことがで
きる。本実施例において、は、前記平均流速ばかりＣ・
なく、このときの偏差をも同１１．１にカラー２次元表
示可能であり、移動部の速度が細かく変化するような場
合にもこれを２次元画面上に表示可能である。
発明に８３いて各色相の輝度変化により行い、速さが大
きくなるに従い輝度を人さくし、これによって速度情報
特に平均流速等の表示を極めて見易い形で行うことがで
きる。本実施例において、は、前記平均流速ばかりＣ・
なく、このときの偏差をも同１１．１にカラー２次元表
示可能であり、移動部の速度が細かく変化するような場
合にもこれを２次元画面上に表示可能である。
第４図には本発明による平均流速と偏差との関係が示さ
れ、実線１００は平均流速を示し、前述したように、こ
の平均流速１００が正の状態では黄色の表示がまＩｃ負
の状態では青緑色の表示が行われる。そして、第４図の
破線２００は各平均流速にお（プる偏差を示し、この破
線帯の大きさに対応し−（この偏差が色表示される。
れ、実線１００は平均流速を示し、前述したように、こ
の平均流速１００が正の状態では黄色の表示がまＩｃ負
の状態では青緑色の表示が行われる。そして、第４図の
破線２００は各平均流速にお（プる偏差を示し、この破
線帯の大きさに対応し−（この偏差が色表示される。
本実施例において、前記偏差は前述した正負に灼しＣ与
えられた色相に仙の所定の色相を混色し、この混色の度
合を偏差の大ぎさに対応させることによって前記平均流
速では固定されていた色相を変えてｒＡ差の大きさを知
ることか可能となる。
えられた色相に仙の所定の色相を混色し、この混色の度
合を偏差の大ぎさに対応させることによって前記平均流
速では固定されていた色相を変えてｒＡ差の大きさを知
ることか可能となる。
実施例においては、正の色）［１黄色そして負の色相青
緑色に対して緑色の混色度合を変化さけることによりこ
の偏差を表現し、すなわら、前記平均流速のみの表示で
は、ｋｒ、ｋｇ、ｋｂはぞれぞれ一定ｌｉｄであったが
、１扇差を表現づるため、実施例にＪ３いては、緑色に
対するｋＧを偏差に対応しＣ変化させて演棹が行われる
。
緑色に対して緑色の混色度合を変化さけることによりこ
の偏差を表現し、すなわら、前記平均流速のみの表示で
は、ｋｒ、ｋｇ、ｋｂはぞれぞれ一定ｌｉｄであったが
、１扇差を表現づるため、実施例にＪ３いては、緑色に
対するｋＧを偏差に対応しＣ変化させて演棹が行われる
。
寸なわら、フレームメモリ１８に記憶されている偏差値
が小さくなると、ｋ（］を小さくし、また偏差が増大す
るとｋｇを大きくし、偏差最小すなわち瞬時流速と平均
流速どが一致する場合にはｋｇかＯとなり、このとき、
速度の向きが正の場合には表示は赤色どなりまた速度の
向きが負の場合には表示は青色となる。また偏差値が所
定の愚大値に達すると１０１の値は前述した平均流速の
みの設定値と等しくなり、これにより正の表示は黄色に
また負の表示は青緑色となる。したがって、偏差を考慮
した場合偏差の大ぎざにより正の向きでは赤から黄色の
範囲〇・色相が混色され、同様に負の向きに対しては青
から青緑色までの範囲で色相が混色されることどなり、
この混色具合によって画面から偏差を読取ることが可能
となる。
が小さくなると、ｋ（］を小さくし、また偏差が増大す
るとｋｇを大きくし、偏差最小すなわち瞬時流速と平均
流速どが一致する場合にはｋｇかＯとなり、このとき、
速度の向きが正の場合には表示は赤色どなりまた速度の
向きが負の場合には表示は青色となる。また偏差値が所
定の愚大値に達すると１０１の値は前述した平均流速の
みの設定値と等しくなり、これにより正の表示は黄色に
また負の表示は青緑色となる。したがって、偏差を考慮
した場合偏差の大ぎざにより正の向きでは赤から黄色の
範囲〇・色相が混色され、同様に負の向きに対しては青
から青緑色までの範囲で色相が混色されることどなり、
この混色具合によって画面から偏差を読取ることが可能
となる。
以上のように、本発明においては、速度情報を速度の向
きに応じた２個の色相で表示し、その速さが輝度に対応
するので極めて明瞭に速度情報を読取ることができ、ま
た、実施例においてはこれらの速度情報と偏差情報とを
任意に選択していずれか一方或いは両者を組合せて表示
することができ、これらは速さの変化或いは偏差の変化
に対しても同一系統の色相内の変化として表現されるの
で画像の変化状態を容易に識別することができ、また高
速度で動く移動部に対してもその変化に追従しやりいと
いう利点がある。
きに応じた２個の色相で表示し、その速さが輝度に対応
するので極めて明瞭に速度情報を読取ることができ、ま
た、実施例においてはこれらの速度情報と偏差情報とを
任意に選択していずれか一方或いは両者を組合せて表示
することができ、これらは速さの変化或いは偏差の変化
に対しても同一系統の色相内の変化として表現されるの
で画像の変化状態を容易に識別することができ、また高
速度で動く移動部に対してもその変化に追従しやりいと
いう利点がある。
更に、本実施例のように、移動部の情報とその周囲の静
止部の画像とを重ね合μ表示りることによって、移動部
と固定部との相対関係を極めて容易に把握づ゛ることが
てき、特に超音波診１１１１ｉ装置等のように臓器内で
の血流等の動きを断層像と対応さｔ！なから観察するこ
とができ、極め−Ｃ多人の診断情報を提供することが可
能となる。
止部の画像とを重ね合μ表示りることによって、移動部
と固定部との相対関係を極めて容易に把握づ゛ることが
てき、特に超音波診１１１１ｉ装置等のように臓器内で
