JPS62139631A - 超音波断層装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超音波を利用して被検体の断層画像を得る超
音波断層装置における画像処理装置に関し、特に画像の
表示領域内に画像処理の関心領域を設定して画像処理が
行える超音波断層装置に関する。

従来の技術 従来の超音波断層装置の画像処理装置は、第６図に示す
ように、収集された画像データを記憶する画像記憶用メ
モリ１と、この画像記憶用メモリ１に記憶された画像デ
ータを処理する画像処理部２と、この画像処理部２から
の画像データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３
と、このＶ／Ａ変換器３の出力信号を断層画像として表
示するディスプレイ４とを有して成っていた。そして。

上記画像処理部２では画像記憶用メモリ１がら読み出し
た画像データをその表示領域の全体について同一の処理
を施していた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような超音波断層装置においては、画像記
憶用メモリ１から読み出した画像データをその表示領域
の全体について同一の処理を行うだけであった。すなわ
ち、第７図に示すように、被検体の各臓器６ａ、６ｂ、
６ｃによって表示深度やゲインが異なっていてもそれと
は無関係に全領域について同一処理が行われ、各臓器６
ａ、６ｂ。

６ｃの表示深度等の相違に対応して異なった画像処理は
行えなかった。そして、ディスプレイ４の画面５（第７
図参照）に表示された状態でその画面５の全領域につい
て一様に輝度を上げたり、下げたりしていた。従って、
例えば反射エコーの感度が弱い臓器部分に対応して輝度
を上げると、反射エコーの感度が強い臓）（上部分は画
像が白くなって見えなくなり、逆に反射エコーの感度が
強い臓器部分に対応して輝度を下げると、反射エコーの
感度が弱い臓器部分は画像が黒くなって、見えなくなる
ものであった。このことから、診断に有効な良い断層画
像は得られなかった。これに対処して、第８図に示すよ
うに、ディスプレイ４の画面５を画面中央から二つに分
割し、左右の画面５ａ。

５ｂ毎にそれぞれ異なった画像処理を施すようにしたも
のがあるが、この場合もそれぞれの画面５ａまたは５ｂ
内の領域においては各臓器６ａ、６ｂ、６ｃについて同
一の処理が行おれ、上記と同様に良い断層画像は得られ
ないものであった。そこで、本発明はこのような問題点
を解決することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決する本発明の手段は、収集された画
像データを記憶する画像記憶用メモリと、この画像記憶
用メモリに記憶された画像データを処理する画像処理部
と、この画像処理部からの画像データをアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器の出力信号
を断層画像として表示するディスプレイとを有する超音
波断層装置において、上記画像処理部に、上記画像記憶
用メモリの表示領域内の任意形状の領域を両件処理の関
心領域として設定すると共にその関心領域の画像処理を
制御する関心領域設定部を接続したことによってなされ
る。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による超音波Ｉ！７ｒ層装置の画像処理
装置の実施例を示すブロック図である。この超音波断層
装置は、収集された画像データをり！）理して断層画像
として表示するもので１画像記憶用メモリ１と１画像処
理部２と、Ｄ／Ａ変換器２３と。

ディスプレイ４と、関心領域設定部７とを有して成る。

上記画像記憶用メモリ１は、図示外の探触子及び反射エ
コー検出部によって収集された画像データを記憶するも
のである。上記画像処理部２は、画像記憶用メモリ１に
記憶されたデジタルの画像データを読み出して処理する
ものである。また、上記Ｄ／Ａ変換器３は、画像処理部
２で処理されて出力された画像データをアナログ信号に
変換するものである。さらに、ディスプレイ４は、Ｄ／
Ａ変換器３から出力されたアナログ信号を超音波断層画
像として表示するもので、例えばＣＲＴ等である。

