JP3052164B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、差分画像を描出する機
能を有した超音波診断装置に係り、特に、複数の差分画
像を累加処理して運動部位の速度ベクトルを表示する機
能を新たに設け、例えば血流の動態観察を容易にした超
音波診断装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus having a function of drawing a difference image, and more particularly, to a function of adding a plurality of difference images to display a velocity vector of a moving part by cumulative processing. For example, the present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that facilitates dynamic observation of blood flow.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来の差分画像を描出する機能を有する
超音波診断装置は、特開昭62-189054号、または特願平1
-258352号がある。特開昭62-189054号では、多数面のフ
レームメモリを持ち、その各フレーム間で差分処理を施
した画像を表示することで動きの成分を描出する方法を
提案している。また、特願平1-258352号では、時系列的
に隣接する画像同士で差分処理をする手法、時系列的に
並んだ画像から任意時相の差分処理をする手法、差分画
像をカラー表示する手法を提案している。2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic diagnostic apparatus having a function of rendering a difference image is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189054 or Japanese Patent Application No. Hei.
There is -258352 number. Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189054 proposes a method in which a frame component having a large number of planes is displayed, and a motion component is drawn by displaying an image subjected to difference processing between the frames. In Japanese Patent Application No. 1-258352, a method of performing difference processing between images adjacent in time series, a method of performing difference processing of an arbitrary time phase from images arranged in time series, and displaying a difference image in color A method is proposed.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、断層
画像データを用いて差分処理を行い、その差分画像を１
フレーム毎に表示するだけであり、複数の差分画像を累
加処理することは行っていなかった。従って、運動部位
の速度ベクトル（速さの大きさと方向）を表示すること
はできず、例えば血流の動態観察が十分に行えないもの
であった。In the above-mentioned prior art, difference processing is performed using tomographic image data, and the difference image is processed by one.
It is only displayed for each frame, and does not perform cumulative processing of a plurality of difference images. Therefore, the velocity vector (the magnitude and direction of the velocity) of the moving part cannot be displayed, and for example, dynamic observation of blood flow cannot be sufficiently performed.

【０００４】そこで、本発明は、このような問題点を解
決し、複数の差分画像を累加処理することにより運動部
位の速度ベクトルを表示し、例えば血流の動態観察を容
易とすることができる超音波診断装置を提供することを
目的とする。Accordingly, the present invention solves such a problem, and displays a velocity vector of a moving part by accumulating a plurality of difference images to facilitate, for example, dynamic observation of blood flow. It is an object to provide an ultrasonic diagnostic apparatus.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波診断装置は、超音波送受信手段
によって被検体内の断層像データを所定周期で繰り返し
て得る断層走査手段と、この断層走査手段によって得た
時系列の断層画像間で計算を行ってそれらの差分画像デ
ータを生成する手段と、前記差分画像データを表示する
画像表示手段とを備えた超音波診断装置において、複数
の上記差分画像データを少なくとも２画像以上加算する
と共にこの加算した画像から差分画像データが消失しな
いように累加する手段と、前記累加した画像を前記画像
表示手段へ供給する手段とを備えたものである。To achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention comprises: a tomographic scanning means for repeatedly obtaining tomographic image data in a subject at a predetermined cycle by an ultrasonic transmitting / receiving means; In an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for performing calculation between time-series tomographic images obtained by the tomographic scanning means to generate differential image data thereof; and image display means for displaying the differential image data. Means for adding at least two or more of the above-mentioned difference image data and adding up the image so that the difference image data does not disappear from the added image, and means for supplying the added image to the image display means. is there.

【０００６】また、上記差分画像データを２画像以上加
算すると共にこの加算した画像から差分画像データが消
失しないように累加する手段に対し、その差分画像を加
算する枚数を設定する手段を設けると共に、上記累加手
段で累加された累加差分画像を記憶する手段を設けると
効果的である。A means for adding two or more difference image data and adding the difference image data so that the difference image data does not disappear from the added image is provided with means for setting the number of the difference images to be added. It is effective to provide a means for storing the cumulative difference image added by the adding means.

【０００７】[0007]

【作用】超音波送受信手段は断層走査手段によって制御
され、超音波の送受信方向を順次変更し被検体内から運
動部位を含む断層画像データを時系列的に取り込む。そ
して、取り込まれた断層画像データは、順次差分画像デ
ータ生成手段へ送られる。差分画像データ生成手段は、
時系列的に入力された断層画像データの２画像を用い、
それらの画素データが対応するように引き算し、１フレ
ームの差分画像を得る。この走査を各時相の画像に順次
に行い、時系列的に並んだ複数フレームの差分画像を得
る。そして、累加した画像から差分画像データが消失し
ないように差分画像を累加し、１枚の累加差分画像を得
る。この処理を時系列的に順次行い、累加差分画像を画
像表示手段に表示する。累加した差分画像から差分画像
データを消失しないようにするためには、差分画像生成
時に一方の断層画像データにオフセット値を加算して差
分を行うか、又は差分画像の累加時に重み付けを施して
行うような手段を用いる。The ultrasonic transmission / reception means is controlled by the tomographic scanning means, sequentially changes the transmission / reception direction of the ultrasonic wave, and takes in time-series tomographic image data including the moving part from within the subject. Then, the captured tomographic image data is sequentially sent to the difference image data generating means. The difference image data generating means includes:
Using two images of the tomographic image data input in time series,
Subtraction is performed so that those pixel data correspond to each other, and a difference image of one frame is obtained. This scanning is sequentially performed on the images of each time phase to obtain difference images of a plurality of frames arranged in time series. Then, the difference image is added so that the difference image data does not disappear from the added image, and one added difference image is obtained. This processing is sequentially performed in time series, and the cumulative difference image is displayed on the image display means. In order to prevent the difference image data from disappearing from the added difference image, the difference is generated by adding an offset value to one of the tomographic image data when generating the difference image, or by performing weighting when adding the difference image. Use such means.