の血流等の動きを断層像と対応さｔ！なから観察するこ
とができ、極め−Ｃ多人の診断情報を提供することが可
能となる。
なお本実施例においては、たとえば、平均流速のみを表
示するときに黄色および青緑色が用いられているが、こ
れらの色相は任意に選択することができ、例えば平均流
速のみの場合、線表示信号を除去して赤と青色にて２飼
の色相を形成することも可能である。
示するときに黄色および青緑色が用いられているが、こ
れらの色相は任意に選択することができ、例えば平均流
速のみの場合、線表示信号を除去して赤と青色にて２飼
の色相を形成することも可能である。
実施例におけるカラー演算器は通常の演詩回路で構成で
きるが、演紳結果を一旦記伯するＲＯＭを設（）高速度
演締を行うことも好適である。
きるが、演紳結果を一旦記伯するＲＯＭを設（）高速度
演締を行うことも好適である。
また、実施例においては、各フレームメモリの読出しの
ために選択スイッチが設けられ、任意（こ各種情報の組
合ぜを得ることができるが、必ずしもこれらの選択スイ
ッチを設（〕る必要【Ｊない。
ために選択スイッチが設けられ、任意（こ各種情報の組
合ぜを得ることができるが、必ずしもこれらの選択スイ
ッチを設（〕る必要【Ｊない。
史に、実施例におい４は／Ｊラー演樟器の出力でカラー
ブラウン管の格子電圧を制御しているか、通゛帛のカラ
ーテレビジョンと同様に副搬送波の位相を変調した後に
、その復調電圧でｒｇｂ電圧を制御する事も可能である
。
ブラウン管の格子電圧を制御しているか、通゛帛のカラ
ーテレビジョンと同様に副搬送波の位相を変調した後に
、その復調電圧でｒｇｂ電圧を制御する事も可能である
。
以上説明したように、本発明に、よれば、カラー表示器
を有効に利用しＣ被検体移動部の速度分布を２次元表示
覆る事ができ、動きの速い移動部に対しても極めＣ読取
り易い表示を提供することがＣきる。
を有効に利用しＣ被検体移動部の速度分布を２次元表示
覆る事ができ、動きの速い移動部に対しても極めＣ読取
り易い表示を提供することがＣきる。
第１．２図は従来の色表弐方式を示す説明図、第３図は
本発明に係る超音波画像形成方法が超音波診断装置に適
用された好適な実施例のプロ・ンク回路図、 第４図は第３図の作用説明図である。 １０ ・・・ 超音波送受波装置、 １４．１Ｇ、１８ ・・・ フレームメモリ、２６ ・
・・ カラー演算器、 ３４ ・・・ カラー表示器。 出願人 ア【１力株式会社 第１図 第２図 手 続 ネ山 正 １− （自発）昭和５８年
８月 ８日 特許庁長官殿 １、事１′１の表示 昭和５７年 特許願 第 １３０５０３ 号２、発明
の名称 超音波血流画像形成方法及び装置 ３、補正をづる者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都三鷹市牟礼６丁目２２番１号ｒσ＼ 明 細 書 １、発明の名称 超音波自流画像形成方法及び装置 ２、特許請求の範囲 （１）被検体内ｍの速度分布を２次元的に表示する超音
波Ｌ【画像形成方法において、Ｌ【速度Ｑ−一方向正負
の向きに対してそれぞれ異なる色相を与え、各色相の輝
度をＬ【の速さに対応させて画面上にカラー表示ｔａこ
とを特徴とづる超音波Ｌ１画像形成方法。 （２、特許請求の範囲（１）記載の方法において、ｔＬ
の速さの偏差に応じて前記ＬＬ速度の一方向の正負の向
きに設定された各色相に他の所定の色を偏差信号の大き
さに対応して混合させ、色相の変化により各組速度Ｑ一
方向における偏差を表わすことを特徴とする超音波崩ｉ
Ｎ Ｉｌｌ ｕｔ ｘ一方法。 （３）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
の方法において、被検体（７）ＩＩＩＩＦ近傍の静止部
の形状を前記Ｌ１速度匹画像に重ね合ｐ−せて白色で表
示することを特徴とする超音波Ｌ１画像形成力法。 （４）被検（Ａの一患部に超音波ビームを送波して患部
ＫＩ織からの反則エニ」−を電気的に検出しニー断層像
信号を出力しパルスドプラビームによる患部組織内の血
流の速度に対応する平均速度信号及び速度偏差信号また
はそのいずれか一方を出力づる超音波送受波装置と、前
記検出信号を記憶するフレームメモリと、フレームメモ
リの記憶情報からカラー画像信号を形成するカラー演綽
器と、前記カラー画像信号（こ基ついて患部断層像を表
示するカラー表示器と、を含み、前記カラー表示器ＬＪ
［Ｉｉ層像を白色にて表示し、ｒｆｎ ２ｘｔ速度をそ
の方向の正負の向きに対応して異なる色相で表示しかつ
各色相の輝度を速さに応じて変化させ、丸に前記各ｆｆ
ｕ ｍ速度の一方向の正負の向きに設定した色相に他の
所−【列信を混色ｔ１！、この混色の割合を前記偏差イ
ｇ号の人きさに対応して設定し、前記断層像、Ｅ【速度
及び組【１１列偏差を重ね合わせ表示（ることを特徴と
する超音波Ｌ４画像形成装置。 ３、発明の詳細な説明 本発明は超音波血流画像形成方法及び装置、特に血流の
速度分布を２次元的にカラー表示することのできる超音
波血流画像形成方法及び装置の改良に関する。 超音波ビームを被検体内に送波して被検体内の音響イン
ピーダンスの差から１ｑられる反射エコーを受波して画
像を形成する超音波画像形成方法が周知であり、例えば
、人体の患部組織診断に用いられ、組織に悪影響を与え
ることなく内部観察ができる利点を有する。そして、こ
れらの超音波画像形成方法を用いた装置は超音波診断装
置等として実用化されている。 近年の改良された超音波利用技術として、超音波パルス