ここで、本発明においては、上記画像処理部２に関心領
域設定部７が接続されている。この関心領域設定部７は
、上記画像記憶用メモリ１の表示領域内の任意形状の領
域を画像処理の関心領域として設定すると共にその関心
領域の画像処理を制御するもので、第１図に示すように
、カウンタ制御回路部８と、Ｘ座標カウンタ９と、Ｘ軸
距離カウンタ１０と、Ｘ座標加算器１１と、Ｙ座標カウ
ンタ１２と、Ｙ軸距離カウンタ１３と、Ｙ座標加算器１
４と、第一比較器１５と、第二比較器１６と、第三比較
器１７と、第四比較器１８と、論理積（ＡＮＤ）回路１
９とから成る。上記カウンタ制御回路部８は、Ｘ座標カ
ウンタ９とＸ軸距離カウンタ１０とＸ座標カウンタ１２
とＹ軸距離カウンタ１３をそれぞれアップカウントまた
はダウンカラン１−させるもので、アップカウントクロ
ック或いはダウンカウントクロックを上記各カウンタ９
．１０，１２．１３に出力するようになっている。前記
Ｘ座標カウンタ９は、画像記憶用メモリ１の表示領域内
の任意のＸ軸座標（ｘ）を記憶するもので、上記カウン
タ制御回路部８からのアップカウント或いはダウンカウ
ントのクロック信号を入力して計数するアップダウンカ
ウンタからなる。前記Ｘ軸距離カウンタ１０は、上記画
像記憶用メモリ１の表示領域内のＸ軸方向の距離を値（
ｍ）として記憶するもので、上記カウンタ制御回路部８
からのアップカウント、ダウンカウントのクロック信号
を入力して計数するアップダウンカウンタからなる。前
記Ｘ座標加算器１１は、上記Ｘ座標カウンタ９が示すＸ
軸座標とＸ軸距離カウンタ１０が示すＸ軸方向の距離と
から画像記憶用メモリ１の表示領域内の他のＸ軸座標（
ｘ＋ｍ）を記憶するもので、上記Ｘ座標カウンタ９の値
とＸ軸距離カウンタ１０の値とを加算するようになって
いる。

また、前記Ｘ座標カウンタ１２は１画像記憶用メモリ１
の表示領域内の任意のＸ軸座標（ｙ）を記憶するもので
、上記カウンタ制御回路部８からのアップカウント或い
はダウンカウントのクロック信号を入力して計数するア
ップダウンカウンタからなる。前記Ｙ軸距離カウンタ１
３は、上記画像記憶用メモリ１の表示領域内のＹ軸方向
の距離を値（ｎ）として記憶するもので、上記カウンタ
制御回路部８からのアップカウント、ダウンカウントの
クロック信号を入力して計数するアップダウンカウンタ
からなる。前記Ｙ座標加算器１４は、上記Ｘ座標カウン
タ１２が示すＸ軸座標とＹ軸距離カウンタ１３が示すＹ
軸方向の距離とから画像記憶用メモリ１の表示領域内の
他のＸ軸座標（ｙ＋ｎ）を記憶するもので、上記Ｘ座標
カウンタ１２の値とＹ軸距離カウンタ１３の値とを加算
するようになっている。