【０００８】[0008]

【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【０００９】実施例１ 図１は本発明の第一の実施例を示すブロック図である。
図１において、１は超音波探触子で、内蔵された超音波
振動子により、被検体１４へ超音波ビームを送信すると
ともに、被検体１４内にて反射された超音波を受信する
ものである。２は超音波送受信回路で、前記超音波振動
子へ超音波ビーム送信のための駆動パルスを供給すると
ともに、受信したエコー信号を処理するもので、図示省
略したが、従来よりの超音波診断装置と同様に、送波パ
ルサ、送波遅延回路、受波増幅器、受波遅延回路と加算
器より成る受波整相回路、ＴＧＣ回路、検波回路等を含
んで構成されている。これら超音波探触子１と超音波送
受信回路２とで超音波送受信手段を構成しており、後述
のコントローラ１３の制御信号により、上記超音波探触
子１で超音波ビームを被検体１４の体内で所定方向に走
査させ、１枚（１フレーム）の断層像データを得るとと
もに、所定時間間隔で順次時系列的に断層像データを得
るようになっている。Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an ultrasonic probe, which transmits an ultrasonic beam to the subject 14 and receives ultrasonic waves reflected in the subject 14 by a built-in ultrasonic transducer. is there. Reference numeral 2 denotes an ultrasonic transmission / reception circuit which supplies a driving pulse for transmitting an ultrasonic beam to the ultrasonic transducer and processes a received echo signal. In the same manner as described above, it includes a transmission pulsar, a transmission delay circuit, a reception amplifier, a reception phasing circuit including a reception delay circuit and an adder, a TGC circuit, a detection circuit, and the like. The ultrasonic probe 1 and the ultrasonic transmission / reception circuit 2 constitute an ultrasonic transmission / reception unit. The ultrasonic probe 1 transmits an ultrasonic beam to the subject 14 by a control signal of a controller 13 described later. The body is scanned in a predetermined direction to obtain one (one frame) tomographic image data, and tomographic image data is sequentially obtained in a time series at predetermined time intervals.

【００１０】３は上記超音波送受信回路２から出力され
たエコー信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
である。４は上記Ａ／Ｄ変換器３からの出力信号を超音
波ビームの１走査線毎または複数の走査線毎に書き込み
と読み出しを繰り返し、後述の画像メモリ（Ａ）５へ出
力するバッファメモリである。５は上記バッファメモリ
４から出力される画像データを各超音波ビームの走査線
の位置または方向を対応させて断層像データとして複数
フレームの画像を記憶する画像メモリ（Ａ）であり、複
数フレームの画像を記憶可能な記憶容量を有した半導体
メモリ等から成る。そして、これらＡ／Ｄ変換器３とバ
ッファメモリ４と画像メモリ（Ａ）５とで断層走査手段
を構成しており、上記被検体１４内の断層像データを所
定周期で繰り返して得るようになっている。Reference numeral 3 denotes an A / D converter for converting an echo signal output from the ultrasonic transmission / reception circuit 2 into a digital signal. Reference numeral 4 denotes a buffer memory for repeating writing and reading of the output signal from the A / D converter 3 for each scanning line or a plurality of scanning lines of the ultrasonic beam, and outputting the same to an image memory (A) 5 described later. . Reference numeral 5 denotes an image memory (A) for storing image data of a plurality of frames as tomographic image data by associating the image data output from the buffer memory 4 with the position or direction of a scanning line of each ultrasonic beam. It comprises a semiconductor memory or the like having a storage capacity capable of storing images. The A / D converter 3, the buffer memory 4, and the image memory (A) 5 constitute a tomographic scanning means, and can repeatedly obtain tomographic image data in the subject 14 at a predetermined cycle. ing.

【００１１】６は上記断層走査手段によって得た時系列
の断層画像間で計算を行ってそれらの差分画像データを
生成する手段となる引算器であり、上記画像メモリ
（Ａ）５から出力される２フレームの断層像データ同士
を画素アドレスを対応させて引き算し、差分データを出
力するようになっている。７は上記引算器６によって生
成された差分画像データを記憶する画像メモリ（Ｂ）で
あり、複数フレームの画像を記憶可能な記憶容量を有し
た半導体メモリ等から成る。Reference numeral 6 denotes a subtractor which is a means for performing calculation between time-series tomographic images obtained by the above-described tomographic scanning means and generating differential image data thereof, and is output from the image memory (A) 5. The two frames of tomographic image data are subtracted by associating the pixel addresses with each other, and the difference data is output. Reference numeral 7 denotes an image memory (B) for storing the difference image data generated by the subtractor 6, and is composed of a semiconductor memory or the like having a storage capacity capable of storing a plurality of frames of images.

【００１２】８は上記画像メモリ（Ｂ）７から読み出し
た複数フレームの差分画像データを取り込んで累加処理
する累加器であり、少なくとも二つの差分画像データを
加算すると共に、この加算した画像から差分画像データ
が消失しないように累加するようになっている。９は上
記累加器８によって累加処理された画像データをカラー
処理するためのカラーエンコーダである。１０は、上記
カラーエンコーダ９によってカラー化された差分画像
と、前記画像メモリ（Ａ）５から読み出した白黒の断層
像とを重畳して表示するための加算器である。Numeral 8 denotes an accumulator for taking in the difference image data of a plurality of frames read from the image memory (B) 7 and accumulating the difference image data, adding at least two pieces of difference image data, and calculating a difference image from the added image. Data is added so that data is not lost. Reference numeral 9 denotes a color encoder for performing color processing on the image data accumulated by the accumulator 8. Reference numeral 10 denotes an adder for superimposing and displaying the difference image colorized by the color encoder 9 and the black-and-white tomographic image read from the image memory (A) 5.

