JP2830331B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP2830331B2 JP7718090A JP7718090A JP2830331B2 JP 2830331 B2 JP2830331 B2 JP 2830331B2 JP 7718090 A JP7718090 A JP 7718090A JP 7718090 A JP7718090 A JP 7718090A JP 2830331 B2 JP2830331 B2 JP 2830331B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波診断装置、特に、生体内から得られ
た反射信号に基づいて生体情報を表示する超音波診断装
置に関する。
〔従来の技術〕 医用分野で用いられる超音波診断装置では、たとえば
心臓部の断層データをリアルタイムでモニタに表示した
り、またパルスドプラ法により特定部位の血流速度を測
定し、この分布を前記同様にモニタに表示することが一
般に行われている。さらに、断層データをモニタに表示
するとともに、ある特定部位の血流速度を、断層データ
が表示されたモニタに並べて表示するようにしたものも
ある。
また、最近、血流速度を2次元的に把握するために、
2次元血流断層方式が採用されている。これは、断層デ
ータに血流速度を合成し、血流速度を2次元で、しかも
リアルタイムで表現するものである。すなわち、断層情
報(グレーエコー情報)及び血流情報(カラードプラ情
報)が、それぞれディジタル化されて合成され、R,G,B
のテレビジョン信号に変換される。そして、通常の断層
像の上に血流速度が重ねて表示されるとともに、検出さ
れた血流の平均速度プロフィールがカラー表示(カラー
・フロー・マッピング)されるようになっている。
このような表示モードを採用する超音波診断装置にお
いては、画像を形成する各ピクセル上にカラー表示(ド
プラ表示)するか、あるいはグレー表示(エコー表示)
するかの判定は以下の(a),(b)何れかの基準に従
っている。すなわち、 (a)カラーレベルについてしきい値を設定した場合に
は、カラーレベルがこのしきい値より低い(たとえば血
流速度が遅い)ピクセルではグレー(エコー情報)を表
示する。また、カラーレベルがしきい値より高いピクセ
ルではカラー(ドプラ情報)を表示する。
(b)グレーレベルについてしきい値を設定した場合に
は、グレーレベルがこのしきい値より低い(エコーが弱
い)ピクセルではカラーを表示する。また、グレーレベ
ルがしきい値より高いピクセルではグレーを表示する。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述のような判定基準に従う従来の超音波診断装置で
は、次のような問題が生じる。すなわち、(a)の判定
基準に従った場合、低いカラーレベルが表示されない。
また、(b)の判定基準に従った場合には、低いグレー
レベルが表示されない。さらに、(b)の判定基準で
は、動脈系のように血管内のグレーレベルの高い領域は
グレー表示されるため、この領域内の血流等をカラー表
示することができない。従って、従来装置では、超音波
反射信号から得られる情報に限りがあった。
本発明の目的は、より多くの情報を表示することがで
きる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〕
本発明に係る超音波診断装置は、生体内から得られた
超音波反射信号に基づいて生体情報を表示する超音波診
断装置であって、断層データ処理回路と、血流データ処
理回路と、選択回路と、表示手段とを備えている。
前記断層データ処理回路は、反射信号から生体内の断
層データを得る回路である。前記血流データ処理回路
は、反射信号から生体内の血流データを得る回路であ
る。前記選択回路は、断層データ処理回路から得られる
断層信号を画素毎に断層しきい値と比較するとともに血
流データ処理回路から得られる血流信号を画素毎に第1
しきい値および第2しきい値と比較し、血流信号のレベ
ルが第1しきい値よりも小さいとき断層データを選択
し、血流信号のレベルが第2しきい値よりも大きいとき
血流データを選択し、血流信号のレベルが第1しきい値
より大きく第2しきい値より小さくかつ断層信号の大き
さが断層しきい値よりも大きいとき断層データを選択
し、血流信号のレベルが第1しきい値より大きく第2し
きい値より小さくかつ断層信号の大きさが断層しきい値
より小さいとき血流データを選択する。前記表示手段
は、選択回路の処理に基づいて、断層データはグレイ表
示し、血流データはカラー表示することによって、断層
データと血流データとを重ね合わせて表示する。
〔作用〕
本発明に係る超音波診断装置では、断層データ処理回
路により、生体内で得られた超音波反射信号から生体内
の断層データが得られる。また、血流データ処理回路に
より、超音波反射信号から生体内の血流データが得られ
る。そして、選択回路により、血流信号のレベルが第1
しきい値より大きく第2しきい値より小さいときに断層