さらに、前記第一比較器１５は、上記画像記憶用メモリ
１から読み出して画像処理部２へ出力する表示画像のデ
ータのＸ軸座標（Ｘ）とＸ座標カウンタ９の値（Ｘ）と
を比較するもので１表示画像のＸ軸座標がＸ座標カウン
タ９の値より大きいとき、すなわちＸ≧Ｘのときにのみ
ハイレベル（例えばＩＩ　Ｉ　ＩＩ　）の判別値を出力
するようになっている。前記第二比較器１６は、同じく
表示画像のデータのＸ軸座標（Ｘ）とＸ座標加算器１１
の値（ｘ＋ｍ）とを比較するもので、表示画像のＸ軸座
標がＸ座標加算器１１の値より小さいとき、すなわちＸ
≦ｘ＋ｍのときにのみハイレベルの判別値を出力するよ
うになっている。前記第三比較器１７は、上記画像記憶
用メモリ１から読み出して画像処理部２へ送出する表示
画像のデータのＸ軸座標（Ｙ）とＸ座標カウンタ１２の
値（ｙ）とを比較するもので、表示画像のＸ軸座標がＸ
座標カウンタ１２の値より大きいとき、すなわちＹ≧ｙ
のときにのみハイレベルの判別値を出力するようになっ
ている。前記第四比較器１８は、同じく表示画像のデー
タのＸ軸座標（Ｙ）とＹ座標加算器１４の値（ｙ＋ｎ）
とを比較するもので１表示画像のＸ軸座標がＹ座標加算
器１４の値より小さいとき、すなわちＹ≦ｙ＋、のとき
にのみハイレベルの判別値を出力するようになっている
。ここで、上記それぞれの判別値は、ハイレベルＬＬＩ
ＩＩのときは画像処理を行い、ローレベル“′０″のと
きは画像処理を行わないというように判別する信号であ
る。

またＡＮＤ回路１９は、上記画像処理部２に画像処理の
Ｍ御信号Ｓを送出するもので、上記第一〜第四比較器１
５，１６，１７．１８からの判別値がすべてハイレベル
“１″として入力されたときにその出力端子にハイレベ
ル“１”を出力し、上記判別値のうちに一つでもローレ
ベルＬＬ　ＯＩＩがあるとその出力はローレベル＋１０
”となる。

なお、前記カウンタ制御回路部８には、上記Ｘ座標カウ
ンタ９．Ｘ軸距離カウンタ１０及びＸ座標カウンタ１２
並びにＹ　１ｌｉｌｌｌ距離カウンタ１３にそれぞれＸ
軸座標（ｘ）　、Ｘ軸方向の距離（ｍ）及びＹ＠座標（
ｙ）並びにＹ軸方向の距離（ｎ）の値を入力するための
手段、例えばジョイスティック、トラックボール、操作
キー等が接続されている。

次に、このように構成された超音波断層装置の動作につ
いて説明する。まず、図示外の探触子の操作及び反射エ
コー検出部の動作により収集された画像データは１画像
記憶用メモリ１に記憶される。次に、カウンタ制御回路
部８のジョイステイク等を操作し、上記カウンタ制御回
路部８からアップカウントクロックまたはダウンカウン
トクロックを上記各カウンタ９，１０，１２．１３にそ
れぞれ出力する。ここで、第２図に示すように。

上記画像記憶用メモリ１の画像データの表示領域２０は
、原点をＯとし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に所定のアドレ
スを有するとする。まず、カウンタ制御回路部８からＸ
座標カウンタ９に対してアップカウントまたはダウンカ
ウントのクロック信号を送出して、上記Ｘ座標カウンタ
９に上記表示領域２０内の任意のＸ軸座標の値Ｘを記憶
させる。

次に、同じくカウンタ制御回路部８からＹ座標カウンタ
１２に対してアップカウントまたはダウンカウントのク
ロック信号を送出して、上記Ｙ座標カウンタ１２に上記
表示領域２ｏ内の任意のＹ軸座標の値ｙを記憶させる。

これにより、第２図に示すように１画像記憶用メモリ１
の表示領域２０内に任意の点Ａ　（ｘ　＋　ｙ）が指定
される。次に、カウンタ制御回路部８からＸ軸距離カウ
ンタ１０に対してアップカウントまたはダウンカウント
のクロック信号を送出して、上記Ｘ軸距離カウンタ１０
に上記表示領域２０内のＸ軸方向の任意距離の値ｍを記
憶させる。このように、上記Ｘ座標カウンタ９に値Ｘが
記憶されると共にＸ軸距離カウンタ１０に値ｍが記憶さ
れたところで、各カウンタ９，１０の値ｘ、ｍはＸ座標
加算器１１へ入力して加算され、該Ｘ座標加算器１１は
上記表示領域２０内の他のＸ軸座標の値（ｘ＋ｍ）を記
憶する。これにより、既に指定された点ＡのＹ軸座標の
値ｙと共に、第２図に示すように１画像記憶用メモリ１
の表示領域２０内に任意の点Ｂ　（ｘ＋ｍ。

