JPH069620Y2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は、主としてセクタ走査型の超音波診断装置に関
する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来のこの種の装置では、超音波ビームを扇状にセクタ
走査しつつ送受波を行ない、これにより得られたエコー
信号を画像メモリに記憶する。そして、画像メモリに記
憶されたエコー信号データを画像データとしてＴＶ同期
信号に同期してＴＶ走査速度で読み出し、これをＴＶモ
ニタに表示するようにしている。この場合、画像メモリ
には、第３図に示すように、エコー信号データが超音波
のセクタ走査に対応して扇状に書き込まれる。一方、画
像メモリからエコー信号データを読み出す場合には、Ｔ
Ｖ走査方向に従ってたとえば水平方向に読み出される。

ところで、エコー信号データを超音波の各セクタ走査線
ごとに画像メモリに書き込んだ場合には、セクタ走査線
間でデータが書き込まれない空ピクセルが存在すること
になる。その空ピクセルは、扇の裾の部分ほど多い傾向
を示す。したがって、このような空ピクセルを多く含む
エコー信号データをそのまま読み出してＴＶモニタに表
示したときには、いわゆるモアレパターンが現われて画
像が見ずらくなる。そのため、従来は、画像メモリから
読み出したエコー信号データに基づいてセクタ走査線間
を補間する補間回路を設け、この補間回路で作成した補
間データをエコー信号データとともにＴＶモニタに出力
するようにしている。

その際の補間は、第４図に示すように、セクタ走査線の
方向に沿ってその送受波点ｏから等距離にあるエコー信
号データＤｎ、Ｄｎ₊₁相互間で行なうのがデータの関連
性があり忠実度の高い補間画像が得られる点から本来好
ましいが、そのためには、回路構成が極めて複雑にな
る。そのため、従来は、ＴＶ走査方向に沿う前後のエコ
ー信号データＤｎ′、Ｄｎ₊₁′相互間を加算平均して補
間を行なっている。

ところが、このような補間は、回路構成が簡単となるも
のの、データＤｎ′、Ｄｎ₊₁′相互間の関連性が希薄と
なるので補間画像の忠実度が低くくなり、表示画像の輝
度の移り変わりが不連続となって画質が損なわれてい
た。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、従来の欠点を相補するように、比較的簡単な回路構
成で、かつ、忠実度の高い補間処理が行なえて、良好な
画質のセクタ走査画像が表示できるようにすることを目
的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 本考案は、上記の目的を達成するために、超音波をセク
タ走査して得られるディジタル化されたエコー信号デー
タを記憶する画像メモリと、この画像メモリの内容をＴ
Ｖ走査速度で読みだして表示する超音波診断装置におい
て、 前記画像メモリのエコー信号入力側の前段に、画像メモ
リに記憶される前のエコー信号のセクタ走査線１本分に
相当するデータを記憶する少なくとも２つの第１、第２
のラインバッファメモリと、これらのラインバッファメ
モリの内の一方のラインバッファメモリから読み出され
たエコー信号の前回データと他方のラインバッファメモ
リに記憶される今回データとを平均化する平均化回路
と、 前記平均化回路からの平均化データと、トランスジュー
サ側からのエコー信号データとを交互に選択して出力す
る選択回路と、 前記選択回路で選択されて出力されるデータを画像デー
タとして記憶する前記画像メモリと、 前記画像メモリからＴＶ走査速度で読み出される画像デ
ータが入力されるもので、かつ、前記画像メモリからの
前記両エコー信号データのうち、一方のエコー信号デー
タと平均化データとを加算平均して両データの相互間、
および他方のエコー信号データと平均化データとを加算
平均して両データの相互間をＴＶ走査方向に沿ってそれ
ぞれ補間する補間回路とを備え、前記補間回路による補
間データと前記平均化データと前記エコー信号データと
をＴＶモニタに出力することを特徴としている。