ビームを被検体に送波し、被検体内の血流にこのパルス
ビームが到達したどきに生じるドプラ効果を利用して血
流速度を知ることのできるパルスドプラ法が具体化され
、人体の血流測定装置として実用化されている。 前述した血流速度分布は従来白黒画面として画像形成さ
れていたが、このような従来装置では、その２次元分布
を正確に表現づることか困難であり、近年、これを改良
ｊるためにカラー画像形成方法が提案されている。 第１図には、従来のカラー画像形成方法の原理が示され
、例えば、被検体内の血流の検出信号が図示のごとく周
期的に変化すると、このとき正の方向の速さに応じＴ、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆなる６段階の色が設定され、ま
た負の方向に対しては同様にｈへ・ｍなる６段階の色が
設定され、これによって、速さに応じて速度分布を対応
する色にて表示することかできる。この従来方法によれ
ば、表示された色によって各部の速度分布を一目で判別
できる利点を有する。しかしながら、この従来方法では
、血流の速度が一定である場合には、極めて見やすい画
面を形成することができるが、血流特に心臓内血流のよ
うに、急速に速度及び方向が変化する場合、各色が混合
して、かえって画面が見にくくなるという欠点があり、
また第２図で示されるように、時間的な血流速度変化が
一定でなく、全体的な動きに対して各部が大きな偏差を
有するような場合には、画像各部に複雑な混色が生じ、
特に血流の正方向と負方向との両者が入り混じる表示部
においては、画面の解読がほとんど不可能になってしま
うという欠点を有していた。 本発明は上記従来の課題に鑑みイｆされたもので、血流
速度分布を極めて判読しや７い形でカラー２次元表示可
能な改良された超音波血流画像形成方法及び装置を提供
することにある。 上記目的を達成するために、本発明は被検体内の血流の
速度分布を２次元的に表示Ｊる超音波ｓ＋ｔ＋流画像影
画像形成方法て、血流速度方向の正負の向きに対してそ
れぞれ異なる色相を与え、各色相の輝度を血流の速さに
対応させて画面上にカラー表示することを特徴どＪる。 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説。 明する。 第３図には、本発明を人体の患部における所望の断層像
を形成するための超音波診断装置に適用した好適な実施
例が示され、この超音波診断装置では、白黒画像による
Ｂモード断層像とこれに重ね合わせてパルスドプラ法に
より得られた血流の速度分布が表示される。 超音波送受波装置１０は超音波ビームを用いて［３ｔ−
ド断層像信号を形成し、また超音波パルスビームの送受
波によって前記Ｂモードによる断層面内の血流の速度分
布信号が得られる。すなわち、実施例における超音波送
受波装置は通常のＢモードエコー装置と超音波ドプラ装
置とを組み合わした構成からなり、前記面Ｈ＠はリニア
あるいはセクタのいずれの電子走査によっても得ること
ができる。 以上のように構成された超音波送受波装置１０からは、
３個の異なる信号が得られる。すなわら、第１の信号は
端子Δから得られる断層像信号であり、所望の断層面を
示ずＢモード断層像信号から々る。第２の信号はパルス
ドプラ法により得られる速度信号であり、実施例におい
ては、血流の平均流速信号として端子Ｂから取り出され
る。また第３の信号は端子Ｃから得られる偏差信号であ
り、パルスドプラ法による速度信号の一種であるが、瞬
時流速の平均流速に対づる偏差値情報を含み、例えば標
準偏差値または標準偏差の二乗に当たる分散値がこの偏
差信号として用いられる。 前記３種類の信号は超音波送受波Ｈ望１０内にｄ３いて
アナログ信号である反射エコーからデジタル信号に変換
された後出力されている。また送受波装置１０は端子り
に送信繰り返しパルス、クロックパルスあるいは超音波
ビームの送受波方向に治ったアドレス信号を出力し、こ
れを同期制御器１２に供給し、後述する゛メモリ演算あ
るいは表示に必要な同期信号を発生させる。 前記送受波装置１０から得られた３種類の信号はそれぞ
れフレームメモリ１４．１６．１８に書込まれ、このと
きの書込アドレスは前記同期制御器１２から得られる同
期信号によってその書込アドレスが定められる。したが
って、各フレームメモリ１４．１６．１８には、それぞ
れ同一アドレスに対応リ−る断層面の断層像信号、平均
流速信号及び偏差信号が記憶されることとなる。 そして、各フレームメモリ１４．１６．１８の記憶内容
は選択スイッチ２０．２２．２４を介して）Ｊラー演篩
器２６に供給される。各選択スイッチ２０．２２．２４
はそれぞれ必要に応じてオンΔノ制御され、所望の検出
情報のみを画作表示することが可能である。 前記カラー演算器２６はパノノされた情報を所定の方法
に従ってカラー画像信号に変換する作用を（ｊい、実施
例においては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ＞なる３
原色に対応した３個のカラー画像信号を演紳出力づる。 これら３種類のカラー画像信号はそれぞれＤＡ変換器２
８．３０．３２を介してカラー表示器３４の入力端子に
供給され、実施例においては、カラー表示器３４はノノ
ラーブラウン管からなり、各変換器２８．３０．３２の
出力はそれぞれ各ＲＧＢ入力に供給される。 ）Ｊラー表示器３４の掃引入力には前記同期制御器１２
の同ＷＩ信号が供給されているので、カラー表示器３４
は各フレームメモリ１４．１６．１８の所定アドレスに