ｙ）が指定される０次に、同じくカウンタ制御回路部８
からＹ軸距離カウンタ１３に対してアップカウントまた
はダウンカウントのクロック信号を送出して、上記Ｙ軸
距離カウンタ１３に上記表示領域２０内のＹ軸方向の任
意距離の値ｎを記憶させる。このように、上記Ｙ座標カ
ウンタ１２に値ｙが記憶されると共にＹ軸距離カウンタ
１３に値ｎが記憶されたところで、各カウンタ１２，１
３の値ｙ＋ｎはＹ座標加算器１４へ入力して加算され、
該Ｙ座標加算器１４は上記表示領域２０内の他のＹｌ１
１１座標の値（ｙ＋ｎ）を記憶する。これにより、既に
指定された点ＡのＸ軸座標の値Ｘと共−に、第２図に示
すように１画像記憶用メモリ１の表示領域２０内に任意
の点Ｃ（ｘ、ｙ＋ｎ）が指定される。さらに、これと同
時に、既に指定された点ＢのＸ軸座標の値（ｘ＋ｍ）と
、点ＣのＹ軸座標の値（ｙ　＋ｎ）とにより、第２図に
示すように、画像記憶用メモリ１の表示領域２ｏ内に任
意の点Ｄ　（ｘ　＋　ｍ　、　ｙ　＋　ｎ　）が指定さ
れる。このようにして、任意の点Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄが指定
されることにより、第２図に示すように１画像記憶用メ
モリｌの表示領域２０内に長方形ＡＢＣＤからなる画像
処理の関心領域２１が設定される。

このように関心領域２１が設定された状態で、画像記憶
用メモリ１から表示画像のデータを読み出して画像処理
部２へ出力するとき、その画像データ毎のＸ軸座標は第
−及び第二比較器１５，１６へ入力し、Ｙ軸座標は第三
及び第四比較器１７゜１８へ入力する。すると、第一比
較器１５は、上記表示画像のデータのＸ軸座標の値Ｘと
Ｘ座標カウンタ９の値Ｘとを比較して、Ｘ≧Ｘのときに
のみハイレベルの判別値を出力する。すなわち、第３図
において表示領域２ｏ内の点ＡよりＸ軸方向の右方での
み画像処理を行うと判別する。また、第二比較器１６は
、上記表示画像のデータのＸ軸座標の値ＸとＸ座標加算
器１１の値（ｘ十ｍ）とを比較して、Ｘ≦ｘ＋ｍのとき
にのみハイレベルの判別値を出力する。すなわち、第３
図において表示領域２０内の点ＢよりＸ軸方向の左方で
のみ画像処理を行うと判別する。さらに、第三比較器１
７は、上記表示画像のデータのＹ軸座標の値ＹとＹ座標
カウンタ１２の値ｙとを比較して、Ｙ≧ｙのときにのみ
ハイレベルの判別値を出力する。

すなわち、第３図において表示領域２０内の点ＡよりＹ
軸方向の下方でのみ画像処理を行うと判別する。さらに
また、第四比較器１８は、上記表示画像のデータのＹ軸
座標の値ＹとＹ座標加算器１４の値（ｙ＋ｎ）とを比較
して、Ｙ≦ｙ＋ｎのときにのみハイレベルの判別値を出
力する。すなわち、第３図において表示領域２０内の点
ＣよりＹ軸方向の上方でのみ画像処理を行うと判別する
。