信号の大きさに応じて断層データまたは血流データの何
れか一方が選択される。この選択されたデータが生体情
報として、それぞれグレー表示又はカラー表示される。
このように、第1しきい値より大きく第2しきい値よ
り小さい中間レベルの血流信号について断層信号の大き
さに応じた選択が行われるので、従来のように1つのし
きい値のみとの比較によるものに比べ、反射信号からよ
り多くの情報を得ることができる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による超音波診断装置の概
略構成を示している。
第1図において、探触子1は、複数の微小振動子から
構成されており、送受波制御回路2に接続されている。
送受波制御回路2は、超音波ビームを送波するための高
周波パルス発振器、反射エコーを受信処理する受信器、
電子走査を行うための遅延回路及び遅延量選択回路等に
より構成されている。送受波制御回路2の出力は、エコ
ー信号受信回路3及び血流情報計算回路4に接続されて
いる。
エコー信号受信回路3は、生体の断層データ(グレー
情報)を得るための回路である。エコー信号受信回路3
は、受信信号に対して波形整形処理を行う受波整形回路
等を含んでいる。そして、このエコー信号受信回路3の
出力は、グレー/カラー選択回路5に接続されている。
また、血流情報計算回路4は、ドプラ偏移周波数をもと
に生体の血流データ(カラー情報)を得るための回路で
ある。血流情報計算回路4は、受波整形及び検波を行う
受波整形及び検波回路等を含んでいる。この血流情報決
算回路4の出力は、グレー/カラー選択回路5に接続さ
れている。
次に、グレー/カラー選択回路5の概略構成を第2図
に示す。
第2図において、エコー信号受信回路3及び血流情報
計算回路4からのグレー情報G及びカラー情報Cは、マ
ルチプレクサ8に入力されている。このマルチプレクサ
8は、後述する切換信号によってグレー情報及びカラー
情報の何れか一方を通過させるための回路である。ま
た、グレー/カラー選択回路5には、比較器9〜11が設
けられている。比較器9には、グレー情報Gが入力さ
れ、比較10,11にはそれぞれカラー情報Cが入力され
る。各比較器9〜11には、それぞれしきい値GA,CB,CA
入力されている。なお、CAはCBよりも大きな値に設定さ
れている。また、カラー情報Cは、ユーザーの選択によ
り、流速,流速パワー,分散の何れかが本回路5に入力
される。このため、各しきい値GA,CB,CAは、カラー情報
Cの種別やドプラサンプルレート、関心領域等の条件に
従って変更し得るようになっている。
比較器9は、入力されるグレー情報Gとしきい値GA
の関係が、G<GAのときに「1」を出力するものであ
る。比較器10は、入力されるカラー情報Cとしきい値CB
との関係が|C|≧CBのときに「1」を出力するものであ
る。比較器11は、入力されるカラー情報Cとしきい値CA
との関係が、|C|≧CAのときに「1」を出力するもので
ある。
比較器9,10の出力は、アンド回路12に接続されてい
る。アンド回路12の出力は、オア回路13に接続されてい
る。また、比較器11の出力は、オア回路13に接続されて
いる。オア回路13の出力は、アンド回路14に接続されて
いる。また、このアンド回路14には、C+G表示モード
信号が入力されるようになっている。アンド回路14の出
力は、切換信号としてマルチプレクサ8のs入力に入力
されている。マルチプレクサ8は、アンド回路14の出力
が「1」のときにカラー情報Cを通過させ、アンド回路
14の出力が「0」のときにグレー情報Gを通過させるよ
うになっている。
次に、動作について説明する。
まず、送受波制御回路2の高周波パルス発振器が駆動
され、高周波パルスが探触子1に印加される。これによ
り、探触子1から超音波ビームが生体内に送波される。
生体内で反射された反射エコーは探触子1で受波され、
送受波制御回路2に入力される。送受波制御回路2で所
定の処理を受けた反射エコー信号は、エコー信号受信回
路3及び血流情報計算回路4に入力される。エコー信号
受信回路3に入力された反射エコー信号には、増幅,波
形整形等の信号処理が施され、グレー/カラー選択回路
5に入力される。また、血流情報計算回路4に入力され
た反射エコー信号には、増幅,波形整形,検波処理等の
信号処理が施され、グレー/カラー選択回路5に入力さ
れる。
グレー/カラー選択回路5では、エコー信号受信回路
3の出力(グレー情報G)がマルチプレクサ8に入力さ
れる。また、エコー信号受信回路3からのグレー情報G
は、比較器9に入力される。一方、血流情報計算回路4
からのカラー情報Cは比較器10,11に入力される。各比
較器9〜11は、入力信号としきい値とを比較してそれぞ
れ「0」または「1」を出力する。
いま、たとえばカラー情報C及びグレー情報GがCB
|C|CAかつG<CAとする。このとき、比較器9からは
「1」が、比較器10からは「1」が、また比較器11から
は「0」がそれぞれ出力される。そして、比較器9,10の
出力はアンド回路12に入力される。すると、アンド回路