対応した各情報の表示をカラー２次元分布像として表示
づることができる。 本発明において特徴的なことは、前記カラー表示器３４
は速度分布を２次元的にカラー表示づ゛ることであり、
実施例においては、血流の平均流速及びこれと偏差との
組合せがカラー表示される。 まず実施例における表示器３４はＲＧＢなる各入力に等
しい電圧が印加されると表示色は白となり、このときの
輝度入力の変化に応じて、この白色の輝度が変化し、こ
れにより、所望の断層像を白黒表示づることができる。 したがって、選択スイッチ２０のみがオン作動された場
合あるいは送受波装置１０から断層像信号のみが出力さ
れている場合、カラー表示器３４の画面には、Ｂモード
断層像が白色表示されることとなる。 次にカラー演算器２６はフレームメモリ１６から得られ
る血流の平均流速情報に対しては、その速度方向の正ま
たは負の向きに対してそれぞれ別個のあらかじめ設定さ
れた色相が与えられ、またそのときの速さ情報に応じて
前記定められた色相の輝度が変化する。前述した正また
は負の向き（よパルスドプラ法においては血流がビーム
を送受波するプローブに近づく速度を正とし、また一方
、遠ざかる速度に対して負というように、それらの向き
があらかじめ設定される。したがって、フレームメモリ
１６に記憶されている血流の速度情報には、この正負の
識別情報とこのときの速さ情報とが含まれている。そこ
で、このときの速さ情報をＶとし、カラー表示器３４の
ＲＧＢ端子に加わる電圧をＥＲ，Ｅｃ、、Ｅｅとすると
、カラー演算器２６は血流の平均流速情報に対して次式
の演算を行う。 すなわら、速度の向きが正のとき、 Ｅｐ＝ｋｒＶ ＥＧ＝ｋ（ＩＶ ｓ −０ 一方、速度の面きが負のとき、 ＥＲ＝Ｏ Ｌ：ｃ＝ｋ（ＩＶ ＦＢ＝ｋｂＶ （ｋｒ、 ｋｇｌｋｂは定数である） 以上の説明から、カラー演算器２６はフレームメモリ１
６に記憶されている平均流速情報に基づいて、速度の向
きが正の場合には、赤色と緑色とが混合された黄色の色
相でかつその輝度が速さに比例した明るさで表示される
ことが理解され、また同様に速度の向きか負のときには
、青色と緑色とが混合されて青緑の色相によってかつそ
の輝度か速さに比例した明るさで表示されることとなる
。 本実施例において、正の向きに対しては黄色の暖色で表
示し、また負の向きに対しては青緑色の冷色で表示する
ことにより、正負の識別は極めて容易であり、またその
ときの速さは各いずれかの色の輝度変化にて示されるの
で、従来のような各速度帯域ごとに異なる色相を用いる
表示と比較して極めて識別が容易となり、特に速度及び
方向の変化の激しい心臓内血流のごとき場合に極めて好
適な２次元カラー表示を行うことが可能となる。 以上説明したよう（こ、本発明によれば、被検体内の血
流の速度は基本的にその′色相が速度の向きの正負によ
って２種類に選択され、このいずれｈＸの色相のみが画
面上に表示される。したがって、他の色相が介入する余
地がなく、複雑な混色による画面の見にくさを著しく改
善づることか可能となる。 ぞして、この選択される２個の色相はできる限り血流速
度の向きの正負に対応して対照的な色相であることが望
ましく、例えば、実施例のように黄色と青緑色のように
ほとんど相反する色相とづることが好ましい。これらの
相反する色相は、実施例においても、暖色と冷色として
感覚的にも極めて識別容鴇であり、感覚的に極めて児や
づい画面を形成づることがてきる。 そして、更に前記血流速度情報のうち速さに関ηる情報
は、本発明において各色相の輝度変化により行い、速さ
が大きくなるに従い１ｌｌｉｉｉ度を大きくし、これに
よって速度情報特に平均流速等の表示を極めて見やＪい
形で行うことができる。本実施例においては、前記血流
の平均流速ばかりでなく、このどさの偏差をム同時にカ
ラー２次元表示可能であり、血流の速度が細かく変化す
るような場合にも、これを２次元画面上に表示可能であ
る。 第４図には、本発明による血流の平均流速と偏差との関
係が示され、実線１００は平均流速を示し、前述したよ
うに、この平均流速１００が正の状態では黄色の表示が
、また負の状態では青緑色の表示が行われる。そして、
第４図の破ｔｉＡ２００は各平均流速における偏差を示
し、この破線帯の大きさに対応してこの偏差が色表示さ
れる。 本実施例において、前記偏差は前述した正負に対して与
えられた色相に他の所定の色を混色し、この混色の割合
を偏差の大きさに対応させることによって前記平均流速
では固定されていた色相を変えて偏差の大きさを知るこ
とが可能となる。 実施例においては、正の色相の黄色そして負の色相の青
緑色に対して緑色の混色の割合を変化させることにより
この偏差を表現し、づなわち、前記平均流速のみの表示
では、ｋｒ、 ｋｇ、ｋｂｉよそれぞれ一定値であった
が、偏差を表現覆るため、実施例においては、緑色に対
するｋｇを偏差に対応して変化させて演算が行われる。 すなわち、フレームメモリ１８に記憶されている偏差値
が小さくなると、ｋｇを小さくし、また偏差が増大する
とｋｉ）を大きくし、偏差最小すなわち瞬時流速と平均
流速どが一致する場合にはｋｇが０となり、このとき、
速度の向きが正の場合には表示は赤色となり、また速度
の向きが負の場合には表示は青色となる。また偏差値が
所定の最大値に達づるとｋｇの値は前述した平均流速の
みの設定値と等しくなり、これにより正の表示は黄色に
また負の表示は青緑色どなる。したがって、偏差を考慮
した場合、偏差の大きさにより正の向きでは赤から黄色
