JPH06511396A - 超音波位置指示装置および方法 - 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】 超音波位置指示装置および方法 発明の技術的分野 本発明は超音波画像システム、特に体内の物体、例えば生体内のカテーテルのよ うな医療装置の位置を確認する超音波システムの使用に関する。

背景技術 カテーテルおよびその他の医療装置の正確な配置は、近年種々の疾病、例えば冠 状および末梢動脈のバルーン血管形成術のような治療にとって重要になってきて いる。うつぶせで行なわれる狭窄拡張法、特定の箇所への薬剤の選択的な投与お よびその他多数の適用を含む多数の新しい使用法が、正確なカテーテル配置の必 要性を高めている。カテーテル配置はもっばらＸ線誘導下で行われている。この ような技術において、像影剤はカテーテルを通して送られ、一方でそれがＸ線蛍 光透視法によって観察され、像影剤がカテーテルを通って移動し、先端のジェッ トが位置を示す。多くの場合“介在的な放射線専門医”である医師はＸ線照準位 置間においてカテーテルを誘導する。Ｘ線によるカテーテル配置に対する限界は 、患者および医師によって受取られたＸ線量に基づいた安全性の問題並びに患者 の器官に対する像影剤の負担を含む。

別の限界は、特別な室内で生じる工程の必要性およびその工程中に放射線専門医 も立会う必要性に関連している。これらの両要求が工程を不便にし高価にするこ とは確実である。超音波画像化は、これらの工程が生じる血管および前立腺尿道 の多数の優れた画像を提供することができる。血管を視覚化することに加えて、 超音波画像化のドツプラー能力は、流れを増加するかまたは減少するかに関して カテーテルによって達成された流量の測定を行う。超音波画像化によりカテーテ ルの位置を確認する信頼できる方法は存在しない。これは、カテーテルの超音波 画像がカテーテルが血管中を移動したときの超音波ビームに対するカテーテルの 角度に依存しているためである。そのある部分は観察可能になるが、しかしそれ が観察可能になる部分および時は画像化された血管の正しい通路および超音波ソ ースの特定の位置に依存している。これらの理由のために、動脈および封鎖が超 音波画像化によって観察されていても、例えば末梢動脈内にバルーンカテーテル を正しく配置することを試みるために超音波は使用されない。

従来技術において、針の先端の位置を確認するために超音波画像化を使用するこ とが知られていた。

Ｄ　！ｖｉｄ　Ｈ，Ｒ，Ｖ　ｉｌｋｏｍｅｒｓｏｎ氏他による米国特許第４．２ ４９、５３９号明細書（’ＵＬＴＲＡＳＯＵＮＤ　ＮＥＥＤＬＥ　ＴＩＰ　ＬＯ ＣＡＬ１２ＡＴＩＯＮ　５ＹＳＴＥ１．Ｉ“、　１９８１年２月１０日出願）を 参照されたい。この特許明細書には、超音波画像化システムを使用して針の先端 の位置を確認する手段が記載されている。装置は、位置が決定されており、超音 波画像化システムの伝送されたパルスを受信し、その位置を示すために画像化シ ステムにそれを戻す小さいトランスデユーサから構成されている。特に、復帰信 号は電気的に生成され、体を通して音響的にではなく直接的に画像化システムに 戻される方法が特許出願に記載されていた。

この技術のさらに一般的な使用は、例えばトランスデユーサ支持カテーテルによ る動脈中の介在装置の位置を確認することが考えられる。このような使用には、 位置確認トランスデユーサの位置を示す正しい方法が必要とされる。記載された 技術は種々の関連した問題を有していた。特許出願に記載された方法において、 基準レベルに比較された受信信号を測定するために比較器が使用された。受信信 号が高い場合、装置は超音波システムからトランスデユーサへの伝播時に使用さ れたものに等しい時間だけ遅延された（直接反射が使用された場合は位置確認ト ランスデユーサによって反射されたパルスに要求される時間をシミユレートした ）後、超音波画像システムの信号流に挿入されるパルスを発生し、トランスデユ ーサの位置で“ドツト”を生じさせた。その方法に関する問題は、基準レベルが 変化している信号レベルに対して一定に再調節されなければならないことである 。伝送しているトランスデユーサが位置確認トランスデユーサに近接している場 合、画像ビームのメインローブだけでなくサイドローブが基準レベルを超えて、 画像のいくつかのビーム位置に“ドツト“を生じさせ、結果的に画像を劣化させ る。

画像ビームの中心を表わし、位置確認トランスデユーサの最も正確な位置を提供 する単一のビーム位置を得るために基準レベルが低下された場合、位置の僅かな 変化はどのような信号でも取除くのに十分なほど位置確認トランスデユーサの信 号レベルを低下させ、したがって“ドツト”を削除する。

したがって、従来技術では位置確認を行うために基準レベルの連続的な再調節が 必要とされ、それはシステム動作に対する深刻な欠点である。この特有の技術に 関して、Ｂ、Ｂｒｅ７ｅ「民地による論文（ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＡＬＬＹ　Ｍ ＡＲＫＥＤ　ＣＡＴＨＥＴ、ＥＲ−Ａ　ＭＥＴＩＩＩＯＤ　ＦＯＲＰＯ５ＩＴＩ ＶＥ　ＥＣＨＯＧＲＡＰＥＩＣＣＡＴＨＥＴＥＲＰＯ５ＩＴＩＯＮ　ＩＤＥＮＴ ＩＦＩＣＡＴＩＯＮ　”　、　Ｔｋｓ　Ｍｅｄｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｂｉｏｌｏｇ ｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　ｌｏ＋ｒｒ ａａｌ、　１９８４年５月、２６８乃至２７１頁）を参照されたい。この論文か ら理解されるように、示されたシステムは上記の欠点を有する。

したがって、本発明の目的は任意の種類の再調節を不要にし一方受信トランスデ ューサ位置の最適な位置確認を実現する超音波システムと共に使用される装置を 提供することである。

本発明の別の目的は、超音波トランスデユーサの位置を決定する正確な改良され たシステムを提供することである。

発明の説明 体のエリア内でトランスデユーサに応答する装置は、トランスデユーサが信号を 戻すことによってその表面に当たった超音波エネルギに応答するタイプであって 、トランスデユーサに超音波エネルギが当たるたびに、このトランスデユーサに 信号を復帰させて体のエリアを画像化する超音波画像システムを備え、このシス テムはフレームを示す所定数の走査ラインで画像化されたエリアをカバーするた めに所定数の走査ラインに画像情報を変換することによってこのエリアの表示を 行う手段と、制御信号を供給して戻された信号に最適に応答することを可能にす るためにフレーム単位ベースで信号を解析するようにこのフレーム中に復帰信号 に応答する手段とを含んでいる。

図面の簡単な説明 図１は、本発明による処理回路を含む超音波画像システムを示したブロック図で ある。

図２は、本発明の１実施例による超音波位置指示装置の詳細なブロック図である 。

図３は、本発明の別の実施例による超音波位置指示装置の詳細なブロック図であ る。

図４は、本発明の別の観点の動作のモードを示すのに有効なフローチャートであ る。

図５は、本発明によるトランスデユーサの位置を示す別の方法の詳細なブロック 図である。

図６は、本発明において使用されるファイヤパルスを示したタイミング波形図で ある。

図７は、本発明において有効なメモリアレイのレイアウトのフォーマットである 。

図８Ａおよび８Ｂは、その上に当たる超音波を有するトランスデユーサの動作を 示した図である。

図９は、このシステムによって実行される動作のシーケンスを示したフローチャ ートである。

図１０は、このシステムによって行なわれるファイヤ割込みモードを示すのに有 効な別のフローチャートである。

図１１は、フレーム割込みモードを示すのに有効なフローチャートである。

図１２は、フレーム割込みモードの動作を示すのに有効なフローチャートである 。

本発明を実行する最良モード 図１を参照すると、本発明を使用した超音波画像システムの簡単なブロック図が 示されている。超音波画像システムは、医師またはシステムの利用者が走査され ている患者の体の一部分を視覚化することを可能にするディスプレイ２１を含む 。

超音波画像システムは、有害な形態の放射線を使用せずに体の内部構造の画像化 を可能にするため、医療機器において広範囲に使用されている。示されているよ うに、超音波画像システム２０は走査ヘッド１０と関連している。走査ヘッド１ ０は、医師が患者の体の上を手動で移動し、それによって特定の疾患にしたがっ て画像化を実行する手で動かすユニットである。

従来技術において知られているように、超音波を使用するＩＯのような手で動か すスキャナは、検査下においてティシュのボリュームの明瞭な走査画像を提供す ることが望ましい。以前示されたようなスキャン画像または表示はディスプレイ ２１上に与えられる。図１に示されているように、手で動かすスキャナｌＯは検 査中の典型的な患者の体１５に向けられる超音波１４のビームを発生する。示さ れているように、検査中の患者の動脈、静脈または他の体部分に挿入されるカテ ーテルの進路を追跡するために超音波を使用することが望ましい。このようなカ テーテルは広範囲に使用されている。図に認められるように、カテーテル１２は 患者の動脈１１に挿入され、医師によって移動される。認められるように、ディ スプレイ２１は通常の方法で動脈およびカテーテルを示す。ディスプレイ２１を 見ている医師がカテーテルの進路を決定できるようにカテーテルの位置を示すた めに、カテーテルに固定され、トランスデユーサの表面が超音波によって投射さ れたときに電気信号を供給することができるトランスデユーサ１３が示されてい る。