12からは「1」が出力される。このアンド回路12の出力
はオア回路13に入力される。一方、比較器11からの出力
はオア回路13に入力される。この結果、オア回路13から
は「1」が出力され、この出力はアンド回路14に入力さ
れる。一方、アンド回路14には、C+G表示モード信号
「1」が入力されている。したがって、アンド回路14か
らは「1」が出力される。このアンド回路14からの出力
はマルタプレクサ8のs入力に入力される。この結果、
マルチプレクサ8は切り換えられ、カラー情報Cがマル
チプレクサ8を通過する。この結果、グレー/カラー選
択回路5からはカラー情報Cが出力されることになる
(第3図(*)参照)。グレー/カラー選択回路5の出
力は、表示信号発生回路6に入力される。表示信号発生
回路6では、入力信号に対して表示器7のCRTに表示可
能な信号に処理され、表示信号が出力される。表示器7
には、この表示信号を受けてCRT上に血流情報(カラー
情報C)の表示を行う。
なお、カラー情報C及びグレー情報Gが上記以外の値
の場合については説明を省略するが、すべてをまとめた
ものを第3図に示す。この第3図から、表示器7上にカ
ラー情報Cが表示されるか、またはグレー情報Gが表示
されるかの判定基準として、以下のものが導かれる。す
なわち、 i)カラー情報Cのレベルがしきい値CAより大きい場合
には、カラー情報Cが出力される。
ii)カラー情報CのレベルがCB≦|C|CAの場合におい
て、グレー情報GのレベルがG<GAのときはカラー情報
Cが出力され、またG≧GAのときにはグレー情報Gが出
力される。
iii)カラー情報Cのレベルが|C|CBの場合には、グレー
レベルGの如何に拘らずグレー情報Gが出力される。
一般に、カラー画像とグレー画像とを重ねて表示する
表示モードでは、血流や体液の流れを発見することが主
な目的なので、高いカラーレベルについてはグレー画像
に優先して表示する方が好ましい。前記の判定基準
(i)は、この要請に合致しているといえる。また、一
般に、グレーレベルが低い領域は、超音波を反射しない
液体であるので、この領域では、流れを示すカラー情報
の方がグレー情報に優先して表示されるべきである。判
定基準(ii)によると、このような領域において低いカ
ラーレベルを表示することができる。
さらに、カラーレベルが非常に小さいときには、流速
情報でないとみなすことができ、この場合にはグレー情
報を表示すべきである。判定基準(iii)は、この要請
に合致している。このように、本実施例では、反射エコ
ー信号から多くの情報を得ることができる。
〔他の実施例〕
前記実施例では、第3図に示す判定基準に従ってカラ
ー情報Cまたはグレー情報Gを表示したが、本発明の適
用はこれに限定されず、第3図と異なる判定基準を採用
するようにしてもよい。また、しきい値の数を増やすよ
うにしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明に係る超音波診断装置によれば、断層信号の大
きさに応じて断層データまたは血流データの一方を選択
する選択回路が設けられるので、より多くの情報を表示
することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による超音波診断装置の概略
ブロック図、第2図は前記実施例装置に採用されるグレ
ー/カラー選択回路の概略ブロック図、第3図はカラー
画像及びグレー画像の判定基準を示す図である。 3……エコー信号受信回路、4……血流情報計算回路、
5……グレー/カラー選択回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】生体内から得られた超音波反射信号に基づ
    いて生体情報を表示する超音波診断装置において、 前記反射信号から生体内の断層データを得る断層データ
    処理回路と、 前記反射信号から生体内の血流データを得る血流データ
    処理回路と、 前記断層データ処理回路から得られる断層信号を画素毎
    に断層しきい値と比較するとともに前記血流データ処理
    回路から得られる血流信号を画素毎に第1しきい値およ
    び第2しきい値と比較し、前記血流信号のレベルが第1
    しきい値よりも小さいとき断層データを選択し、血流信
    号のレベルが第2しきい値よりも大きいとき血流データ
    を選択し、血流信号のレベルが第1しきい値より大きく
    第2しきい値より小さくかつ断層信号の大きさが断層し
    きい値よりも大きいとき断層データを選択し、血流信号
    のレベルが第1しきい値より大きく第2しきい値より小
    さくかつ断層信号の大きさが断層しきい値よりも小さい
    とき血流データを選択する選択回路と、 前記選択回路の処理に基づいて、断層データはグレイ表
    示し、血流データはカラー表示することによって、前記
    断層データと血流データとを重ね合わせて表示する表示
    手段と、 を備えた超音波診断装置。
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