の節回で色相力冒昆色され、同様に負の向きに対しては
青から青緑色までの範囲で色相が混色されることとなり
、この混色具合によって画面から偏差を読み取ることが
可能となる。 以上のように、本発明にのいては、血流の速度情報を速
度の向きに応じた２個の色相で表示−し、その速さが輝
度に対応するので極めて明瞭に速度情報を読み取ること
ができ、また実施例においては、これらの速度情報と偏
差情報とを任意に選択していずれか一方あるいは両者を
組み合わせて表示づ−ることができ、これらは速さの変
化あるいは偏差の変化に対しても同一系統の色相内の変
化としで表現されるので、画像の変化状態を容易に識別
することができ、また高速度で動く血流に対してもその
変化に追従しやすいという利点がある。 更に本実施例のように、血流の情報とその周囲の静止部
の画像とを重ね合せ表示することによって、血流と静止
部との相対関係を極めて容易に把握することができ、特
に超音波診断装置等のように臓器内での血流等の動きを
断層像と対応させながら観察することができ、極めて多
大の診断情報を提供することが可能となる。 なお本実施例においては、例えば、血流の平均流速のみ
を表示するときに黄色および青緑色が用いられているが
、これらの色相は任意に選択することができ、例えば、
平均流速のみの場合、線表示信号を除去して赤と青色に
て２ｇの色相を形成することも可能である。 実施例におけるカラー演算器２６は通常の演算回路で構
成できるが、演算条件をあらかじめ記憶するＲＯＭを設
【ノ、高速度演算を行うことも好適である。 また実施例においては、各フレームメモリの読出しのた
めに選択スイッチが設けられ、任意に各種情報の組合せ
を得ることができるが、必ずしもこれ−らの選択スイッ
チを設ける必要はない。 更に実施例においては、カラー演粋器の出力でカラーブ
ラウン管の格子電圧を制御しているが、通常のカラーテ
レビジョンと同様に副搬送波の位相を変調した後に、そ
の復調電圧でＲＧＢ電圧を制御することも可能である。 更にフレームメモリ１４．１６．１８からの読出しをテ
レビジョンの走査信号に同期して行えば、カラーテレビ
ジョンやＶ ’ｒ Ｒの使用が可能となる。 以上説明したように、本発明によれば、カラー表示器を
有効に利用して血流の速度分布を２次元表示づることが
でき、動きの速い血流に対しても極めて読み取りや１い
表示を提供することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図及び第２図は従来の色表示り肱をポリ−説明図、 第３図は本発明に係る超音波血流画像形成方法を超音波
診断装置に適用した好適な実施例のブロック回路図、 Ｍ４図は第３図の実施例の作用説明図である。 １０ ・・・ 超音波送受波装置 １４．１６．１８ ・・・ フレームメモリ２６ ・・
・ カラー演算器 ３４ ・・・ カラー表示器。 出願人 アロカ株式会社
本発明に係る超音波画像形成方法が超音波診断装置に適
用された好適な実施例のプロ・ンク回路図、 第４図は第３図の作用説明図である。 １０ ・・・ 超音波送受波装置、 １４．１Ｇ、１８ ・・・ フレームメモリ、２６ ・
・・ カラー演算器、 ３４ ・・・ カラー表示器。 出願人 ア【１力株式会社 第１図 第２図 手 続 ネ山 正 １− （自発）昭和５８年
８月 ８日 特許庁長官殿 １、事１′１の表示 昭和５７年 特許願 第 １３０５０３ 号２、発明
の名称 超音波血流画像形成方法及び装置 ３、補正をづる者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都三鷹市牟礼６丁目２２番１号ｒσ＼ 明 細 書 １、発明の名称 超音波自流画像形成方法及び装置 ２、特許請求の範囲 （１）被検体内ｍの速度分布を２次元的に表示する超音
波Ｌ【画像形成方法において、Ｌ【速度Ｑ−一方向正負
の向きに対してそれぞれ異なる色相を与え、各色相の輝
度をＬ【の速さに対応させて画面上にカラー表示ｔａこ
とを特徴とづる超音波Ｌ１画像形成方法。 （２、特許請求の範囲（１）記載の方法において、ｔＬ
の速さの偏差に応じて前記ＬＬ速度の一方向の正負の向
きに設定された各色相に他の所定の色を偏差信号の大き
さに対応して混合させ、色相の変化により各組速度Ｑ一
方向における偏差を表わすことを特徴とする超音波崩ｉ
Ｎ Ｉｌｌ ｕｔ ｘ一方法。 （３）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
の方法において、被検体（７）ＩＩＩＩＦ近傍の静止部
の形状を前記Ｌ１速度匹画像に重ね合ｐ−せて白色で表
示することを特徴とする超音波Ｌ１画像形成力法。 （４）被検（Ａの一患部に超音波ビームを送波して患部
ＫＩ織からの反則エニ」−を電気的に検出しニー断層像
信号を出力しパルスドプラビームによる患部組織内の血
流の速度に対応する平均速度信号及び速度偏差信号また
はそのいずれか一方を出力づる超音波送受波装置と、前
記検出信号を記憶するフレームメモリと、フレームメモ
リの記憶情報からカラー画像信号を形成するカラー演綽
器と、前記カラー画像信号（こ基ついて患部断層像を表
示するカラー表示器と、を含み、前記カラー表示器ＬＪ
［Ｉｉ層像を白色にて表示し、ｒｆｎ ２ｘｔ速度をそ
の方向の正負の向きに対応して異なる色相で表示しかつ
各色相の輝度を速さに応じて変化させ、丸に前記各ｆｆ
ｕ ｍ速度の一方向の正負の向きに設定した色相に他の
所−【列信を混色ｔ１！、この混色の割合を前記偏差イ
ｇ号の人きさに対応して設定し、前記断層像、Ｅ【速度