この方法において、トランスデユーサ１３によって供給された電気信号はワイヤ １６を介して受信処理回路モジュール１９の入力に導かれる。示されている回路 モジュール１９は入カケーブル１８を介して超音波画像システムとインターフェ イスし、超音波画像システムはケーブル１７を介して受信処理回路とインターフ ェイスしている。さらに、結合は電磁または静電気結合のような多数の異なる技 術によって実行可能なことが示されている。この方法において、例えば導線への 直接接続を実際には行わずに走査ヘッド１０から出た導線を超音波画像システム に実際（＝結合することが可能であるが、電磁カップラにより実行可能である。

結合はまたトランスデユーサ１３を介して自動応答することによって音響的であ ることができる。さらに説明されるように、本発明の目的は医師がカテーテルの 正面に関してカテーテル１２の位置を正しく認識することを可能にすることであ る。したがって、システムはカテーテル上の予め定められた位置に配置されたト ランスデユーサ１３の位置を決定する。このようにして、以下説明されるように 受信処理回路１９はカテーテルの正しい位置を決定し、ディスブレイにその位置 を表示させる超音波画像システムに信号を供給し、それで医師はカテーテルが移 動している箇所を正確に知り、カテーテルの位置を認識する。トランスデユーサ １３は、例えば継続中の出願（“ＡＮＮＵＬＡＲＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＴＲＡＮ ＳＤＵＣＥＲＳ　ＥＭＰＬＯＹ！ＮＧ　ＣＵＲＶＥＤ　５ＵＲＦＡＣＥＳ　ＵＳ ＥＦＵＬ　ＩＮ　ＣＡＴＨＥＴＥＲＬＯＣＡＬ１２ＡＴＩＯＮ　″１９９０年１ ０月１５日に出願番号第５９７．５０８号明細書として出願され、本出願人に譲 渡された）に記載されたタイプのトランスデユーサであってもよい。本発明によ る特定のシステムを示す前に、図１のブロック図により動作を簡単に説明する。

示されているように、手で動かすスキャナ１０は、トランスデユーサ１３を本質 的に投射してトランスデユーサ１３に電気信号を生じさせる超音波１４を放出す る。この信号はワイヤ１６に沿って伝送され、受信処理回路１９によって受信さ れる。受信処理回路１９は、画像システム２０によって表示されている画像に関 してトランスデユーサしたがってカテーテルの正しい位置を決定することができ る。その後、受信処理回路は超音波画像システムに導出され、ディスプレイ上に トランスデユーサ１３の位置を明瞭に指示する電気信号を生成する。これはその 位置におけるディスプレイの強度を高めるか、またはシンボルを与えるか、或い はディスプレイを明滅させるか、もしくはトランスデユーサの位置を示すために ディスプレイに異なる色を付加することを含むその他の種々の技術によって行わ れる。この方法において、例えばカテーテルの先端からのまたはカテーテルの中 心における多数の距離についてカテーテルに関するトランスデユーサの位置を知 ることによって、医師はディスプレイを観察することによって直接カテーテルの 位置を認識する。特定の手で動かすスキャナを含む超音波画像システムを全体的 に理解するために、Ｂ、Ｃａｒｄｉｎ！ｅｒ氏他による米国特民地４．５０８． １２２号明細書（“ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ５ＣＡＮＮＩＮＧ　ＡＰＰＡＲＡＴＩ ＩＳ　ＡＮＤ　ＴＥＣ）ＩＮＩＱＵＥｓ”１９８５年４月２日出願され、ニュー シャーシー州のＵ　Ｉｔｒａｍｅｄ、　Ｉｎｃ、に譲渡された）を参照されたい 。以下説明するように、本発明はカテーテルに関連したトランスデユーサの位置 を示し、最も正確な位置指示画像が検索されて実際のディスプレイに導入される ようにシステムが画像フレーム全体にわたって受信された信号を評価することを 可能にする。この方法において、受信トランスデユーサ位置の最適な指示を行う 再調節は不要であり、また本発明によるシステムにおいて従来技術によって明ら かにされた問題はない。

図２を参照すると、本発明によるカテーテル位置指示システムが示されている。

図２において、カテーテル位置指示システムは、回路がこのようなシステムに内 蔵された既存のスキャンコンバータとインターフェイスすることを本質的に可能 にする超音波システムと共に動作する。はとんどの超音波システムは、適切な表 示が生成されることを本質的に可能にするスキャン変換装置を使用する。超音波 システムにおいて、伝送されたパルスから戻ったエコーは超音波画像の１ライン を提供する。超音波画像のそのラインは、音波が患者の体の中を下方に伝播した ときに、それにより衝突された境界のシーケンスに対応する。スキャンコンバー タという用語は、このようなラインからのディスプレイの走査を制御することに よってビデオ表示をフォーマットすることを可能にする任意の走査制御システム を含む。したがって、スキャン制御装置という用語は、スキャンコンバータより 広い概念である。ライン情報は、典型的に走査ヘッドが患者の体に沿って移動さ ・　れたときに生成されたラインのシーケンスから情報を構成するスキャンコン バータに蓄積される。構成された画像またはフレームは、それが直接的にテレビ ジョンモニタに表示されるか、或いはビデオレコーダに記録されることができる ようにビデオフォーマットである。このようなシステムにおいて、画像ラインの 長さまたは装置がエコー情報をどの程度収集するかは、システムがエコー復帰を どの程度長く受信するかによって設定される。したがって、スキャンコンバータ は画像にラインを正確に構成しなければならない。画像の正確さおよび安定性の 決定要因は、走査ライン等の位置決定である。

図１において、ディスプレイ２１上の画像は予め定められた数のラインから構成 されており、予め定められた数のラインがフレームを構成する。このフレームは ビデオ分野において典型であり、スキャンコンバータによって実行されるディス クリートな数のラインを本質的に決定する。本質的に、フレームのスタートは画 像のスタートであり、例えば“画像スタート“と呼ばれる信号によりスキャンコ ンバータによって決定される。これは通常の信号であり、図２にはこのようなも のとして示されている。示された“画像スタート“信号は、スキャンコンバータ を使用する全ての超音波システムによって生成され、基本的に画像のスタートを 決定する。同じように、画像の終了またはフレームの終了はまた、新しいフレー ムのスタートは古いフレームの終了を示すので例えば全く同じ画像スタートパル スであることが可能なパルスによって決定される。′画像スタート”パルスまた はフレームパルス間には、技術的にファイヤパルスとして知られているものが存 在している。各ファイヤパルスは、走査ヘッドＩＯによって伝送され、示されて いるようにビデオ情報の１ラインを示すパルスである。したがって、各“画像ス タート”またはフレームパルス間には、例えば映像２１を含む合計ライン数を決 定する複数のファイヤパルスが存在している。したがって、確認できるようにト ランスデユーサ１３の位置を決定するために、トランスデユーサがビデオ画像中 で現れるラインおよび中央、右側または左側に関するそのライン上のトランスデ ユーサの位置が知られている。したがって、ビデオ技術で示されているように、 カテーテルの位置を定めるＸ−Ｙアドレスまたはその位置を定めるためのビデオ ディスプレイ中のＸおよびＹアドレスでトランスデユーサ１３の座標が知られて いる。ラインまたはレイ（ｒａｙ）上のカテーテルの位置（ＴＨパルスは超音波 システムから伝送されたレイを示す）およびそのラインまたはレイ（画素）上の 正しい位置は、表示された画像に関するカテーテルの位置を決定するためにこの システムによって発生させられる。以下説明するように、図２の回路はそれを実 行するように動作する。図２を参照すると、参照符号３０は例えば示されている ように走査ヘッドから生じた超音波信号が衝突したときに電気信号を生成する図 １の１３のようなトランスデユーサを示す。トランスデユーサ３０からの電気信 号は増幅器３１の入力に結合される。増幅器３１の出力はアナログデジタル（Ａ ／Ｄ）変換器３２の入力に結合される。アナログデジタル変換器３２は通常の設 計であり、例えば８ビツトまたは１６ビツトアナログデジタル変換器であっても よい。Ａ／Ｄ変換器３２は、振幅ラッチ回路３３の入力に結合された１つの出力 を有する。以下説明するように、振幅ラッチ回路３３の目的はあるフレーム中に アナログデジタル変換器３２から生じた最大振幅を蓄積することである。Ａ／Ｄ 変換器３２の出力はまた比較器３４および３５のＰ入力に導かれる。各比較器３ ４および３５は、Ｑ入力の信号とＰ入力の信号を比較し、Ｐ入力の信号がＱ入力 の信号を越えるか或はそれに等しい場合に出力を供給するように動作することが できる通常のデジタル比較器である。

このような比較器の動作は良く知られている。デジタル出力であるアナログデジ タル変換器３２からの出力は、比較器３４および比較器３５のＰ入力に供給され る。比較器３４のＱ入力は、本質的にシステムが動作するより上の予め定められ たしきい値を示すデジタル数である雑音レベル数から獲得される。任意のこのよ うな超音波システムにおいて生成された雑音を補償するために、システムが動作 する前に越えられなければならないしきい値レベルがなくてはならない。雑音レ ベル数は、比較器３４のＱ入力に実験的にまたは経験的に選択され供給されるデ ジタル数である。したがって、入力端子Ｐにおけるアナログデジタル変換器３２ からの出力信号が入力端子Ｑにおける雑音レベル数を越えたとき、比較器３４は ノアゲート３６の１人力に導かれる出力を生成する。ノアゲート３６は振幅ラッ チ３３をエネーブルし、その後振幅ラッチ３３がアナログデジタル変換器３２か らのからの出力信号を蓄積する。比較器３５のＰ入力はまたアナログデジタル変 換器３２の出力に結合される。比較器３５のＱ入力は振幅ラッチ３３の出力に結 合される。このようにして、比較器３５は、Ａ／Ｄ変換器３２からの信号が振幅 ラッチ３３に蓄積された信号より大きいときに動作する。振幅ラッチ３３は前に 蓄積された信号を越え、また雑音レベル数を越える信号のレベルを常に蓄積して いる。さらに、ゲート３６はファイヤパルス中にエネーブルされることが認めら れる。ファイヤパルス中、クロック発振器４０はゲート３６をエネーブルし、そ れによって比較器３４または３５のいずれが動作した場合、振幅ラッチは適切な デジタル形態でアナログデジタル変換器３２からの出力を蓄積することを保証す る。示されたように振幅ラッチの出力はまたアナログ信号にデジタル信号を変換 するデジタルアナログ変換器３９に進み、そのアナログ信号は増幅器３１の利得 を制御するために使用される。以降、増幅器利得制御を“ＡＧＣ”とする。デジ タルアナログ変換器３９は、必要ならば各フレームごとにＡＧＣ信号を変化する ために“画像スタート“でラッチされる。したがって、ＡＧＣは１フレームに１ 度更新される。増幅器３１の利得は、振幅ラッチ３３に蓄積された信号の関数と して制御される。ノアゲート３６が動作されたとき、これはドツトエネーブル信 号を供給する。