【００１３】また、１１は上記加算器１０から出力され
る画像データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器で
あり、１２は上記Ｄ／Ａ変換器１１からのビデオ信号を
入力して画像表示する表示器であり、例えばテレビモニ
タから成る。そして、これらＤ／Ａ変換器１１と表示器
１２とで、画像表示手段を構成している。なお、１３は
上記各構成要素の全体の動作を制御するコントローラで
あり、例えばＣＰＵから成る。Reference numeral 11 denotes a D / A converter for converting the image data output from the adder 10 into an analog signal, and 12 denotes a video signal input from the D / A converter 11 to display an image. The display is, for example, a television monitor. The D / A converter 11 and the display 12 constitute an image display unit. Reference numeral 13 denotes a controller that controls the entire operation of each of the above-described components, and includes, for example, a CPU.

【００１４】次に、このように構成された第一の実施例
の動作について説明する。まず、超音波探触子１からの
超音波ビームの送受信により超音波送受信回路２から出
力されたエコー信号（アナログ信号）は、Ａ／Ｄ変換器
３でディジタル信号に変換されバッファメモリ４へ出力
される。バッファメモリ４は、複数のラインメモリから
成り、コントローラ１３によって超音波送受波方向が変
化する度に交互に切り換えて書き込みと読み出しが制御
され、順次入力する各超音波受信ビーム毎にディジタル
エコー信号を画像メモリ（Ａ）５へ出力する。この画像
メモリ（Ａ）５へ入力したエコー信号は、コントローラ
１３の制御信号により第一の画像記憶エリアへ順次超音
波ビーム毎にそれらの送受波方向を対応させて、第１画
像となる１枚の超音波断層像を形成するように書き込ま
れる。Next, the operation of the first embodiment configured as described above will be described. First, an echo signal (analog signal) output from the ultrasonic transmission / reception circuit 2 by transmission / reception of an ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1 is converted into a digital signal by the A / D converter 3 and output to the buffer memory 4. Is done. The buffer memory 4 is composed of a plurality of line memories, and the controller 13 alternately switches the writing and reading each time the ultrasonic wave transmitting / receiving direction changes, and outputs a digital echo signal for each sequentially input ultrasonic receiving beam. Output to the image memory (A) 5. The echo signal input to the image memory (A) 5 is transmitted to the first image storage area in accordance with the control signal of the controller 13 so that the transmission and reception directions of the ultrasonic beams are made to correspond to each other so that one image becomes the first image. Is written so as to form an ultrasonic tomographic image.

【００１５】超音波探触子１は、超音波送受信回路２の
制御で１画像分の超音波走査が終了すると、再び送受波
方向を初期方向へ戻し、送受波を繰り返すとともに、送
受波方向を各送受波毎に順次変更して走査を行う。従っ
て、エコー信号も上記と同様に、Ａ／Ｄ変換器３により
Ａ／Ｄ変換され、バッファメモリ４を介して画像メモリ
（Ａ）５へ出力される。画像メモリ（Ａ）５は、今回の
走査によって取り込まれたエコー信号を第二の画像記憶
エリアへ書き込むようにコントローラ１３によって制御
される。第二の画像記憶エリアへのデータ書き込みが超
音波走査の進行とともに終了すると、第２画像が形成さ
れる。When the ultrasonic scanning of one image is completed under the control of the ultrasonic transmission / reception circuit 2, the ultrasonic probe 1 returns the transmission / reception direction to the initial direction again, repeats transmission / reception, and changes the transmission / reception direction. Scanning is performed by sequentially changing each transmission / reception wave. Therefore, the echo signal is also A / D converted by the A / D converter 3 and output to the image memory (A) 5 via the buffer memory 4 in the same manner as described above. The image memory (A) 5 is controlled by the controller 13 so as to write the echo signal captured by the current scan to the second image storage area. When the data writing to the second image storage area is completed with the progress of the ultrasonic scanning, a second image is formed.

【００１６】次いで、コントローラ１３は、第一の画像
記憶エリア及び第二の画像記憶エリアより、互いの画像
の画素を対応させて、双方の画像データを読み出させ、
引算器６へ出力させる。この引算器６は、それぞれ対応
して入力されたデータ（画素データ）毎に引き算を行っ
て、順次第１画像と第２画像との差分データを出力す
る。次いで、引算器６から出力された第１画像と第２画
像との差分データは、コントローラ１３によって制御さ
れた画像メモリ（Ｂ）７の第一の差分画像記憶エリアへ
書き込まれる。Next, the controller 13 causes both pixels of the respective images to correspond to each other from the first image storage area and the second image storage area, and causes both image data to be read out.
Output to the subtractor 6. The subtracter 6 performs subtraction for each corresponding input data (pixel data), and sequentially outputs difference data between the first image and the second image. Next, the difference data between the first image and the second image output from the subtractor 6 is written to the first difference image storage area of the image memory (B) 7 controlled by the controller 13.