及び組【１１列偏差を重ね合わせ表示（ることを特徴と
する超音波Ｌ４画像形成装置。 ３、発明の詳細な説明 本発明は超音波血流画像形成方法及び装置、特に血流の
速度分布を２次元的にカラー表示することのできる超音
波血流画像形成方法及び装置の改良に関する。 超音波ビームを被検体内に送波して被検体内の音響イン
ピーダンスの差から１ｑられる反射エコーを受波して画
像を形成する超音波画像形成方法が周知であり、例えば
、人体の患部組織診断に用いられ、組織に悪影響を与え
ることなく内部観察ができる利点を有する。そして、こ
れらの超音波画像形成方法を用いた装置は超音波診断装
置等として実用化されている。 近年の改良された超音波利用技術として、超音波パルス
ビームを被検体に送波し、被検体内の血流にこのパルス
ビームが到達したどきに生じるドプラ効果を利用して血
流速度を知ることのできるパルスドプラ法が具体化され
、人体の血流測定装置として実用化されている。 前述した血流速度分布は従来白黒画面として画像形成さ
れていたが、このような従来装置では、その２次元分布
を正確に表現づることか困難であり、近年、これを改良
ｊるためにカラー画像形成方法が提案されている。 第１図には、従来のカラー画像形成方法の原理が示され
、例えば、被検体内の血流の検出信号が図示のごとく周
期的に変化すると、このとき正の方向の速さに応じＴ、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆなる６段階の色が設定され、ま
た負の方向に対しては同様にｈへ・ｍなる６段階の色が
設定され、これによって、速さに応じて速度分布を対応
する色にて表示することかできる。この従来方法によれ
ば、表示された色によって各部の速度分布を一目で判別
できる利点を有する。しかしながら、この従来方法では
、血流の速度が一定である場合には、極めて見やすい画
面を形成することができるが、血流特に心臓内血流のよ
うに、急速に速度及び方向が変化する場合、各色が混合
して、かえって画面が見にくくなるという欠点があり、
また第２図で示されるように、時間的な血流速度変化が
一定でなく、全体的な動きに対して各部が大きな偏差を
有するような場合には、画像各部に複雑な混色が生じ、
特に血流の正方向と負方向との両者が入り混じる表示部
においては、画面の解読がほとんど不可能になってしま
うという欠点を有していた。 本発明は上記従来の課題に鑑みイｆされたもので、血流
速度分布を極めて判読しや７い形でカラー２次元表示可
能な改良された超音波血流画像形成方法及び装置を提供
することにある。 上記目的を達成するために、本発明は被検体内の血流の
速度分布を２次元的に表示Ｊる超音波ｓ＋ｔ＋流画像影
画像形成方法て、血流速度方向の正負の向きに対してそ
れぞれ異なる色相を与え、各色相の輝度を血流の速さに
対応させて画面上にカラー表示することを特徴どＪる。 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説。 明する。 第３図には、本発明を人体の患部における所望の断層像
を形成するための超音波診断装置に適用した好適な実施
例が示され、この超音波診断装置では、白黒画像による
Ｂモード断層像とこれに重ね合わせてパルスドプラ法に
より得られた血流の速度分布が表示される。 超音波送受波装置１０は超音波ビームを用いて［３ｔ−
ド断層像信号を形成し、また超音波パルスビームの送受
波によって前記Ｂモードによる断層面内の血流の速度分
布信号が得られる。すなわち、実施例における超音波送
受波装置は通常のＢモードエコー装置と超音波ドプラ装
置とを組み合わした構成からなり、前記面Ｈ＠はリニア
あるいはセクタのいずれの電子走査によっても得ること
ができる。 以上のように構成された超音波送受波装置１０からは、
３個の異なる信号が得られる。すなわら、第１の信号は
端子Δから得られる断層像信号であり、所望の断層面を
示ずＢモード断層像信号から々る。第２の信号はパルス
ドプラ法により得られる速度信号であり、実施例におい
ては、血流の平均流速信号として端子Ｂから取り出され
る。また第３の信号は端子Ｃから得られる偏差信号であ
り、パルスドプラ法による速度信号の一種であるが、瞬
時流速の平均流速に対づる偏差値情報を含み、例えば標
準偏差値または標準偏差の二乗に当たる分散値がこの偏
差信号として用いられる。 前記３種類の信号は超音波送受波Ｈ望１０内にｄ３いて
アナログ信号である反射エコーからデジタル信号に変換
された後出力されている。また送受波装置１０は端子り
に送信繰り返しパルス、クロックパルスあるいは超音波
ビームの送受波方向に治ったアドレス信号を出力し、こ
れを同期制御器１２に供給し、後述する゛メモリ演算あ
るいは表示に必要な同期信号を発生させる。 前記送受波装置１０から得られた３種類の信号はそれぞ
れフレームメモリ１４．１６．１８に書込まれ、このと
きの書込アドレスは前記同期制御器１２から得られる同
期信号によってその書込アドレスが定められる。したが
って、各フレームメモリ１４．１６．１８には、それぞ
れ同一アドレスに対応リ−る断層面の断層像信号、平均
流速信号及び偏差信号が記憶されることとなる。 そして、各フレームメモリ１４．１６．１８の記憶内容
は選択スイッチ２０．２２．２４を介して）Ｊラー演篩
器２６に供給される。各選択スイッチ２０．２２．２４
はそれぞれ必要に応じてオンΔノ制御され、所望の検出
情報のみを画作表示することが可能である。 前記カラー演算器２６はパノノされた情報を所定の方法