ドツトエネーブル信号は、本質的にトランスデユーサの位置が見出だされたこと をシステムに示す信号である。ドツトエネーブル信号は、ドツト見出しラッチま たはフリップフロップ３７を付勢する。ドツト見出しラッチは、常に“画像スタ ート”パルスで消去される通常のＤＱフリップフロップである。

もちろん、振幅ラッチもまた“画像スタート″パルスでリセットされることが理 解される。したがってドツトエネーブル信号が供給されたとき、フリップフロッ プ３７は別のＤＱフリップフロップであるドツト有効ラッチ３８を付勢する。“ 画像スタート″パルスの存在で確認できるように、フリップフロップ３８のドツ ト有効出力はドツトが最後のフレーム中に見出されたことを示す高レベルを生成 する。ドツト有効信号は、シンボルが画像中に現れることを示す。ドツトの位置 は、以下説明される回路によって決定される。示されたクロック発振器４０は、 ファイヤ状態中に単一のエネーブルパルスを供給することができるが、アナログ デジタルおよびデジタルアナログ変換器３２および３９を制御し、アップダウン カウンタ４１および５１にクロックを与えるように動作することも可能である。

認められるように、アップダウンカウンタ４１は、フレームスタートの始めの消 去を意味する“画像スタート”パルスで消去される。アップカウンタ４１への入 力はファイヤパルスである。ファイヤパルスは上記に示されたように超音波シス テムが情報の単一のラインを示すパルスを放出したときに発生する。アップカウ ンタ４１はこのパルスをカウントする。ゲート３６を介したドツトエネーブル信 号の発生中に認められるように、レイラッチまたはラインラッチ４２がエネーブ ルされる。

このようにして、ドツトエネーブル信号が供給されたとき、アップカウンタ４１ の内容はラッチ４２に蓄積される。これは本質的にドツトエネーブル信号が現れ たラインを決定する。もちろん、振幅が変化または増加すると、ドツトエネーブ ル信号に関連したラインを常に蓄積するようにレイラッチ４２の内容も変化する ことが理解される。レイラッチ４２からの出力はレイ転送ラッチであるラッチ４ ３に導かれる。ラッチ４３は“画像スタート″信号によってエネーブルされる。

したがってフレームの終了または次の“画像スタート”信号の始めに、レイラッ チ４２からの内容はレイ転送ラッチ４３に転送されて蓄積される。レイ転送ラッ チ４３の出力は、モジュール４３のエネーブルライン上に存在する読取りレイ命 令によってそうするように命令されたときに、レイ転送ラッチ４３の内容を本質 的に出力するバッファ４４の入力に結合される。この読取りレイ命令は通常制御 されている超音波画像システムのスキャンコンバータによって与えられる。レイ 数出力はライン４６上に現れ、超音波画像システムのスキャンコンバータに導か れて、最後のフレーム中に最大の信号が所定のライン上に現れたことをスキャン コンバータに知らせる。ラインは限定されており、システムはライン上のどこで 最大信号が現れたかを知っていなければならない。この座標は、アップカウンタ ５１によって与えられる。アップカウンタ５１は各フッイヤパルス中に消去され 、クロック回路の出力に結合された入力を有する。このようにして、各ラインは アップカウンタ５１に入力されるクロツクによって決定された一連のセグメント に分解される。各ファイヤパルス中、アップカウンタ５１はラインの長さの間カ ウントする。例えば、典型的なラインは多数のセグメントに分解される。ドツト エネーブル中、画素ラッチ５２はドツトエネーブル信号によってエネーブルされ 、したがって画素う・ソチはドツトエネーブル中アップカウンタ５１の内容を蓄 積する。

画素転送ラッチ５３はレイ転送ラッチに対して同様に動作し、“画像スタート″ 信号によってエネーブルされ、それによってフレームの終りに画素ラッチ５２か らの内容は画素転送ラッチ５３に転送される。バッファ５４は、読取り画素数命 令を受信したとき超音波画像システムのスキャンコンバータに画素数を出力する 。このようにしてスキャンコンバータはレイ数出力および画素数を受信し、した がって強度の増加または色により、或いはオンおよびオフに表示をパルス化する ことによってその位置を変調することができる。このようにして、フレーム中に トランスデユーサ３０によって生成される最大の信号を正確に決定し、カテーテ ルの位置を正しく確認するために画像上のその信号をマークする。もちろん、最 大の信号はトランスデユーサ１３の中心位置を示すことが理解される。表示全体 に関するトランスデユーサ１３の正しいディメンションが知られ、したがってレ イ数出力および画素数出力情報を使用することによって、ディスプレイにおいて １つ以上のラインまたは１つ以上のレイにわたってトランスデユーサの表示を正 しく提供し、それによって表示された画像に関するトランスデユーサの正しいデ ィメンションおよびカテーテルの絶対的に明瞭な映像を医師に与えることができ る。もちろん、上記のシステムはラインまたは画素に対して最大出力または最大 振幅信号の位置を生成するが、図２に示されたシステムの簡単な変調によって、 全てが大きい振幅に関連し、このような信号からカテーテルの正しい位置をさら に正確に決定する複数の信号を供給できることが理解される。例えば、確認され るようにトランスデユーサ１３は本質的に画像の１ラインより物理的に広く、例 えば４または５ラインにおいて現れる。

全てそれらと関連した大きい振幅を有する４または５ラインはまた連続したライ ン中のほぼ同じ画素に配置される。例えば、カテーテルはライン１００　、　１ ’０１　、１０２および１０３と同じ広さであり、各ライン中はぼ同じ画素また は近くの画素にある。したがって、これらの各ラインに対する画素では大きい信 号が予測される。したがって、このようにしてシステムは動作し、はぼ同じ画素 位置に連続したラインで４つの最大信号または所定数の大きい信号を蓄積するよ うに適応させられることができることは直ぐに明らかになるであろう。はぼ同じ 画素位置を示したときには、本質的にトランスデユーサは完全には垂直に配置さ れておらず、事実上垂直または水平軸に関して正または負に傾斜しており、した がって各ラインに関連した画素位置が変化する。上記に示されたように、図２に 関連したブロック図は、超音波画像システムのスキャンコンバータに直接アクセ スしたときに適切である。これは、レイおよび画素数を受信したときのスキャン コンバータがディスプレイ上のカテーテルの画像を挿入すべき箇所を正しく知っ ているためである。上記に説明されたように、位置確認トランスデユーサ３０か らの増幅された信号はフレーム中に前に経験された最も高い値に比較される。上 記の説明は回路のデジタル実行を示すが、上記に示されたことを全て理解するこ とができると、例えばカテーテル蓄積装置等を使用してアナログ形態でも実行可 能であり、したがってアナログ信号により直接動作することができる。もちろん 、デジタル実行は雑音およびその他の変化に関してより信頼性の高いものである ことが理解される。上記に示されたように、大きい振幅が検出された場合、伝送 しているトランスデユーサからの角度を表す音響ビーム位置と伝送しているトラ ンスデユーサからの距離を表した発生時の両方におけるその位置は蓄積される。

したがって、重要なエリアの走査を終了したフレームの終りに、最も高い信号の 正しい位置はレジスタ４３および５３に蓄積される。信号はエネーブルされるシ ステムに対して雑音レベルより高くなければならない。上記に示されたように、 この情報は位置確認するトランスデユーサの位置を表す画像中のドツトの位置を 正しく決定する。図２において、情報はスキャンコンバータに直接接続すること によって画像にドツトを付加するために使用され、ビーム数および時間が画像中 の適切な位置に翻訳される。画像中に表示されるようなこの位置確認ドツトは画 像上のグラフィックオーバーレイとして知られているものによってカラーで示さ れることができる。配置されることができる多数のトランスデユーサが可能であ り、確認できるように、それらは異なってコード化されることができる。

図３を参照すると、スキャンコンバータへの容易なアクセスを持たない超音波画 像システムで使用されることができる技術が示されている。図３に示された実施 例において、適切な位置が計算された後、ドツトは次のフレームに入力される。

信号が最も高かった蓄積されたレイ数は現在のレイ数に比較される。それらが等 しい場合、パルスは伝送パルスと最大信号発生との間に測定された時間の２倍に 等しい時間にその伝送しているトランスデユーサラインに導入される。時間を２ 倍にすることは、位置確認トランスデユーサから伝送トランスデユーサに戻る伝 播時間を補償する。したがって、明るいドツトは位置確認トランスデユーサの正 しい位置に示される。