【００１７】次に、超音波探触子１は、その後も引き続
いて断層走査を行っており、引き続いて第３画像を取り
込み、エコー信号はＡ／Ｄ変換器３によりＡ／Ｄ変換さ
れてバッファメモリ４を介して画像メモリ（Ａ）５の第
三の画像記憶エリアへ順次書き込まれる。そして、第３
画像が形成される。コントローラ１３は、第３画像が形
成され終わると、第二の画像記憶エリアと第三の画像記
憶エリアとからそれぞれ画素データを対応させて読み出
させ、それらを引算器６へ出力させる。すると、引算器
６は前記と同様に、第２画像と第３画像との間で引き算
を行い、その差分データを出力する。次に、上記引算器
６から出力された第２画像と第３画像との差分データ
は、コントローラ１３によって制御された画像メモリ
（Ｂ）７の第二の差分画像記憶エリアへ書き込まれる。Next, the ultrasonic probe 1 continues to perform tomographic scanning, and subsequently takes in a third image. The echo signal is A / D converted by the A / D converter 3 and buffered. The data is sequentially written to the third image storage area of the image memory (A) 5 via the memory 4. And the third
An image is formed. When the formation of the third image is completed, the controller 13 causes the pixel data to be read out from the second image storage area and the third image storage area in association with each other, and outputs them to the subtractor 6. Then, the subtracter 6 performs subtraction between the second image and the third image in the same manner as described above, and outputs the difference data. Next, the difference data between the second image and the third image output from the subtracter 6 is written to the second difference image storage area of the image memory (B) 7 controlled by the controller 13.

【００１８】このようにして得られた任意の複数の差分
画像を累加器８により累加し、累加差分画像を得る。そ
の詳細を図２〜図５を用いて説明する。図２は差分画像
例であり、運動部位が位置Ｐ₀から位置Ｐ₁へ直線ｌ上を
移動した場合の差分画像を示している。このとき、時間
的に新しい画像から、時間的に古い画像を引き算するこ
とにより、静止部分の差分値は「零」となり、また運動
部位については、新しい画像側のデータは「正」として
残るため輝度は白く、古い画像側のデータは「負」とな
るため輝度は黒く表示される。すなわち、図３に示すよ
うに、横軸は図２に示す直線ｌ上の位置、縦軸は画像の
輝度レベルとすれば、画像の背景（静止部分）の輝度レ
ベル（以下「背景輝度レベル」という）を基準として点
Ｐ₁の輝度は白色方向に、点Ｐ₀の輝度は黒色方向に表示
される。An arbitrary plurality of difference images obtained in this way are added by the accumulator 8 to obtain an added difference image. The details will be described with reference to FIGS. Figure 2 is a differential image example illustrates the difference image when exercised region has moved on a straight line l from the position P ₀ to the position P _1. At this time, by subtracting the temporally old image from the temporally new image, the difference value of the stationary part becomes “zero”, and for the moving part, the data of the new image side remains as “positive”. The luminance is white, and the data on the old image side is "negative", so that the luminance is displayed in black. That is, as shown in FIG. 3, if the horizontal axis is the position on the straight line l shown in FIG. 2 and the vertical axis is the luminance level of the image, the luminance level of the background (stationary portion) of the image (hereinafter referred to as “background luminance level”) the intensity of a point P ₁ on the basis of the) because white direction, the luminance of the point P ₀ is displayed in the black direction.

【００１９】さらに、図４に示すように、運動部位が経
時的にＰ₀からＰ₃へ移動する場合、Ａ／Ｄ変換器３及び
バッファメモリ４をへて、画像メモリ（Ａ）５に入力さ
れる各画像の輝度レベルを図５に示す。図５は図３と同
様のものを示している。各フレーム毎の運動部位Ｐの移
動後の輝度レベルは、背景輝度レベルより高輝度の白色
に表示される。従来の超音波診断装置は、各画像毎の運
動部位の輝度レベルの変化を目視により観察し、残像効
果により直線ｌの方向に移動していることを確認するも
のであった。これに対し、本発明では以下の処理を行う
ことにより、運動部位の速度ベクトル（大きさと方向）
を画面上に表示するものである。ここで、図４（ｂ）か
ら同図（ｄ）までは時系列の各差分画像を、図５（ｂ）
から同図（ｄ）までは、それぞれの画像に対応する輝度
レベルを示す。Further, as shown in FIG. 4, when the moving part moves from P ₀ to P ₃ with time, it is input to the image memory (A) 5 via the A / D converter 3 and the buffer memory 4. FIG. 5 shows the brightness level of each image to be obtained. FIG. 5 shows the same one as FIG. The luminance level after the movement of the motion part P for each frame is displayed in white with higher luminance than the background luminance level. The conventional ultrasonic diagnostic apparatus is configured to visually observe a change in the brightness level of the moving part of each image and confirm that the moving part moves in the direction of the straight line 1 due to an afterimage effect. On the other hand, in the present invention, by performing the following processing, the velocity vector (magnitude and direction) of the moving part is obtained.
Is displayed on the screen. Here, each of the time-series difference images is shown in FIG. 4B to FIG.
To (d) show the luminance level corresponding to each image.