に従ってカラー画像信号に変換する作用を（ｊい、実施
例においては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ＞なる３
原色に対応した３個のカラー画像信号を演紳出力づる。 これら３種類のカラー画像信号はそれぞれＤＡ変換器２
８．３０．３２を介してカラー表示器３４の入力端子に
供給され、実施例においては、カラー表示器３４はノノ
ラーブラウン管からなり、各変換器２８．３０．３２の
出力はそれぞれ各ＲＧＢ入力に供給される。 ）Ｊラー表示器３４の掃引入力には前記同期制御器１２
の同ＷＩ信号が供給されているので、カラー表示器３４
は各フレームメモリ１４．１６．１８の所定アドレスに
対応した各情報の表示をカラー２次元分布像として表示
づることができる。 本発明において特徴的なことは、前記カラー表示器３４
は速度分布を２次元的にカラー表示づ゛ることであり、
実施例においては、血流の平均流速及びこれと偏差との
組合せがカラー表示される。 まず実施例における表示器３４はＲＧＢなる各入力に等
しい電圧が印加されると表示色は白となり、このときの
輝度入力の変化に応じて、この白色の輝度が変化し、こ
れにより、所望の断層像を白黒表示づることができる。 したがって、選択スイッチ２０のみがオン作動された場
合あるいは送受波装置１０から断層像信号のみが出力さ
れている場合、カラー表示器３４の画面には、Ｂモード
断層像が白色表示されることとなる。 次にカラー演算器２６はフレームメモリ１６から得られ
る血流の平均流速情報に対しては、その速度方向の正ま
たは負の向きに対してそれぞれ別個のあらかじめ設定さ
れた色相が与えられ、またそのときの速さ情報に応じて
前記定められた色相の輝度が変化する。前述した正また
は負の向き（よパルスドプラ法においては血流がビーム
を送受波するプローブに近づく速度を正とし、また一方
、遠ざかる速度に対して負というように、それらの向き
があらかじめ設定される。したがって、フレームメモリ
１６に記憶されている血流の速度情報には、この正負の
識別情報とこのときの速さ情報とが含まれている。そこ
で、このときの速さ情報をＶとし、カラー表示器３４の
ＲＧＢ端子に加わる電圧をＥＲ，Ｅｃ、、Ｅｅとすると
、カラー演算器２６は血流の平均流速情報に対して次式
の演算を行う。 すなわら、速度の向きが正のとき、 Ｅｐ＝ｋｒＶ ＥＧ＝ｋ（ＩＶ ｓ −０ 一方、速度の面きが負のとき、 ＥＲ＝Ｏ Ｌ：ｃ＝ｋ（ＩＶ ＦＢ＝ｋｂＶ （ｋｒ、 ｋｇｌｋｂは定数である） 以上の説明から、カラー演算器２６はフレームメモリ１
６に記憶されている平均流速情報に基づいて、速度の向
きが正の場合には、赤色と緑色とが混合された黄色の色
相でかつその輝度が速さに比例した明るさで表示される
ことが理解され、また同様に速度の向きか負のときには
、青色と緑色とが混合されて青緑の色相によってかつそ
の輝度か速さに比例した明るさで表示されることとなる
。 本実施例において、正の向きに対しては黄色の暖色で表
示し、また負の向きに対しては青緑色の冷色で表示する
ことにより、正負の識別は極めて容易であり、またその
ときの速さは各いずれかの色の輝度変化にて示されるの
で、従来のような各速度帯域ごとに異なる色相を用いる
表示と比較して極めて識別が容易となり、特に速度及び
方向の変化の激しい心臓内血流のごとき場合に極めて好
適な２次元カラー表示を行うことが可能となる。 以上説明したよう（こ、本発明によれば、被検体内の血
流の速度は基本的にその′色相が速度の向きの正負によ
って２種類に選択され、このいずれｈＸの色相のみが画
面上に表示される。したがって、他の色相が介入する余
地がなく、複雑な混色による画面の見にくさを著しく改
善づることか可能となる。 ぞして、この選択される２個の色相はできる限り血流速
度の向きの正負に対応して対照的な色相であることが望
ましく、例えば、実施例のように黄色と青緑色のように
ほとんど相反する色相とづることが好ましい。これらの
相反する色相は、実施例においても、暖色と冷色として
感覚的にも極めて識別容鴇であり、感覚的に極めて児や
づい画面を形成づることがてきる。 そして、更に前記血流速度情報のうち速さに関ηる情報
は、本発明において各色相の輝度変化により行い、速さ
が大きくなるに従い１ｌｌｉｉｉ度を大きくし、これに
よって速度情報特に平均流速等の表示を極めて見やＪい
形で行うことができる。本実施例においては、前記血流
の平均流速ばかりでなく、このどさの偏差をム同時にカ
ラー２次元表示可能であり、血流の速度が細かく変化す
るような場合にも、これを２次元画面上に表示可能であ
る。 第４図には、本発明による血流の平均流速と偏差との関
係が示され、実線１００は平均流速を示し、前述したよ
うに、この平均流速１００が正の状態では黄色の表示が
、また負の状態では青緑色の表示が行われる。そして、
第４図の破ｔｉＡ２００は各平均流速における偏差を示
し、この破線帯の大きさに対応してこの偏差が色表示さ
れる。 本実施例において、前記偏差は前述した正負に対して与
えられた色相に他の所定の色を混色し、この混色の割合
を偏差の大きさに対応させることによって前記平均流速
では固定されていた色相を変えて偏差の大きさを知るこ
とが可能となる。 実施例においては、正の色相の黄色そして負の色相の青
緑色に対して緑色の混色の割合を変化させることにより
この偏差を表現し、づなわち、前記平均流速のみの表示