この時間の２倍化は、トランスデユーサ応答がトランスデユーサをパルス化する 等により実行された場合は不要である。

トランスデユーサ６０は任意の医療装置に配置されることができることが理解さ れる。図３に示されているように、カテーテルトランスデユーサ６０は出力がＡ ／Ｄ変換器６２に供給される増幅器６１の入力に結合される。Ａ／Ｄ変換器６２ は比較器６４および６５のＰ入力に入力を供給する。比較器６４は、信号の振幅 が振幅ラッチ６３に蓄積される比較器６４に入力された雑音レベル数を越えたと き出力を供給する。比較器６５は、Ａ／Ｄ変換器６２からの入力信号がラッチ６ ３に蓄積された振幅値を越えたとき出力を生成する。デジタルアナログ変換器６ ７は増幅器６１の利得を制御する。認められているように、デジタルアナログ変 換器６７は“画像スタート″でラッチされる。したがって、ＡＧＣ信号は１フレ ームに１度更新される。ノアゲート６６の出力は、上記に示されているように“ 画像スタート″でまたはフレーム信号の始めまたは終りにラッチ６８を介してド ツト見出しラッチを動作するエネーブル信号を生成する。ラッチ６８の出力は、 ドツト転送ラッチであるラッチ６９に結合される。表示ドツト信号はスキャンコ ンバータの代わりにノアゲート７９の入力に供給される。以下、これをさらに説 明する。

示されたようないずれの場合においても、クロックは前に示されたようにアナロ グデジタル変換器６２およびノアゲート６６並びにアップカウンタ７２に供給さ れる。しかしながら、クロックは各ファイヤ信号の存在中に消去される２分割器 ８２に供給される。このクロック８２は、ドツトが図３のシステムにおいてどの ように供給されるかを示すために以下さらに説明されるダウンカウンタ中のデー タ７８に供給される。上記と同様に、フレーム中に生じる各ファイヤパルスに対 するカウントを生成するアップカウンタ７１が存在している。アップカウンタ７ １は、　“画像スタート”信号によって消去される。したがって、アップカウン タ７１は画像ディスプレイ中の各ラインをカウントする。同様にして、アップカ ウンタ７２は画素カウントを供給するように動作され、各ファイヤパルス時に消 去され、カウントアツプを開始し、各ラインまたはレイに予め定められた数の画 素を与える。認められるように、画素アップカウンタ７２は、“画像スタート″ 信号によってエネーブルされたドツトエネーブルおよび画素転送ラッチ７７によ ってエネーブルされる画素ラッチ７６と共に動作する。画素情報は、ダウンカウ ンタ７８のデータ入力に供給される。そこに蓄積されたライン値を有するアップ カウンタ７１からの出力は、レイ比較器７５の１つの入力に供給される。レイ比 較器７５の別の入力は、レイ転送ラッチ７４から供給される。このようにして、 レイ比較器７５は蓄積されたライン数と現在のライン数を比較する。“画像スタ ート”により、レイラッチ値および画素ラッチ値はレイ転送ラッチ７４および画 素転送ラッチ７７に転送される。ドツト見出しラッチ値は、表示ドツト信号を生 成するためにドツト転送ラッチ６９に転送される。次の画像フレームにおいて、 比較器７５からのレイ比較器信号は現在の画像レイ数がレイ転送ラッチ７４に蓄 積されたレイ数と同じときに信号を供給し、レイ転送ラッチ７４は各“画像スタ ート”でレイラッチ７３の内容をラッチする。これが発生したとき、画素転送ラ ッチの値はダウンカウンタ７８にロードされる。ダウンカウンタ７８は、カテー テル位置を獲得するために使用されたものの１／２の周波数のクロック８２でゼ ロにデクレメントされる。

これは上記に示されたような必要な時間の２倍化を実行する。

ダウンカウンタ７８がゼロに達し、キャリイを生成したとき、結果的なドツト信 号は増幅され、モジュール９０を介してレベルシフトされる。増幅器のレベルシ フトであるモジュール９０の出力は合計増幅器８３の入力に供給される。合計増 幅器は、超音波画像システムから得られる画像ビデオ入力をその入力で受信する 。したがって、ドツトビデオ情報はライン８４上で画像ビデオ出力信号を生成す る画像ビデオ情報と合計される。

この画像ビデオ出力信号はカテーテルの位置を示すドツト位置を含み、ディスプ レイのビデオ信号に供給され、それによってそのビデオ信号にカテーテル位置を 付加する。示されているように、１つの入力で点灯エネーブル信号を受信し、分 割器８０によって２で分割される“画像スタート”信号を別の入力で有するアン トゲ−）８１の出力はノアゲート７９の入力に結合される。この方法において、 エネーブルされたときゲート８１ハ、ドツト位置が点灯するか、或いは１フレー ムおきに与えられて点灯動作を行うことを可能にする。

図４を参照すると、ハードウェアによってまたはマイクロプロセッサを介して実 行されるフローチャートが示されており、画像ディスプレイにカテーテル位置を 与える問題をさらに表わしている。理解されるように、従来技術の超音波画像シ ステムは１秒に４乃至２０のフレームを生成するスキャンコンバータを使用する 。カテーテルは、例えば非常に速くまたは非常にゆっくり移動されてもよい。カ テーテルがゆっくり移動された場合、トランスデユーサは多数の連続したフレー ム中にほぼ同じ位置にあり、理解されるように、１ドツトは各フレームに対して 生成される。生成されたドツトの数は移動速度の関数である。カテーテルが速く 移動された場合、理解されるようにドツトはカテーテルのピンポイント位置の代 わりにディスプレイ上にラインを生成する。図４において、例えば図２および図 ３に示された全体的なハードウェアが可能なように、示されているように通常の ハードウェアまたはマイクロプロセッサによって実行されることができる簡単な フローチャートが示されている。ライン表示またはディスプレイ上の汚れを防止 するために、図４に示された論理が使用される。現在のレイおよび画素数はモジ ュール９１に示されているように前のレイおよび前の画素と比較される。それら が同じでない場合、モジュール９６によって示されているように古いドツト位置 は削除または除去され、新しいドツトがモジュール９６によって示されるように 新しい画素およびレイ位置に配置される。それらが同じ場合、モジュール９２は この位置の点灯を行うか否かを示す。点灯が行われない場合、プログラムを離れ る。点灯が行われた場合、モジュール９３はスクリーン上にドツトがあるか否か を決定する。スクリーン上にドツトがある場合、ドツトはモジュール９４により 示されているように削除される。スクリーン上にドツトがない場合、ドツトはモ ジュール９５により示されているようにスクリーン上に配置される。このように して、フローチャートによって示されているように１フレームおきにドツトを点 灯することができる。実際の方法において、図４に示されたフローチャートは、 ドツトの発生中の各レイおよび各画素の値が知られており、プラスレイおよび画 素の前の値はまたラッチによって蓄積されるために非常に簡単に実行されること ができる。したがって、上記の技術はシステムがそのフレーム中最適な信号を決 定するために画像フレーム全体を使用することにおいて信頼性が非常に高く、カ テーテルおよびそれに結合されたトランスデユーサに関する非常に正確な位置情 報を提供することが当業者に明らかになるであろう。例えば１つ以上の振幅信号 が蓄積され、トランスデユーサが連続したラインで現れたか否かを決定するため に比較されることが可能であり、それはトランスデユーサの限られた寸法のため に通常の工程であるため、上記の多数の変化が使用されることができることも明 らかである。このようにして、表示中にフレーム単位ベースでトランスデユーサ の正しい位置、したがってカテーテルの位置を追跡することができる。

図５を参照すると、マイクロプロセッサ１０１を使用した超音波位置指示装置が 示されている。説明されたように、マイクロプロセッサ１０１は示された回路の 動作を制御する。回路は、各走査ライン中に発生した信号への応答がフレーム内 の予め定められた振幅より上に多数の連続した信号を配置することを可能にする 。これらの連続した信号を決定することによって、ディスプレイに関するトラン スデユーサの位置が確認される。これは、明るいドツト、矢印または超音波画像 ディスプレイに関してトランスデユーサを強調する任意の他の方法等の種々の手 段によってディスプレイ上にトランスデユーサを示すことを可能にする。

図５から理解されるように、マイクロプロセッサ１０１は実時間入力でフレーム 信号およびファイヤ信号を受信する。マイクロプロセッサは、以下説明されるよ うに上記の回路とインターフェイスするように動作するデータバス１０５を有し て−いる。マイクロプロセッサは、上記の回路の制御をエネーブルする全体的に 符号１０６で示された実時間出力を有する。システムクロックとして動作する２ ０ＭＨｚの発振器１０２がある。