【００２０】図１の累加器８により任意の複数画像（こ
の場合は３枚の画像）の累加処理を施すと、輝度レベル
は図５（ｅ）に示すようになる。このとき、同図（ｂ）
に示すように位置Ｐ₁の輝度レベルＡから位置Ｐ₀の輝度
レベルＡを引き算するとき、そのまま引き算したのでは
その後の累加画像で差分データが消失するので、引き算
する方の輝度レベルを−Ａ＋α（αはオフセット）とす
るものとする。従って、３枚の差分画像から得られる累
加差分画像の輝度レベルは、図５（ｅ）に示すように、
位置Ｐ₃，Ｐ₀に対応して、それぞれＡ，−Ａ＋αとな
り、中間の位置Ｐ₂，Ｐ₁については、いずれも＋αとな
る。そこで、累加差分画像は、図４（ｅ）に示すよう
に、一端の位置Ｐ₃は白レベル、他端の位置Ｐ₀は黒レベ
ルに近い輝度レベルとなり、中間の位置のＰ₂およびＰ₁
の輝度レベルは背景輝度レベルに近い値となる。従っ
て、観察者は図４（ｅ）の１枚の累加差分画像により、
運動部位の方向（ベクトル）を知ることが可能となる。When the accumulator 8 of FIG. 1 performs an accumulating process for an arbitrary plurality of images (three images in this case), the luminance level becomes as shown in FIG. 5 (e). At this time, FIG.
When subtracting the luminance level A position P ₀ from the luminance level A at position P ₁ as shown in, it so subtraction was of the the differential data in subsequent cumulative image disappears, the luminance level of the person who subtracting -A + alpha (Α is an offset). Therefore, the luminance level of the cumulative difference image obtained from the three difference images is, as shown in FIG.
Corresponding to the positions P ₃ and P ₀ , respectively, are A and −A + α, and the intermediate positions P ₂ and P ₁ are both + α. Therefore, cumulative difference image, FIG. 4 (e), the position P ₃ is the white level of one end, the position P ₀ of the other end becomes the brightness level close to black level, an intermediate position P ₂ and P ₁
Is a value close to the background luminance level. Therefore, the observer obtains the single cumulative difference image shown in FIG.
It is possible to know the direction (vector) of the moving part.

【００２１】実施例２ 以上の説明では、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、各
差分画像を等しい重み付けで累加したものとしたが、本
発明はこれに限らず、各差分画像を任意のことなる重み
付けを付与して累加してもよい。図６はこのように各差
分画像を異なるウェイトで累加処理する場合の他の累加
回路８′の実施例を示す内部構成のブロック図である。
この累加回路８′は、図１に示す画像メモリ（Ｂ）７か
らのｎ枚の差分画像データＩs₀〜Ｉs(n-1)を入力しその
うち時系列的に新しい３データずつ選択して出力すると
共に各累加処理ごとに入力する差分画像データを１デー
タずつシフトする第一の切換器１５と、この第一の切換
器１５からの３データを入力しそれぞれのデータに対し
異なる所定のウェイト係数β₁，β₂，β₃を乗算し任意
の異なる重み付けをする乗算器１６と、この乗算器１６
によって重み付けがされた３データを入力し累加する累
加器１７と、この累加器１７で累加処理されたデータを
各累加処理ごとに順次（ｎ−１）出力に分配する第二の
切換器１８と、この第二の切換器１８によって分配出力
された（ｎ−１）枚の累加差分画像データＩas₀〜Ias(n
-2)を記憶する累加差分画像メモリ１９とから成る。な
お、図６において、符号５はｎ枚の断層像データＩ₀〜
Ｉｎを記憶する画像メモリ（Ａ）を示している。また、
図６においては、図１に示す引算器６は図示を省略して
ある。Embodiment 2 In the above description, as shown in FIGS. 5 (b) to 5 (d), the respective difference images are cumulatively added with the same weight. However, the present invention is not limited to this. May be added with arbitrary different weights. FIG. 6 is a block diagram of the internal configuration showing an embodiment of another accumulator circuit 8 'in the case of accumulating each difference image with different weights.
The cumulative circuit 8 'are selected one by n pieces of difference image data Is ₀ ~Is (n-1) new 3 data input of which time series of the image memory (B) 7 shown in FIG. 1 Output And a first switch 15 for shifting the difference image data inputted for each addition process one by one, and three data from the first switch 15 and different predetermined weighting factors for each data. a multiplier 16 that multiplies β ₁ , β ₂ , and β ₃ and arbitrarily assigns different weights;
A accumulator 17 for inputting and accumulating the three data weighted by the accumulator 17, and a second switch 18 for sequentially distributing the data accumulatively processed by the accumulator 17 to (n-1) outputs for each accumulative processing. the second distributed output by switching unit 18 (n-1) piece of cumulative difference image data Ias ₀ ~Ias (n
-2) is stored. In FIG. 6, reference numeral 5 denotes n pieces of tomographic image data I ₀ to I ₀ .
5 shows an image memory (A) that stores In. Also,
In FIG. 6, the subtracter 6 shown in FIG. 1 is not shown.

【００２２】次に、このような構成の累加回路８′の動
作について説明する。まず、図１に示す引算器６により
差分処理された画像データが画像メモリ（Ｂ）７に記憶
されており、この画像メモリ（Ｂ）７から読み出した差
分画像データは第一の切換器１５へ入力し、この第一の
切換器１５で時系列的に新しい任意の枚数、例えば３枚
の差分画像データが選択され、次の乗算器１６へ送出さ
れる。すると、この乗算器１６は、それぞれの差分画像
データに対して異なるウェイト係数β₁，β₂，β₃を乗
算する。次に、このように異なる重み付けがされた各差
分画像データは、累加器１７へ入力して累加処理が施さ
れる。その後、この累加処理された差分画像データは、
第二の切換器１８により、各累加処理ごとに順次（ｎ−
１）出力に分配される。そして、この分配出力された
（ｎ−１）枚の累加差分画像データは、次の累加差分画
像メモリ１９に記憶される。その後、この累加差分画像
メモリ１９から上記累加差分画像データが読み出され、
図１に示すカラーエンコーダ９へ送出される。Next, the operation of the accumulating circuit 8 'having such a configuration will be described. First, the image data subjected to the difference processing by the subtractor 6 shown in FIG. 1 is stored in the image memory (B) 7, and the difference image data read from the image memory (B) 7 is supplied to the first switch 15. The first switch 15 selects an arbitrary number of new image data in time series, for example, three pieces of differential image data, and sends it to the next multiplier 16. Then, the multiplier 16 multiplies each difference image data by different weight coefficients β ₁ , β ₂ , and β ₃ . Next, the difference image data thus weighted differently is input to the accumulator 17 and subjected to an accumulating process. Then, the accumulated difference image data is
The second switch 18 sequentially (n-
1) Distributed to output. Then, the distributed output of the (n-1) cumulative difference image data is stored in the next cumulative difference image memory 19. Thereafter, the cumulative difference image data is read from the cumulative difference image memory 19,
It is sent to the color encoder 9 shown in FIG.