この結果、第３図に斜線を付して示すように１表示領域
２０内の長方形ＡＢＣＤからなる関心領域２１内のみが
画像処理をされる領域となる。

このように上記第一〜第四比較器１５，１６゜１７．１
８からの判別値がすべてハイレベルとして出力され、こ
れらの判別値の信号がそれぞれＡＮＤ回路１９の入力端
子へ入力することにより。

上記ＡＮＤ回路１９はその出力端子からハイレベルｉｔ
　１　ｐｔの信号を出力する。そして、この信号は画像
処理の制御信号Ｓとして画像処理部２へ送出され、第３
図に示す長方形ＡＢＣＤからなる関心領域２１内のみを
画像処理するように制御する。

なお、上記第一〜第四比較器１５，１６，１７゜１８か
らの判別値のうち一つでもローレベル“Ｏ”の信号があ
ると、上記ＡＮＤ回路１９からの出力信号はローレベル
“０”となり、このときは画像処理部２は画像処理を行
わない。上記画像処理部２で処理された画像データは、
Ｄ／Ａ変換器３でアナログ信号に変換された後、超音波
断層画像としてディスプレイ４に表示される。

なお、上記Ｘ座標カウンタ９及びＹ座標カウンタ１２は
、ともにアップダウンカウンタとされていることから、
この両者によって上記設定された画像処理の関心領域２
１を画像記憶用メモリ１の表示領域２０内でＸ軸または
Ｙ軸方向に任意に移動させる手段を構成している。すな
わち、第２図に示す長方形の関心領域２１をＸ軸方向に
右へ移動させるには、上記Ｘ座標カウンタ９を適宜アッ
プカウントして値Ｘを大きくし、左へ移動させるには、
上記Ｘ座標カウンタ９を適宜ダウンカウントして値Ｘを
小さくすればよい、また、Ｙ軸方向に下へ移動させるに
は、上記Ｙ座標カウンタ１２を適宜アップカウントして
値ｙを大きくし、上に移動させるには、上記Ｙ座標カウ
ンタ１２を適宜ダウンカウントして値ｙを小さくすれば
よい。

さらに、Ｘ軸距離カウンタ１０及びＹ軸距前カウンタ１
３は、ともにアップダウンカウンタとされていることか
ら、この両者によって上記設定された画像処理の関心領
域２１を画像記憶用メモリ１の表示領域２０内でＸ軸ま
たはＹ軸方向に任意に拡大または縮小させる手段を構成
している。すなわち、第２図に示す長方形の関心領域２
１をＸ軸方向に拡大するには、上記Ｘ軸距離カウンタ１
０を適宜アップカウントして値ｍを太き（し、縮小する
には、上記Ｘ軸距離カウンタ１０を適宜ダウンカウント
して値ｍを小さくすればよい。また、Ｙ軸方向に拡大す
るには、上記Ｙ軸距離カウンタ１３を適宜アップカウン
トして値ｎを大きくし、縮小するには、上記Ｙ軸距離カ
ウンタ１３を適宜ダウンカウントして値ｎを小さくすれ
ばよい。

このように１画像処理の関心領域２１を移動させる手段
及び拡大または縮小させる手段を設けることにより、表
示両像の中で見たい部分が動いておりそこだけを画像処
理したいときに、上記の部分にスピーディに追従して関
心領域２１を設定でき、リアルタイムで画像処理すると
きに有効である。

第４図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

この実施例は、上記関心領域設定部７と画像処理部２と
の間にＸＯＲ回路などの反転器２２を設けたものである
。この反転器２２は、上記関心領域設定部７からの制御
信号Ｓをそのまま通過させたり或いは反転して通過させ
るもので、その一方の入力端子には上記制御信号Ｓが入
力すると共に他方の入力端子には図示外の制御部からハ
イレベルパ１′″またはローレベル“Ｏ１１の反転制御
信号Ｒが入力するようになっている。そして、上記関心
領域設定部７からの制御信号Ｓがハイレベルの信号であ
り上記反転制御信号Ｒがローレベルの信号であるときは
、上記反転器２２は制御信号Ｓをそのまま通過させ、該
反転ｇ＆２２からの出力信号Ｓ′はハイレベルの信号と
して画像処理部２へ出力され、第３図に示すと同様に長
方形ＡＢＣＤの内部が関心領域２１として画像処理され
る。