発振器１０２の出力はマイクロプロセッサ１０１のクロック入力に導かれる。発 振器１０２の出力はまた、出力がシステムに内蔵された種々の他のモジュールへ のクロック入力として機能する分割器モジュール１０３を介して２で分割される 。示されているように、図５は患者の体に導入されるカテーテル上に位置された トランスデユーサ１００である。トランスデユーサ＋００は任意の医療装置上に 配置されることができる。トランスデユーサ１００は超音波がトランスデユーサ の表面に衝突したときに信号を放出するかまたは戻すタイプである。トランスデ ユーサはピエゾ電気装置のように、或いは別の手段によってこの信号を電気的に 供給する。トランスデユーサからの出力は、増幅器がＡＧＣ入力を介して制御さ れる利得を有することができる増幅器１１０の入力に供給される。増幅器の出力 はアナログデジタル変換器１１１に供給される。アナログデジタル変換器１１１ の動作はトランスデユーサ１００から入力で受信されたアナログ信号を出力でデ ジタル信号に変換することである。アナログデジタル変換器１１１からの出力は ラッチ１９５に導かれる。ラッチ１９５の機能は、実時間でアナログデジタル変 換器１１１の各デジタル出力または８ビツト出力を蓄積することである。ラッチ １９５の出力は比較器１１６および第２のラッチ１１８に導かれる。第２のラッ チ１１８の機能は、アナログデジタル変換器Ｉｌｌからの前の信号より大きい任 意の信号を蓄積することである。本質的に、比較器１１６は上記の比較器のよう に動作する。比較器１１６はラッチ１１５から出力を得て、ラッチ１１８に蓄積 された最後の最大の信号とラッチ１１５の出力を比較する。ラッチ１１５からの 信号がラッチ１１８に蓄積された信号より大きい場合、比較器はさらに比較する ために新しいより大きい信号をラッチ１１８に蓄積させる。ラッチＩＩＳの出力 はマイクロプロセッサ１０１の制御の下にラッチ１１７に転送される。この方法 において、ラッチ１１７はそこに蓄積された最大信号を常に有している。ラッチ ＋１７の出力は、選択出力モジュール１２０の１つの入力に導かれる。モジュー ル１２０は、以下説明されるように本質的にゲート１２１の制御下にあるスイッ チである。ゲート１２１への入力は、選択出力スイッチがラッチ１１７に蓄積さ れるような最大振幅信号を選択するか、或いは以下説明されるようにラッチ１３ １に蓄積される画素信号を選択することを可能にするマイクロプロセッサ出力１ ０６から得られる。選択出力モジュール１２０の出力は、増幅器がマイクロプロ セッサのデータバス１０５に直接結合される増幅器１２２に導かれる。

上記から、トランスデユーサ１００から生じた各ファイヤ信号またはレイに対す る最大信号の振幅はラッチ１１７に蓄積されることが認められる。示されている ように、フッイヤパルスはＸＹ座標に関して定められる最大の大きさのパルスを エネーブルする多数のラインセグメントに分割される。この方法において、大き い振幅パルスが現れてラッチ１１５に蓄積されたとき、このパルスが現れたファ イヤパルスおよびファイヤパルス間のパルスの位置を知ることが所望される。こ のようにして、上記に説明されたように各パルスのＸＹ位置は確認されることが できる。これを実行するために、システムはアップカウンタ１３２を含む。アッ プカウンタ１３２は、周波数分割器１０３の出力からクロックを受信する。本質 的に、アップカウンタ１３２は各ファイヤパルス中に消去される。図５に認めら れるように、ファイヤパルスはマスクされたファイヤ回路１３３に結合され、そ れは本質的に１シヨツトである。マスクされたファイヤ回路１３３は、各ファイ ヤパルスでアップカウンタ１３２をリセットする。アップカウンタ１３２は、ク ロック周波数の１／２の速度でカウントアツプし始める。このようにして、各フ ァイヤパルスはアップカウンタによって−連の小さい間隔またはセグメントに分 割される。比較器１１６がそれがアナログデジタル変換器から大きい信号を受信 したことを示すたびに、画素ラッチ１３１はまたエネーブルされる。

画素ラッチ１３１がエネーブルされたとき、大きいパルスが現れた画素またはラ インセグメントは自動的にラッチ１３１に蓄積される。ラッチ１３１の出力は選 択出力モジュール１２０の別のスイッチング入力に導かれる。このようにして、 選択出力モジュール１２０は出力増幅器１２２に画素または最大振幅のいずれを 導く。分割器１３３の出力によってクロックされるダウンカウンタ１３４　も示 されている。ダウンカウンタはＤバス１０５から基本的にマイクロプロセッサに よってロードされ、０３（ＰＩＸ）として示された出力でマイクロプロセッサが ら負荷信号を受信する。ダウンカウンタ１３４の機能は以下の通りである。マイ クロプロセッサがファイヤパルス中に最大振幅信号を受信したとき、それはまた 画素数を受信する。画像システムディスプレイ上に信号を表示するために、超音 波がトランスデユーサ面１００に衝突したとき、それは反射して超音波システム の走査ヘッドに戻されることを認識しなければならない。この方法において、伝 播時間は超音波システムに対する時間の２倍である。これは、レイがトランスデ ユーサの表面に衝突したときにトランスデユーサがパルスを生成することを意味 する。しかしながら、このパルスは相対的に同じ通路を通って反射して戻る。し たがって、パルスが超音波システムまたは超音波走査ヘッドに到達する時間は、 パルスがトランスデユーサ面に達する時間の２倍である。この方法において、マ イクロプロセッサはそのレイに関連した画素数２倍でダウンカウンタを負荷する ため、ダウンカウンタ１３４はそれがゼロのカウントに達したときに画像フォー マットに関して正しい位置にある。ダウンカウンタの出力は、アンドゲートであ るゲート１３８に導かれる。アンドゲート１３８への別の入力は、マイクロプロ セッサ１０６によって制御されるレベル変化器１３５から獲得される。マイクロ プロセッサ１０６は適切な間隔でレベル変化器１３５を付勢し、ダウンカウンタ がゼロに達したとき、ドツトはディスプレイ上の適切なＸＹ位置で生成される。

このドツトまたはパルスは、トランスデユーサの位置のＸＹ座標でディスプレイ を強調するように機能する。ドツトゲート１３８の出力は示されているように電 磁結合によって走査ヘッドにパルスを直接挿入することができるケーブルパルサ １３９を通って進む。ドツト出力は、超音波画像システムから得られた信号とビ デオ信号を合計する合計増幅器１４０に直接進むことができ、合計増幅器の出力 は図３に示された回路に関して前に説明されたようにスキャンコンバータに導か れる。したがって、上記において回路がどのように動作するかを簡単に確認でき る。図５には、デジタルアナログラッチ１３６も示されている。ラッチ１３６は マイクロプロセッサ１０５から至り、デジタルアナログ変換器１３７に結合され た出力を有するバス１０５に結合された入力を有する。デジタルアナログ変換器 １３７の出力はＡＧＣとして示されている。

説明するように、マイクロプロセッサは、増幅器１１０にＡＧコードを供給する 。この方法において、マイクロプロセッサによって供給された信号は、デジタル アナログ変換器１３７にこの信号を本質的に転送するＡ／Ｄ変換器ラッチ１３６ の入力に結合される。デジタルアナログ変換器１３７は増幅器１１０のＡＧＣ入 力に供給されるアナログＡＧＣ信号にデジタル信号を変換する。この方法におい て、適切なＡＧＣ信号は増幅器１１０がトランスデユーサ１００から受信された 任意のパルスに効果的に応答することを可能にするように供給される。

図６乃至図１２を参照する。これらの図面の説明に関して、マイクロプロセッサ １０１が残りのシステム素子と共にどのように動作するかを示すために図５が再 度参照される。

図６は、フレームを生成する一連のファイヤパルスを示す。

超音波システムは２５６個のライン表示を生成するために２５６個のファイヤパ ルスを使用するか、或いは５１２個のラインの表示を与えるために５１２個のフ ァイヤパルスを生成する。種々の超音波システムにおいて使用されるファイヤパ ルスの数は変化することができる。本質的にファイヤパルスが放出されるたびに 、超音波システムはレイとして示されたエネルギの超音波ビームを生成する。

マイクロプロセッサは、ゲート１２１（図５）に質関し、それによって選択出力 １２０に各ファイヤパルスまたはレイ中に受信された最大振幅および画素数また はレイに関するその最大パルスの位置を増幅器１２２を介してマイクロプロセッ サに転送させるように機能する。これは、ゲート１２１の入力ＩφおよびＩ−２ を付勢することによってマイクロプロセッサによって実行される。図７に示され たように、マイクロプロセッサは０乃至Ｎの各レイに対する最大振幅および画素 数をメモリアレイに蓄積する。図６に示されたようなマイクロプロセッサは、次 のファイヤパルスの直前の時間に示された読取り時間（破線）にゲート１２１を 動作するようにパルスを生成する。マイクロプロセッサは、マイクロプロセッサ へのファイヤ入力に基づいてファイヤパルスに応答することが理解される。マイ クロプロセッサはまた典型的にファイヤパルスの休止の合間を認識することによ ってフレームのスタートおよび終了を計算する。それによってマイクロプロセッ サは各ファイヤパルスを監視し、したがって回路を制御する。図７に示されてい るように、マイクロプロセッサは、パルスが生じる各レイおよび画素またはライ ンセグメント中に発生する最大パルスの振幅を種々のメモリ位置に蓄積する。例 えば２５６または５１２または任意の他の数のようなＮ個のレイまたはＮ個のフ ァイヤパルスを構成するフレームの終りに、マイクロプロセッサは所定数のレイ に対してメモリアレイに蓄積された全ての振幅を加算し、所定数のレイにより合 計を分割する。

したがって、例えばマイクロプロセッサは０乃至Ｎで示された各メモリ位置に蓄 積された全ての振幅を加算し、Ｎ＋１で数を分割する。このようにして、マイク ロプロセッサは各フレームに対する平均振幅信号値を得る。各フレームに対する 平均値は、蓄積された各振幅値から減算される。このようにして、マイクロプロ セッサはフレーム中に受信されたパルスに影響を与える雑音を抑制することがで きる。大きい振幅の連続したパルスに応答することによって、マイクロプロセッ サはトランスデユーサのＸＹ位置を選択することができる。