【００２３】このようにして、累加回路８′により累加
差分画像が図４（ｅ）に示すように得られる。この累加
処理が時系列に順次実行されるので、図７に示すよう
に、時刻ｔ＝ｔ₁から時刻ｔ＝ｔ₅に変化するにつれて、
累加差分画像は同図（ｂ）から（ｆ）のように変化す
る。このようにして得られた累加差分画像は、カラーエ
ンコーダ９により輝度レベルが色相に変化される。そし
て、このカラー画像と、画像メモリ（Ａ）５の出力の超
音波白黒画像とが加算器１０により加算され、Ｄ／Ａ変
換器１１によりアナログ信号に変換されて、表示器１２
に画像表示される。In this manner, the cumulative difference image is obtained by the cumulative circuit 8 'as shown in FIG. As this cumulative process, and therefore is sequentially executed in time series, as shown in FIG. 7, changes from time t = t ₁ to time t = t _5,
The cumulative difference image changes as shown in FIGS. The luminance level of the cumulative difference image thus obtained is changed to hue by the color encoder 9. Then, the color image and the ultrasonic black-and-white image output from the image memory (A) 5 are added by an adder 10, converted into an analog signal by a D / A converter 11, and
Is displayed on the screen.

【００２４】実施例３ 次に、本発明の第三の実施例を説明する。この第三の実
施例は、第一の実施例によるベクトル表示を連続的に行
うものである。図８は、図１に示す構成を、差分画像の
加算を指定された枚数毎に行うと共にその加算された差
分画像同士を更に累加するように変形したものを示して
いる。すなわち、コントローラ１３に差分画像加算枚数
設定器２０を接続すると共に、累加器８の後段に画像メ
モリ（Ｃ）２１を設けたものである。上記差分画像加算
枚数設定器２０は、画像メモリ（Ｂ）７に記憶された複
数フレームの差分画像を設定したフレーム数ずつ順番に
累加器８へ出力させるものである。また、画像メモリ
（Ｃ）２１は、累加器８にて累加されカラーエンコーダ
９で色相情報が付与される累加差分画像を記憶するもの
で、例えば複数個のフレームメモリで構成したものから
成り、時間的に異なった累加差分画像を複数フレーム記
憶することができるようになっている。Embodiment 3 Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, the vector display according to the first embodiment is continuously performed. FIG. 8 shows a configuration in which the configuration shown in FIG. 1 is modified such that the addition of the difference images is performed for each designated number of images and the added difference images are further added. That is, the difference image addition number setting device 20 is connected to the controller 13, and an image memory (C) 21 is provided downstream of the accumulator 8. The difference image addition number setting unit 20 outputs the difference images of a plurality of frames stored in the image memory (B) 7 to the accumulator 8 in order of the set number of frames. The image memory (C) 21 stores an accumulated difference image added by the accumulator 8 and added with hue information by the color encoder 9, and is constituted by, for example, a plurality of frame memories. A plurality of differently added cumulative difference images can be stored.

【００２５】次に、この第三の実施例における差分画像
の表示態様を図９を参照して説明する。図９（ａ）は時
刻ｔ₀から時刻ｔnまでの各時刻における断層像Ｐ₀，
Ｐ₁，Ｐ₂，…，Ｐｎを示し、これらの断層像Ｐ₀〜Ｐｎ
は画像メモリ（Ａ）５に記憶されている。これらの断層
像Ｐ₀〜Ｐｎはコントローラ１３の指令により、図４
（ｂ）〜（ｄ）に示すのと同様にして、例えばＰ₀と
Ｐ₁，Ｐ₁とＰ₂，Ｐ₂とＰ₃，…，Ｐn-1とＰｎのように前
後の断層像間でそれぞれ差分画像が生成される。それら
の差分画像は画像メモリ（Ｂ）７へ記憶される。Next, the display mode of the difference image in the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A shows tomographic images P ₀ , P at each time from time t ₀ to time tn.
P _1, P _2, ..., it indicates the Pn, these tomographic images P ₀ to PN
Are stored in the image memory (A) 5. These tomographic images P _{0 to} Pn are given by a command from the controller 13 as shown in FIG.
(B) in a similar manner as shown in ~ (d), for example, P ₀ and P _1, P ₁ and P _2, P ₂ and P _3, ..., between Pn-1 and the tomographic image of the front and rear as Pn A difference image is generated for each. These difference images are stored in the image memory (B) 7.