次に、上記制御信号Ｓがハイレベルの信号であり反転制
御信号Ｒもハイレベルの信号であるときは、上記反転器
２２は制御信号Ｓを反転して通過させ、該反転器２２か
らの出力信号Ｓ′はローレベルの信号として画像処理部
２へ出力される。このときは、第３図に示すものとは全
く逆の関係となり、第５図に示すように長方形ＡＢＣＤ
の外部が関心領域２１′として画像処理される。

なお、第２図及び第３図においては画像処理の関心領域
２１として長方形ＡＢＣＤを示したが、本発明はこれに
限らず、他の任意形状例えば正方形、菱形、円形などの
領域を画像処理の関心領域２１としてもよい。また、Ｘ
座標カウンタ９、Ｘ軸距離カウンタ１０及びＹ座標カウ
ンタ１２並びにＹ軸距離カウンタ１３は、それぞれ信号
の状態を一時的に保持または記憶できるものならばどの
ような手段であってもよく、例えばラッチと置き換えて
もよい。

発明の効果 本発明は以上説明したように１画像処理部２に関心領域
設定部７を接続したので、画像記憶用メモリ１の表示領
域２０内の任意形状の領域を画像処理の関心領域２１と
して設定できると共にその関心領域２１について画像処
理を制御することができる。従って、例えば被検体の成
る臓器の領域部分に関心領域２１を設定することにより
、その臓器部分の表示深度やゲインに適合した画像処理
を行って表示でき、良好な超音波断層画像を得ることが
できる。そして、このような画像処理の関心領域２１を
いくつかの臓器部分についてそれぞれ設定しながら画像
を表示することにより、被検体に関してより有効な診断
情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波断層装置の実施例を示すブ
ロック図、第２図は画像記憶用メモリの表示領域内に画
像処理の関心領域を設定する状態を示す説明図、第３図
は上記関心領域の内部について画像処理が行われるよう
に制御された状態を示す説明図、第４図は本発明の他の
実施例を示すブロック図、第５図は他の実施例の反転器
により関心領域の外部について画像処理が行われるよう
に制御された状態を示す説明図、第６図は従来の超音波
断層装置を示すブロック図、第７図及び第８図はその画
面表示を示す説明図である。 １・・・画像記憶用メモリ ２・・・画像処理部 ３・・・Ｄ／Ａ変換器 ４・・・ディスプレイ ７・・・関心領域設定部 ２０・・・画像記憶用メモリの表示領域２１．２１’・
・・画像処理の関心領域２２・・・反転）（） 第２図 一丁１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）収集された画像データを記憶する画像記憶用メモ
   リと、この画像記憶用メモリに記憶された画像データを
   処理する画像処理部と、この画像処理部からの画像デー
   タをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／
   Ａ変換器の出力信号を断層画像として表示するディスプ
   レイとを有する超音波断層装置において、上記画像処理
   部に、上記画像記憶用メモリの表示領域内の任意形状の
   領域を画像処理の関心領域として設定すると共にその関
   心領域の画像処理を制御する関心領域設定部を接続した
   ことを特徴とする超音波断層装置。
2. （２）上記関心領域設定部は、上記設定された任意形状
   の関心領域を上記画像記憶用メモリの表示領域内でＸ軸
   またはＹ軸方向に任意に移動させる手段を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波断層装置
   。
3. （３）上記関心領域設定部は、上記設定された任意形状
   の関心領域を上記画像記憶用メモリの表示領域内でＸ軸
   またはＹ軸方向に任意に拡大または縮小させる手段を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載の超音波断層装置。