以下、これをさらに詳細に説明する。

図８Ａにおいて、表面に衝突し、反射される一連の超音波と共にトランスデユー サ１３の拡大図が示されている。図８Ｂは本質的にトランスデユーサ１３の応答 を示す。例えば、図８Ｂに示されているようにレイロにおける振幅は大きく、レ イ５およびレイ７において小さく、レイ４およびレイ８において小さいことが認 められる。図７には、振幅が最大である、すなわちレイロで３８、レイ５で３３ 、レイ７で３４、レイ８で３５およびレイ４で３０であるので同じシーケンスの 事象が発生することが示されている。したがって、前に示されたようにフレーム 中に最大振幅パルスを探索する代わりに、このシステムはトランスデユーサがあ る箇所をこのような情報から決定するためにパルスのグループでロックする。こ れはさらに、ランダム雑音が一連のパルスとして生じないためランダム雑音がシ ステムに影響を与える機会を減少する。さらに、システムはフレーム中に蓄積さ れた全ての振幅に基づいて平均電圧を発達させ、それによって蓄積された値に応 じてシステムのしきい値を制御する。図６．７および８において論じられた波形 および蓄積アレイの説明と共に図５の動作を良く理解するために、図９で始まる フローチャートを参照する。

図９を参照すると、図５のマイクロプロセッサ１０１の動作を説明し、さらにシ ステムの動作を示するのに有効なフローチャートが示されている。プログラムは モジュール２００および２０１でスタートし、マイクロプロセッサによる初期化 およびエネーブル割込みが行われる。これは、マイクロプロセッサがフレームお よびファイヤとして示された入力ラインに現れた任意の情報を受信することを可 能にする。マイクロプロセッサは、主プログラム２０２にしたがって動作し始め る。これは任意のタイプのプログラムであることができる。マイクロプロセッサ １０１は以下説明するように時分割されるか、或いは主プログラムにしたがって 動作を実行し、例えば図７に示されたようなアレイに蓄積された全ての値の平均 を計算するか、或いはファイヤパルス間の時間を計算する等を行うことができる 。本質的に、マイクロプロセッサは図５に示されたようにその入力ラインで受信 されるファイヤパルスを探索する。したがって、モジュール２０３はファイヤパ ルスが受信されたかを質問する。ファイヤパルスが受信された場合、動作は主プ ログラムを介して連続する。ファイヤパルスが受信された場合、プログラムは最 後のファイヤ期間中の最大トランスデユーサ信号の振幅および画素数を読取る時 か否かを質問する。これはモジュール２０４において実行される。図５を参照す ると、マイクロプロセッサ１０１はファイヤパルスを受信し、マイクロプロセッ サが次のファイヤパルスを予測する時を知っているため、ファイヤパルスの受信 からカウントアツプし始める。これは、システムの反復速度に基づいている。

したがって、マイクロプロセッサは次のファイヤパルスを予測する前に図６に示 されているように読取り信号を初期化する。これは、マイクロプロセッサによっ て実行される時間計算であり、マイクロプロセッサは所定の時間にモジュール２ ０４に示されたように振幅および画素を読取る時であることを示す。マイクロプ ロセッサは最初に増幅器１２２を介してマイクロプロセッサのバス１０５に供給 される振幅ラッチ１１７からの出力をゲート１２１に選択させるＩφＭＡＧ出力 を付勢する。

このモード中、マイクロプロセッサは信号の振幅を受信する。

マイクロプロセッサはまた全てのファイヤパルスを受信し、ファイヤパルスをカ ウントするため、これがどのファイヤパルスかを知っている。したがって、マイ クロプロセッサは、これが新しいフレームの第１または第２或いは第３のファイ ヤパルスであることを既に知っており、したがって図７に示されたようにメモリ アレイに振幅を蓄積する。マイクロプロセッサは、スイッチ１２０にラッチ１３ １から画素数を選択させ、マイクロプロセッサに画素数を与えるように増幅器１ ２２の出力に再び導かれるｌ−２ＰＩＸ読取りを付勢する。これはまた受信され た振幅に隣接したメモリアレイに蓄積される。モジュール２０５に示されたよう に、マイクロプロセッサはアレイに振幅および画素数を蓄積する。これが実行さ れた後、モジュール２０６に示されたようにマイクロプロセッサはＡ／Ｄ変換器 ハードウェアを消去し、表示ドツトをディスエーブルする。これは任意の曖昧さ が発生しないように行われる。その後、マイクロプロセッサはモジュール２０６ により示されたように消去シーケンス後に主プログラムに戻る。したがって、各 フッイヤパルスに対してマイクロプロセッサは選択出力スイッチ１２０を介して 振幅ラッチ１１７および画素ラッチ１３１を“読取り”、各レイまたはファイヤ パルスに対してメモリアレイに最大振幅および画素位置を蓄積する。図９におい て認められるように、モジュール２０１の初期化およびエネーブル割込み後、マ イクロプロセッサはまたファイヤパルスが現れるたびにファイヤ割込みエネーブ ルプログラムを実行する。

マイクロプロセッサはモジュール２０７を介して入力でファイヤパルスを探索す る。ファイヤパルスがある場合、マイクロプロセッサはファイヤ割込みプログラ ムをエネーブルする。

モジュール２０８においてマイクロプロセッサは、ファイヤパルスがあるか否か を決定するために質問する。ファイヤパルスがない場合、マイクロプロセッサは その最初の状態に戻る。

ファイヤパルスがある場合、マイクロプロセッサはファイヤ割込みプログラムを 実行する。認められるように、同様にしテモシュール２０９によって示されたよ うなフレーム割込みエネーブルプログラムモまた存在する。したがって、マイク ロプロセッサはまた別の入力導線上でフレーム信号を探索する。

フレーム信号がある場合、マイクロプロセッサはモジュール２１０によって示さ れたようにフレーム割込みプログラムを初期化する。フレーム信号がない場合、 マイクロプロセッサはモジュール２０９から別の入力を待機する。

図１０を参照すると、図９のモジュール２０８によって示されたようなファイヤ 割込みモードに対するフローチャートが示されている。ファイヤ割込みモード中 、マイクロプロセッサは表示ドツトをディスエーブルし、モジュール２１１によ って示されたようなアナログデジタルハードウェアをエネーブルする。図５を参 照すると、マイクロプロセッサはファイヤ割込みモード中にマイクロプロセッサ によって設定されるレベル変化器ラッチ１３５によって表示ドツトゲート１３８ をディスエーブルし、およびファイヤパルス中にマイクロプロセッサはまたラッ チ１１７をエネーブルし、新しいファイヤパルスが動作を開始することを可能に するように最大値ラッチ１１８を消去する。システムは、１．　３．　５．　７ 等の全ての奇数フレーム中にデータを収集し、２，４，６．８等の全ての偶数フ レーム中にデータを伝送するように動作する。これはフレーム単位ベースでの便 利な動作方法であり、本質的に種々のフレームに基いてデータを収集および伝送 する任意の別の組合せも実行可能である。図１０は奇数フレームを示すモジュー ル２１２を示す。それが奇数フレームである場合、システムはデータを収集する 。イエスとして示されたモジュール２１２からの出力は、マイクロプロセッサが Ａ／Ｄ変換器１１１ノ＼−ドウエアをエネーブルし、表示ドツトをディスエーブ ルすることを示すモジュール２１３に導かれる。これはモジュール２１１におい て実行されるため冗長であるが、しかし信頼性の高い動作を保証する別の検査で ある。ラッチ１１７および１１８と同じラッチが設定されると共に、レベル変化 器および表示ドツトゲート１３８がディスエーブルされる。その後、マイクロプ ロセッサは前のファイヤ期間を計算し、ファイヤカウントをインクレメントする こと２１４に進む。示されているように、マイクロプロセッサはファイヤパルス 間の期間であるファイヤ期間を正しく知り、マイクロプロセッサが上記のように 最大振幅および画素値を読取る読取り位置を示すカウントに達するまで本質的に カウントダウンする。マイクロプロセッサは、モジュール２１４によって示され たようにファイヤ期間を計算している間にファイヤカウントのインクレメントを スタートする。モジュール２１５に示されたように、マイクロプロセッサはファ イヤ期間が長過ぎるか、または短過ぎるかを知る。本質的に、マイクロプロセッ サはそれが不適切なパルスであるファイヤパルスを受信したことを決定する。そ れが発生した場合、マイクロプロセッサは、モジュール２１５によって示された ように予測されたときにファイヤパルスが現れないときに、ファイヤ期間が短過 ぎるか、または長過ぎることを決定する。いずれの事象が発生した場合、マイク ロプロセッサは再度スタートするように指示される。理解できるように、これは 回路動作に影響を与えない。適切なファイヤパルスが受信された場合、マイクロ プロセッサは示されているようにシステムが振幅および画素値を読取る時間をゲ ート１２１を介して計算し、これはモジュール２１６で生じる。それが行われた 後マイクロプロセッサはその相で終了され、またモジュール２１７によって決定 されたようなファイヤ割込みシーケンスからの戻りがある。再度図１０を参照す ると、モジュール２１２によって示されたようにフレームが奇数フレームでない 、したがって偶数フレームである場合、データは伝送される。示されたように、 モジュール２１８を介してマイクロプロセッサは、上記に説明されたように出力 ドツト画素位置により図５のダウンカウンタ１３４を負荷する。マイクロプロセ ッサは、出力導線を介してダウンカウンタ１３４をエネーブルする。その後、マ イクロプロセッサはモジュール２１９によって示されたようにファイヤカウント をインクレメントする。理解できるように、マイクロプロセッサはドツト画素位 置を受信し、アレイを介してそれを蓄積する。マイクロプロセッサは、最大振幅 パルスが発生した画素またはＹ位置を知っている。マイクロプロセッサはまたこ の最大振幅が発生したレイまたはファイヤパルスを知っている。したがって、マ イクロプロセッサはファイヤカウンタ２１９をインクレメントする。