【００２６】次に、上記画像メモリ（Ｂ）７から差分画
像を読み出すときは、上記差分画像加算枚数設定器２０
の指令により、コントローラ１３は指定された枚数の差
分画像を繰り返し読み出す。すなわち、差分画像加算枚
数設定器２０へオペレータが例えば３枚と設定したとす
ると、初めに、画像メモリ（Ｂ）７からＰ₀，Ｐ₁，
Ｐ₂，Ｐ₃より形成された３枚の差分画像が読み出され、
累加器８により図９（ｂ）に示す累加差分画像が累加器
８により作成され、カラーエンコーダ９でそれに例えば
赤の色相情報が付与された後に、画像メモリ（Ｃ）２１
の第１の記憶領域へ出力される。次に、画像メモリ
（Ｂ）７からＰ₄，Ｐ₅，Ｐ₆，Ｐ₇より形成された３枚の
差分画像が読み出され、累加器８により図９（ｃ）に示
す累加差分画像が作成され、緑の色相によりカラー情報
が付与されて、画像メモリ（Ｃ）２１の第２の記憶領域
へ出力される。この第２番目の累加差分画像へ与えられ
る色相情報は、第１番目のものとは異なった色相とする
のが良い。その理由は、ベクトルの連続表示を行ったと
きに、各ベクトルの識別を容易にするためである。以
下、同様にして差分画像を時系列的に３枚ずつ画像メモ
リ（Ｂ）７より読み出して累加すると共に、色相情報を
違えて画像メモリ（Ｃ）２１へ記憶する。Next, when reading the difference image from the image memory (B) 7, the difference image addition number setting unit 20 is used.
The controller 13 repeatedly reads the designated number of difference images. That is, assuming that the operator sets, for example, three images to the difference image addition number setting device 20, _first , P ₀ , P ₁ ,
The three difference images formed from P ₂ and P ₃ are read out,
The accumulator 8 creates the accumulative difference image shown in FIG. 9B by the accumulator 8, and gives the color encoder 9, for example, red hue information to the image memory (C) 21.
Is output to the first storage area. Next, the three difference images formed from P ₄ , P ₅ , P ₆ , and P ₇ are read from the image memory (B) 7, and the accumulator 8 calculates the accumulative difference image shown in FIG. It is created, color information is given according to the green hue, and output to the second storage area of the image memory (C) 21. The hue information given to the second cumulative difference image is preferably a different hue from the first. The reason is to make it easy to identify each vector when the vectors are continuously displayed. Hereinafter, similarly, the difference images are read out from the image memory (B) 7 in chronological order and added together, and the hue information is stored in the image memory (C) 21 with different hue information.

【００２７】そして次に、以下のようにして画像メモリ
（Ｃ）２１から累加差分画像を読み出して、Ｄ／Ａ変換
器１１でＤ／Ａ変換し表示器１２へ表示する。以下にそ
の表示態様を説明する。第１の表示態様は、図９（ｓ）
に示すように、画像メモリ(Ｃ）２１の各記憶領域の累
加差分画像を一度に読み出して表示するものである。こ
の表示方法による像には、第一の実施例によるベクトル
が複数個連続的に表示される。そして、差分画像加算枚
数を適宜設定することによって運動組織の移動方向及び
速度が識別し易くなる。特に、血流部位へこの表示態様
を用いると、血球の流れの層がベクトル的に識別でき
る。Next, the cumulative difference image is read out from the image memory (C) 21 as follows, D / A converted by the D / A converter 11, and displayed on the display 12. The display mode will be described below. The first display mode is shown in FIG.
As shown in the figure, the cumulative difference image in each storage area of the image memory (C) 21 is read out at a time and displayed. In the image according to this display method, a plurality of vectors according to the first embodiment are continuously displayed. By appropriately setting the number of added difference images, the moving direction and speed of the moving tissue can be easily identified. In particular, when this display mode is used for a blood flow site, a blood cell flow layer can be identified in a vector manner.

【００２８】第２の表示態様は、各累加差分画像を所定
時間ずつ経時的に表示するものである。これは図１０に
示すように、先ず画像メモリ（Ｃ）２１の第１の記憶領
域のＰ₀〜Ｐ₃より成る累加差分画像を、図８においてコ
ントローラ１３に接続された表示時間設定器２２で指定
した時刻ｔ₁′〜ｔ₄′のようにＴ時間繰り返し読み出し
て表示し、次にＰ₄〜Ｐ₇より成る累加差分画像を、同じ
く表示時間設定器２２で指定したＴ時間繰り返して読み
出して表示し、以下同様にして経時的に累加差分画像を
表示する。この表示態様によれば、上記第１の表示態様
とは異なり、ある時間内のベクトルのみが所定時間ずつ
表示される。従って、そのベクトルのみについて深い観
察をすることができる。In the second display mode, each cumulative difference image is displayed over time for a predetermined time. As shown in FIG. 10, first, the cumulative difference image composed of P _{0 to} P ₃ in the first storage area of the image memory (C) 21 is converted by the display time setting unit 22 connected to the controller 13 in FIG. At the designated time t ₁ ′ to t ₄ ′, the T time is repeatedly read out and displayed, and then the cumulative difference image composed of P _{4 to} P ₇ is repeatedly read out for the T time designated by the display time setting unit 22. Then, the cumulative difference image is displayed over time in the same manner. According to this display mode, unlike the first display mode, only vectors within a certain time are displayed at predetermined time intervals. Therefore, it is possible to make a deep observation of only the vector.

【００２９】なお、この第三の実施例においても、累加
差分画像へ断層像を背景像として合成表示しても良いこ
とは図８から明らかである。It is apparent from FIG. 8 that the tomographic image may be combined with the cumulative difference image as a background image in the third embodiment.