では、ｋｒ、 ｋｇ、ｋｂｉよそれぞれ一定値であった
が、偏差を表現覆るため、実施例においては、緑色に対
するｋｇを偏差に対応して変化させて演算が行われる。 すなわち、フレームメモリ１８に記憶されている偏差値
が小さくなると、ｋｇを小さくし、また偏差が増大する
とｋｉ）を大きくし、偏差最小すなわち瞬時流速と平均
流速どが一致する場合にはｋｇが０となり、このとき、
速度の向きが正の場合には表示は赤色となり、また速度
の向きが負の場合には表示は青色となる。また偏差値が
所定の最大値に達づるとｋｇの値は前述した平均流速の
みの設定値と等しくなり、これにより正の表示は黄色に
また負の表示は青緑色どなる。したがって、偏差を考慮
した場合、偏差の大きさにより正の向きでは赤から黄色
の節回で色相力冒昆色され、同様に負の向きに対しては
青から青緑色までの範囲で色相が混色されることとなり
、この混色具合によって画面から偏差を読み取ることが
可能となる。 以上のように、本発明にのいては、血流の速度情報を速
度の向きに応じた２個の色相で表示−し、その速さが輝
度に対応するので極めて明瞭に速度情報を読み取ること
ができ、また実施例においては、これらの速度情報と偏
差情報とを任意に選択していずれか一方あるいは両者を
組み合わせて表示づ−ることができ、これらは速さの変
化あるいは偏差の変化に対しても同一系統の色相内の変
化としで表現されるので、画像の変化状態を容易に識別
することができ、また高速度で動く血流に対してもその
変化に追従しやすいという利点がある。 更に本実施例のように、血流の情報とその周囲の静止部
の画像とを重ね合せ表示することによって、血流と静止
部との相対関係を極めて容易に把握することができ、特
に超音波診断装置等のように臓器内での血流等の動きを
断層像と対応させながら観察することができ、極めて多
大の診断情報を提供することが可能となる。 なお本実施例においては、例えば、血流の平均流速のみ
を表示するときに黄色および青緑色が用いられているが
、これらの色相は任意に選択することができ、例えば、
平均流速のみの場合、線表示信号を除去して赤と青色に
て２ｇの色相を形成することも可能である。 実施例におけるカラー演算器２６は通常の演算回路で構
成できるが、演算条件をあらかじめ記憶するＲＯＭを設
【ノ、高速度演算を行うことも好適である。 また実施例においては、各フレームメモリの読出しのた
めに選択スイッチが設けられ、任意に各種情報の組合せ
を得ることができるが、必ずしもこれ−らの選択スイッ
チを設ける必要はない。 更に実施例においては、カラー演粋器の出力でカラーブ
ラウン管の格子電圧を制御しているが、通常のカラーテ
レビジョンと同様に副搬送波の位相を変調した後に、そ
の復調電圧でＲＧＢ電圧を制御することも可能である。 更にフレームメモリ１４．１６．１８からの読出しをテ
レビジョンの走査信号に同期して行えば、カラーテレビ
ジョンやＶ ’ｒ Ｒの使用が可能となる。 以上説明したように、本発明によれば、カラー表示器を
有効に利用して血流の速度分布を２次元表示づることが
でき、動きの速い血流に対しても極めて読み取りや１い
表示を提供することができる。 ４、図面の簡単な説明 第１図及び第２図は従来の色表示り肱をポリ−説明図、 第３図は本発明に係る超音波血流画像形成方法を超音波
診断装置に適用した好適な実施例のブロック回路図、 Ｍ４図は第３図の実施例の作用説明図である。 １０ ・・・ 超音波送受波装置 １４．１６．１８ ・・・ フレームメモリ２６ ・・
・ カラー演算器 ３４ ・・・ カラー表示器。 出願人 アロカ株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）被検体内移動部の速度分布を２次元的に表示する
超音波画像形成方法において、速度方向の正負の向きに
対してそれぞれ異なる色相を与え、各色相の輝度を移動
部の速さに対応させて画面上にカラー表示したことを特
徴とりる超音波画１粂形成方法。 （２、特許請求の範囲（１）記載の方法にｉＪ′３いて
、移動部の速さの部子に応じて前記速度方向の正負の向
きに設定された各色相に他の所定の色を偏差信号の大き
さに対応して混合させ、色相の変化により各速度方向に
おける偏差を表わすことを特徴とする超音波画像形成方
法。 （３）特許請求の範囲（１）、（２）のいずれかに記載
の方法において、被検体移動部近傍の静止部の形状を前
記速度画像に重ね合し！τ白色−Ｃ表示することを特徴
とする超音波画像形成方法。 （４）被検体を形成する患部に超音波ヒームを送波して
患部組織からの反射エコーを電気的に検出し断層像信号
及びパルスドプラヒームによる患部組織内移動部からの
移動速度に対応する平均速度信号及び速度飼差値信号を
出力する超音波送受波装置と、前記検出信号を記憶する
フレームメモリと、フレームメモリの記憶情報からカラ
ー画像信号を形成するカラー演算器と、前記カラー画像
信号に基づいて患部断層像を表示するカラー表示器と、
を含み、前記カラー表示器は断層像を白色にて表示し、
移動部速度をその方向の正負の向きに対応して異なる色
相で表示しかつ各色相の輝度を速さに応じて変化させ、
さらに移動部速度の偏差を前記各速度方向の正負の向き
に設定した色相に他の色を混色させ、この混色の割合を
前記１偏差信号の大きさに対応して設定し、前記断層像
、速度及び偏差を重ね合わせ表示することを特徴とする
超高波画像形成装置。
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