フッイヤカウントが本質的に画素が正しいレイまたはラインにあることを表すフ ァイヤドツト数に等しい場合、マイクロプロセッサは上記に説明されたようにＬ Ｄ大入力介してダウンカウンタ１３４をエネーブルし、ダウンカウンタがファイ ヤパルス中にカウントダウンし始めることを可能にする。マイクロプロセッサは またゲート１３８をエネーブルする。この方法において、ダウンカウンタがゼロ のカウントに達したとき、パルスはゲート１３８の出力で生成され、それによっ てディスプレイの強度を高める。これは、ケーブルパルサ１３９または合計増幅 器＋４０のいずれを介してディスプレイ上のトランスデユーサの位置を明らかに 示している。モジュール２２１によって示されたように、これか達成された後、 システムは割込みモード２１７から主プログラムまたはモジュール２０７への戻 りに進む。

図１１を参照すると、例えば図９に示されているようなフレーム割込みシーケン スが示されている。フレーム割込み中、フレーム割込みパルスを受信した時、マ イクロプロセッサはこれが奇数フレームまたは偶数フレームかを決定する。上記 に示されているように、データは奇数フレーム中に収集され、偶数フレーム中に 伝送されるが、使用される特定のシーケンスは重要ではない。これはモジュール ２５０で実行される。それが奇数フレームである場合、マイクロプロセッサはモ ジュール２５３に示されたように奇数フレーム指示器を偽に設定する。これは、 次のフレームが偶数フレームであることを意味する。奇数フレーム指示器を偽に 設定した後、マイクロプロセッサは上記に示されたように信号平均を生成する。

マイクロプロセッサはフレームに対してアレイに蓄積された振幅の全てを加算し 、信号平均を得るためにアレイ中の位置の数でその値を分割する。マイクロプロ セッサは、モジュール２５５を介して信号平均が大き過ぎるか、または小さ過ぎ るかを決定する。これは、明らかに理解されるようにマイクロプロセッサにプロ グラムされたプレプログラムしきい値で厳密に実行される。信号平均が大き過ぎ るかまたは小さ過ぎる場合、マイクロプロセッサはモジュール２５６を介して強 制的に平均信号値を回路により使用させる。その特定のフレームに対する平均信 号値が大き過ぎるかまたは小さ過ぎることを決定した時に、マイクロプロセッサ は雑音レベルを示すある種の平均値を設定する。信号平均が大き過ぎず、または 小さ過ぎない場合、マイクロプロセッサはノー人力を介してこれを示し、図１２ に関連して示されるフレーム割込み処理を連続する。

図１２を参照すると、トランスデユーサ信号が受信されたか否かを決定するため にパルスのグループを選択する時のマイクロプロセッサの動作が示されている。

図１２に認められるように、例えば図７に示されているようにアレイの内容を与 えた後、マイクロプロセッサはアレイを走査して、画素数か互いの１０の範囲内 にある５以上の連続した復帰または連続したファイヤのグループを見出す。本質 的に、マイクロプロセッサが実行することは、画素数が例えば画素数２２．２３ ．２４゜２５および２８を持つレイ４乃至８に対して示されたものと本質的に同 じである連続したレイにおける連続したファイヤに十分な振幅があるか否かを決 定するために全ての画素値および振幅を観察することである。これが発生した場 合、次にマイクロプロセッサはパルスのこのグループが見出された任意の他の連 続したグループより大きい、信号平均より上の振幅を有するか否かを決定する。

本質的にモジュール２５８に示されているように、マイクロプロセッサが実行す ることは、アレイ中の全ての値を観察し、大きい振幅を有し、また連続した画素 数を持つ任意の別の５つの連続したパルスがあるか否かを決定することである。

マイクロプロセッサがこのようなグループを見出した場合、マイクロプロセッサ はモジュール２５８に示されたようにグループ中の最大振幅のレイであるファイ ヤ数を見出し、ファイヤドツト数にこれを蓄積する。マイクロプロセッサは、振 幅が見出された任意の他のグループより大きく、信号平均より上の連続したグル ープを見出さなければならない。前に示されたように、マイクロプロセッサは各 アレイ位置における各画素振幅の合計値を加算することによって信号平均を計算 し、アレイ中のメモリ位置の数で分割する。これはフレーム全体に対する信号平 均を構成する。図７を再度参照すると、フレーム全体に対する信号平均の計算後 、マイクロプロセッサはｌＯであるように信号平均を計算すると仮定する。マイ クロプロセッサは例えば位置０．　１．　２乃至Ｎのような各位置からＩＯの値 を減算する。認められるように、レイ位置１の振幅は画素２７において９である 。平均信号レベルが１０であった場合、ＩＯより小さいこの信号は無視される。

レイ位置２の値はまたゼロであり、したがって無視され、レイ位置３の値は無視 される。３０であるレイ４の値は２０に減少される。３３である５の値は２３に 減少される。このようにして、システムはトランスデユーサの位置を決定した時 に全ての雑音パルスを無視し、したがって平均を行い、計算された平均振幅より 上ではない全ての信号を除去することができる。これは、モジュール２５８によ り示されたようなマイクロプロセッサが連続したグループを見出す方法である。

このようなグループが見出された場合、マイクロプロセッサはグループ中の最大 振幅のファイヤ数を見出し、ファイヤドツト数にこれを蓄積する。図７を再度参 照すると、この振幅はファイヤドツトグループ数中の最大振幅であるレイロの振 幅３８である。同様に、マイクロプロセッサはモジュール２６０によって示され たようにグループ数中の最大振幅の画素数を見出し、ドツト画素数にこれを蓄積 する。図７を再度参照すると、これは画素２４である。マイクロプロセッサはモ ジュール２６１によって示されたようにグループ中の最大振幅の値を見出し、新 しいＡＧＣ数を計算する。したがって、最大値は１０の平均信号に基づいて２８ に減少される３８である。マイクロプロセッサは、平均信号は２８であるためそ の値の２倍の信号を観察することが所望されることを本質的に示す非常に多数の 有効なアルゴリズムの１つでプログラムされる。したがって、ＡＧＣ信号は２倍 の振幅出力信号を得るために図５の増幅器１１０がその利得を増加することを可 能にするように制御される。

このＡＧＣ数は、増幅器の利得を制御するために図１２のモジュール２６２に示 されたように出力され、例えばそれがデジタルアナログ変換器１３７に基づいて アナログ値に変換されるラッチ１３６の入力に導かれる。これが行われた後、モ ジュール２６３に示されているようにフレーム割込みプログラムから戻る。図１ ２のフレーム割込みプログラムに戻ると（モジュール２５７　）　、マイクロプ ロセッサが画素数が互いの１０の範囲内にあるフレーム中に連続した戻りの５つ のグループを見出すことができない場合、システムはモジュール２６４に示され たように最大増幅器利得を与える新しいＡＧＣ数を提供することが示されている 。したがって、フレーム中連続した画素がない場合、マイクロプロセッサはラッ チ１３６に蓄積される出力数を生成し、ラッチ１３６において出力数は最大利得 で増幅器１１０を塾作するようにデジタルアナログ変換器１３７によってアナロ グ信号に変換される。システムはモジュール２６５によって示されたようにファ イヤドツト数を表示不可能にする。この特定の例において、マイクロプロセッサ はトランスデユーサ位置がフレーム全体中に見出されることができず、したがっ てダウンカウンタ１３４またはドツトゲート１３８を動作する理由がないことを 示し、したがってドツトはモジュール２６６によって示されたように表示不可能 になる。理解できるように、図５のシステムは各ラインまたは各レイ中に見出さ れたこの信号の画素数を含む最大振幅信号を一定して選択している。これらの信 号振幅が全て加算され、平均された後、平均信号は減算される。残りのものが予 め定められた値を越えない場合、トランスデユーサの存在を示すそのフレーム中 の信号は存在しない。これは医師による超音波診断中に可能である。これが存在 している場合、システムは、トランスデユーサ信号が見出されるまで最大利得で 動作する。同様に、一連のパルスが検出されることを要求することが信頼性の高 い動作を保証するように作用する。各レイ中に見出された全ての出力から減算さ れた平均信号を生成する上記の技術は、雑音を実質的に減少し、信頼性の高い動 作を提供するため非常に重要であることが示されている。