【００３０】[0030]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
累加手段（８，８′）により、差分画像データ生成手段
（６）で得た時系列的に並んだ複数フレームの差分画像
を少なくとも２画像以上加算すると共に、この加算した
画像から差分画像データが消失しないように累加して時
系列の累加差分画像を得、画像表示手段（１１，１２）
に表示することができる。従って、被検体の運動部位の
速度ベクトル（速さの大きさと方向）を画像表示するこ
とができ、例えば血流の動態観察をリアルタイムで容易
に行うことができる。このことから、超音波診断装置の
診断能を向上し、臨床価値を高くすることができる。The present invention has been configured as described above.
The accumulating means (8, 8 ') adds at least two or more difference images of a plurality of frames arranged in chronological order obtained by the difference image data generating means (6), and obtains difference image data from the added images. Image display means (11, 12) for obtaining time-sequential cumulative difference images by accumulating so as not to disappear
Can be displayed. Therefore, the velocity vector (the magnitude and direction of the velocity) of the moving part of the subject can be displayed as an image, and for example, dynamic observation of blood flow can be easily performed in real time. For this reason, the diagnostic performance of the ultrasonic diagnostic apparatus can be improved, and the clinical value can be increased.

【００３１】また、図８に示す第三の実施例によれば、
差分画像の加算枚数を適宜設定することにより、運動組
織の移動方向及び速度が識別し易くなる。特に、血流部
位においては、血球の流れの層をベクトル的に識別でき
るようになる。According to the third embodiment shown in FIG.
By appropriately setting the number of added difference images, the moving direction and speed of the moving tissue can be easily identified. In particular, at a blood flow site, a blood cell flow layer can be identified in a vector manner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の第一の実施例を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention;

【図２】 得られた差分画像の一例を示す説明図、FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an obtained difference image;

【図３】 直線移動上の位置における画像の輝度レベル
の変化を示す説明図、FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in a luminance level of an image at a position on a linear movement;

【図４】 運動部位が経時的にある直線上を移動する状
態を示す説明図、FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a moving part moves on a certain straight line over time;

【図５】 図４の場合に画像メモリ（Ａ）に入力される
各位置における画像の輝度レベルの変化を示す説明図、FIG. 5 is an explanatory diagram showing a change in luminance level of an image at each position input to the image memory (A) in the case of FIG. 4;

【図６】 累加手段の第二の実施例を示す内部構成のブ
ロック図、FIG. 6 is a block diagram of an internal configuration showing a second embodiment of the accumulating means;

【図７】 図６の実施例の場合に時刻の変化と共に累加
差分画像が変化する状態を示す説明図、FIG. 7 is an explanatory diagram showing a state in which the cumulative difference image changes with time in the case of the embodiment in FIG. 6;

【図８】 本発明の第三の実施例を示すブロック図、FIG. 8 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention;

【図９】 上記第三の実施例における差分画像の表示態
様を示す説明図、FIG. 9 is an explanatory diagram showing a display mode of a difference image in the third embodiment;

【図10】 上記第三の実施例において累加差分画像を
所定時間ずつ経時的に表示する態様を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a mode in which an accumulated difference image is displayed over time for a predetermined time in the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…超音波探触子、 ２…超音波送受信回路、 ３…Ａ
／Ｄ変換器、 ４…バッファメモリ、 ５…画像メモリ
（Ａ）、 ６…引算器、 ７…画像メモリ（Ｂ）、 ８
…累加器、 ８′…累加回路、 ９…カラーエンコー
ダ、 １０…加算器、 １１…Ｄ／Ａ変換器、 １２…
表示器、 １４…被検体、 ２０…差分画像加算枚数設
定器、 ２１…画像メモリ（Ｃ）、 ２２…表示時間設
定器。1: Ultrasonic probe, 2: Ultrasonic transmission / reception circuit, 3: A
/ D converter, 4 ... buffer memory, 5 ... image memory (A), 6 ... subtractor, 7 ... image memory (B), 8
... accumulator, 8 '... accumulator circuit, 9 ... color encoder, 10 ... adder, 11 ... D / A converter, 12 ...
Display device: 14 subject, 20: difference image addition number setting device, 21: image memory (C), 22: display time setting device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 本 眞 治 千葉県柏市新十余二２番１号 株式会社 日立メディコ技術研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 8/00 - 8/15 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Makoto Moto Osamu Chiba Prefecture shore Kashiwa Shintoyofuta No. 2 No. 1 Co., Ltd. Hitachi Medical intra-technology research Institute (58) investigated the field (Int.Cl. ^7, DB name) A61B 8/00-8/15

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 超音波送受信手段によって被検体内の断
層像データを所定周期で繰り返して得る断層走査手段
と、この断層走査手段によって得た時系列の断層画像間
で計算を行ってそれらの差分画像データを生成する手段
と、前記差分画像データを表示する画像表示手段とを備
えた超音波診断装置において、複数の上記差分画像デー
タを少なくとも２画像以上加算すると共にこの加算した
画像から差分画像データが消失しないように累加する手
段と、前記累加した画像を前記画像表示手段へ供給する
手段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。1. A tomographic scanning unit that repeatedly obtains tomographic image data in a subject by a predetermined period by an ultrasonic transmitting / receiving unit, and a calculation is performed between time-series tomographic images obtained by the tomographic scanning unit to calculate a difference between them. In an ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for generating image data; and image display means for displaying the difference image data, at least two or more of the plurality of difference image data are added, and difference image data is obtained from the added image. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for accumulating the accumulated image so as not to disappear; and means for supplying the accumulated image to the image display means. 【請求項２】 上記差分画像データを２画像以上加算す
ると共にこの加算した画像から差分画像データが消失し
ないように累加する手段に対し、その差分画像を加算す
る枚数を設定する手段を設けると共に、上記累加手段で
累加された累加差分画像を記憶する手段を設けたことを
特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。2. A means for adding two or more difference image data and adding the difference image data so that the difference image data does not disappear from the added image is provided with means for setting the number of the difference images to be added. 2. An ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising means for storing an accumulated difference image accumulated by said accumulating means.