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Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．トランスデューサが信号を戻すことによってその表面に当たった超音波エネ ルギに応答するタイプである、体のエリア内で前記トランスデューサに応答する 装置において、超音波エネルギが当たるたびに、前記トランスデューサに信号を 復帰させて体のエリアを画像化する超音波画像システムであって、フレームを示 す所定数の走査ラインで前記画像化されたエリアをカバーするために前記所定数 の走査ラインに画像情報を変換することによって前記エリアの表示を行う第１の 手段を含む超音波画像システムと、制御信号を供給して戻された信号に最適に応 答することを可能にするためにフレーム単位ベースで前記信号を解析するように 前記フレーム中に前記復帰信号に応答する第２の手段とを含んでいる装置。
2. ２．前記復帰信号に応答する前記手段は、複数のセグメントに各走査ラインを分 割する手段と、 復帰信号が復帰された信号を有する各ラインに画素数を与えるように存在してい る各ラインのセグメントを示す手段とを含んでいる請求項１記載の装置。
3. ３．さらに、フレーム中に各ラインに対して前記信号の振幅の表示を与えて蓄積 する各復帰信号に応答する手段を含んでいる請求項２記載の装置。
4. ４．フレームに対して復帰された信号の振幅の平均を得るように前記蓄積された 振幅に応答する手段と、各ラインに対して蓄積されたときに前記振幅表示を減少 する前記平均に応答する手段とを含んでいる請求項２記載の装置。
5. ５．さらに、互いから選択された数より少ない画素数を有するフレームにおいて 所定数の連続したラインに対して最大の蓄積振幅を選択する前記減少された蓄積 された振幅に応答する選択手段と、 前記トランスデューサの位置を示す前記連続したラインにライン数およびセグメ ント数を与えるために前記選択手段に応答する手段とを含んでいる請求項４記載 の装置。
6. ６．ディスプレイ上に前記トランスデューサの位置を示すために前記ライン数お よびセグメント数に応答する手段を含んでいる請求項５記載の装置。
7. ７．トランスデューサが信号を復帰することによってその表面に当たった超音波 エネルギに応答するタイプである、体のエリア内のトランスデューサの位置を確 認する装置において、超音波エネルギがそれに当たるたびに、前記トランスデュ ーサに信号を復帰させて体のエリアを画像化する超音波画像システムであって、 フレームを含む所定数の走査ラインで前記エリアをカバーするために前記所定数 の走査ラインを与えることによって前記体の前記エリアの表示を行う手段を含む 超音波画像システムと、 前記信号のいずれが前記トランスデューサの位置を示すかを決定して前記トラン スデューサ位置に座標位置を与えるようにフレーム単位ベースで復帰信号を解析 するように前記復帰信号に応答する手段とを含んでいる。
8. ８．前記エリアを走査する前記手段は１フレーム当たり所定数の走査ライン、１ 秒当たり所定数のフレームで前記エリアを画像化する走査制御装置を含み、前記 走査制御装置はフレームスタート信号およびフレーム停止信号を供給し、複数の ファイや信号がそれらの間に配置され、各ファイや信号が前記走査ラインの１つ に対応する請求項７記載の装置。
9. ９．前記復帰信号に応答する前記手段は、第１の座標を示す前記復帰信号の存在 中にライン数を与えるように動作するラインカウント手段と、 複数のセグメントに各ラインを分割するように動作する画素発生手段と、 第２の座標を示す画素数を与えるように前記復帰信号の存在に応答し、それによ って第１および第２の座標が前記フレーム中に前記トランスデューサ位置を定め る手段とを含んでいる請求項８記載の装置。
10. １０．前記トランスデューサは前記体のティッシュに配置されたカテーテル上に 位置され、それに固定されている請求項７記載の装置。
11. １１．超音波エネルギが当たったときにトランスデューサが信号を放出するタイ プである、体内にあるトランスデューサの位置を確認する方法において、 フレーム中に放出された信号を検出し、ライン数および前記ライン上の位置に関 して前記信号の位置を定め、それによって前記フレーム中にトランスデューサの 位置を定めるステップを含んでいる方法。
12. １２．各走査ラインは超音波パルスの伝送を示す請求項１１記載の方法。
13. １３．前記位置を定めるステップは複数の画素に前記ラインを分割し、前記エリ アの走査中に前記ライン上の前記配置として画素を定めるステップを含んでいる 請求項１１記載の方法。
14. １４．体内のカテーテルまたはその他の物体の位置を確認する装置において、 カテーテル上に配置され、超音波エネルギがその上に当たったときに信号を放出 することができるトランスデューサ手段と、 前記体のエリアを画像化する超音波画像システムであって、複数の走査ラインに 関連した前記走査されたエリアにフレームを示す前記複数の走査ラインを与える 手段を含む超音波画像システムと、 予め定められた特性にしたがってフレーム中に前記トランスデューサ手段によっ て放出された信号を測定する前記トランスデューサ手段に結合された手段と、前 記信号にＸおよびＹ座標を与えて各フレームに対する前記走査されたエリア内に 前記信号を定めるように放出された前記信号に応答する手段とを含んでいる装置 。
15. １５．さらに、各フレーム中に前記走査されたエリアの内容を表示する前記画像 システムに含まれた表示手段と、前記最大信号、およびしたがって前記トランス デューサの位置を示す各フレームに対して前記ディスプレイ上でマーカ一指示を 挿入する前記ＸおよびＹ座標に応答する手段とを含んでいる請求項１４記載の装 置。
16. １６．さらに、しきい値と放出された信号を比較するために前記放出信号に応答 する手段を含み、前記信号が前記しきい値を越えた場合、制御信号が供給され、 また前記しきい値を越えた時に前記放出信号の値を蓄積する前記制御信号に応答 する手段を含んでいる請求項１５記載の装置。
17. １７．超音波パルスにより患者の体のエリアを画像化するように動作する超音波 画像システムにおいて、前記画像システムはフレーム中に所定数のラインを与え る走査制御装置手段を含み、各ラインは関連したパルス中に前記システムによっ て受取られた情報を示し、それとの組合せが前記患者の体の前記エリア内のカテ ーテルまたはその他の物体の位置を確認する超音波画像システムにおいて、 前記物体上に配置され、超音波エネルギがそれに当たったときに信号を放出する ように動作するトランスデューサ手段と、 前記トランスデューサ手段に結合され、放出された信号にしたがって出力を供給 するように前記放出された信号に応答する第１の手段と、 ライン中に大きい振幅の放出信号を検出するために別の放出された信号と前記出 力信号を比較する第２の手段と、フレーム中の各ラインに対して前記大きい信号 を示すＸおよびＹ座標を与える各ライン中の前記大きい放出信号の前記検出に応 答する第３の手段と、 前記フレーム中に前記信号を蓄積するために前記大きい放出信号および前記ＸＹ 座標に応答する第４の手段と、前記フレーム中に前記トランスデューサの位置を 示すそれらの信号を選択する前記蓄積された信号に応答する手段とを含んでいる 装置。
18. １８．前記第１の手段は出力端子で前記放出信号を増幅する増幅器手段を含み、 アナログデジタル変換器は前記放出信号の振幅を示す値の出力でデジタル信号を 供給するために前記出力端子に結合された入力を有している請求項１７記載の装 置。
19. １９．前記第２の手段は、第２の入力が第１の入力を越えたときに出力信号を供 給するような雑音レベルデジタル数に結合された入力および前記アナログデジタ ル変換器の出力に結合された第２の入力を有する第１の比較器と、前記放出信号 の値を蓄積する前記出力信号に応答するラッチ手段とを含んでいる請求項１８記 載の装置。
20. ２０．前記第３の手段は前記アナログデジタル変換器からの新しい放出信号と前 記蓄積された信号を比較し、前記新しい放出信号が前記蓄積された信号を越えた ときに出力信号を供給するために前記カテーテル手段に結合された１つの入力お よび前記アナログデジタル変換器の出力に結合された別の入力を有する第２の比 較器と、前記ラッチ手段に前記新しい放出信号を蓄積させる手段とを含み、前記 ラッチ手段は前記フレーム中に前記最大の放出信号を蓄積している請求項１９記 載の装置。
21. ２１．前記第４の手段は、 フレーム中に各走査ラインをカウントする第１のカウント手段、および前記最大 信号の検出中に前記カウントされたラインを蓄積し、前記Ｘ座標を示す前記カウ ント手段に結合された手段と、 セグメントに各前記ラインを分割するように動作し、Ｙ座標を示す前記最大信号 の検出中に前記セグメントを蓄積する手段を含む第２の手段とを含んでいる請求 項２０記載の装置。
22. ２２．さらに、現在のフレームと前のフレームに対するＸ座標を比較し、それら が等しいときに出力を供給する手段と、前記カテーテルの位置をマークするため に前記画像信号に信号を挿入する前記出力に応答する手段とを含んでいる請求項 １７記載の装置。
23. ２３．さらに、出力端子でアナログ信号を供給する前記ラッチ手段の出力に結合 された入力を有するデジタルアナログ変換器を含み、前記出力端子が前記蓄積さ れた信号の値にしたがってその利得を制御するために前記増幅手段に結合されて いる請求項１９記載の装置。
24. ２４．さらに、各フレームのビデオ表示を行う前記スキャンコンバータ手段に結 合されたビデオ表示手段と、ディスプレイの残りのものと前記物体の位置を識別 するために前記ディスプレイ上の前記Ｘ−Ｙ座標位置を強調する前記第４の手段 に結合されたマーカー手段とを含んでいる請求項１７記載の装置。
25. ２５．前記マーカー手段は前記ＸＹ座標位置を点灯させる手段を含んでいる請求 項２４記載の装置。
26. ２６．前記マーカー手段は前記Ｘ−Ｙ位置でカラー指示を行う手段を含んでいる 請求項２４記載の装置。
27. ２７．トランスデューサが信号を戻すことによってそれに当たった超音波エネル ギに応答するタイプである、重要なエリア内に配置されたトランスデューサに応 答する装置において、エリアに伝送される一連の超音波レイを供給することによ って前記エリアを画像化し、前記エリアから反射された信号に応答するタイプの 超音波画像システムであって、フレームを構成する所定数の走査ラインを持つ表 示の１つの走査ラインを示す前記レイの少なくとも各１つで前記映像化されたエ リアの表示を行う表示手段を含み、前記トランスデューサは前記エリア内の前記 トランスデューサ位置でそれに当たった前記レイに対して前記信号を戻す超音波 画像システムと、各フレームに対する各レイ中に復帰信号の最大値を提供し、各 レイに対して前記最大値を蓄積する前記復帰信号に応答する手段と、 各フレームに対する前記蓄積信号の平均値を獲得する前記蓄積された信号に応答 する手段と、 フレーム中に前記トランスデューサによって復帰された信号の蓄積された位置を 提供する前記平均値に応答する手段とを含んでいる装置。
28. ２８．さらに、前記ディスプレイ上で前記復帰された信号のＸ、Ｙ位置を示す前 記位置において前記レイ位置と共にセグメント位置を提供するように複数のセグ メントに各レイを分割するように前記一連のレイに応答する手段を含んでいる請 求項２７記載の装置。
29. ２９．さらに、前記ディスプレイ上に位置を表示する前記トランスデューサに復 帰された信号の前記レイ位置に応答する手段を含んでいる請求項２８記載の装置 。