（ニ）作用 本考案では、超音波をセクタ走査して得られたエコー信
号は、画像メモリに記憶される前に、まず、一方のライ
ンバッファメモリにセクタ走査線１本分に相当するデー
タ量が記憶される。このとき、他のラインバッファメモ
リからは、既に記憶されているセクタ走査線１本分に相
当するエコー信号の前回データが順次読み出される。そ
して、この前回データと、現在一方のラインバッファメ
モリに格納されつつあるエコー信号の今回データとが平
均化回路に共通に入力される。平均化回路は、今回デー
タと前回データとを平均化する。平均化回路から出力さ
れる平均化データと前記今回データとは選択回路で交互
に選択され、選択されたデータが画像メモリに記憶され
る。したがって、画像メモリには、セクタ走査線の方向
に沿ってエコー信号の今回データと平均化データとが交
互に記憶されることになる。そして、画像メモリからＴ
Ｖ走査速度で読み出されたこれらのデータは、補間回路
でセクタ走査線間をＴＶ走査方向に沿って補間され、こ
れらの補間データがエコー信号データおよび平均化デー
タとともにＴＶモニタに出力される。

このように、本考案の超音波診断装置では、画像メモリ
にセクタ走査により得られたエコー信号データを書き込
む前に、これらのエコー信号データに基づいて、相互に
データの関連性があり忠実度の高い補間データを作成
し、この補間データをエコー信号データとともに画像メ
モリに書き込む。そして、画像メモリからＴＶ走査速度
で読み出されたこれらのデータは、従来と同様に、補間
回路でＴＶ走査方向に沿う前後のデータ相互間が加算平
均されて補間が行なわれる。

（ホ）実施例 第１図は、本考案の実施例に係る超音波診断装置のブロ
ック図である。同図において、符号１は超音波診断装置
の全体を示し、２は超音波を被検体に向けてセクタ走査
するトランスジューサ、４はトランスジューサ２を励振
する駆動パルスを出力するとともに、トランスジューサ
２からのエコー信号を増幅、検波する送受波回路であ
る。６は送受波回路４からのエコー信号デジタル化する
Ａ／Ｄコンバータである。

この実施例の特徴は、後述の画像メモリ２２のエコー信
号入力側の前段に、エコー信号のセクタ走査線１本分に
相当するデータを記憶する第１、第２ラインバッファメ
モリ８、１０、Ａ／Ｄコンバータ６と第１、第２ライン
バッファメモリ８、１０との接続を切り換える第１切換
回路１４、第１、第２ラインバッファメモリ８、１０か
ら読み出されたエコー信号データ出力を選択する第２切
換回路１６、第１ラインバッファメモリ８あるいは第２
ラインバッファメモリ１０から読み出されたエコー信号
の前回データと第１あるいは第２ラインバッファメモリ
８、１０に格納されるエコー信号の今回データとを平均
化する平均化回路１８および平均化回路１８から出力さ
れる平均化データと前記今回データとを選択して出力す
る選択回路２０が設けられていることである。なお、第
１切換回路１４が第１ラインバッファメモリ８に接続さ
れた場合には、第２切換回路１６は第２ラインバッファ
メモリ１０に接続され、逆に、第１切換回路１４が第２
ラインバッファメモリ１０に接続された場合には、第２
切換回路１６は第１ラインバッファメモリ８に接続され
る。

２２はエコー信号データを画像データとして記憶する画
像メモリ、２４は画像メモリ２２からＴＶ走査速度で読
み出されたエコー信号データに基づいてセクタ走査線間
を補間する補間データを作成する補間回路、２６はＤ／
Ａコンバータ、２８はＴＶ同期信号の発生回路、３０は
ＴＶ同期信号にＤ／Ａコンバータ２６の出力を重畳する
加算回路、３２はＴＶモニタ、３４は前記第１、第２切
換回路１４、１６と選択回路２０の動作および画像メモ
リ２２へのエコー信号データの書き込み、読み出し動作
をそれぞれ制御する制御回路である。

次に、この実施例の超音波診断装置におけるセクタ走査
による断層像の表示動作について説明する。

まず、トランスジューサ２で超音波ビームをセクタ走査
しつつ超音波を送受波すると、トランスジューサ２から
は受波した超音波エコーに対応したエコー信号が出力さ
れるので、このエコー信号を送受波回路４で増幅、検波
し、これをさらにＡ／Ｄコンバータ６でデジタル化した
後、第１切換回路１４、平均化回路１８および選択回路
２０にそれぞれ送出する。

第１切換回路１４は制御回路３４から与えられる制御信
号によって超音波走査線１本分のエコー信号データが入
力されるたびに第１、第２ラインバッファメモリ８、１
０の接続を交互に切り換える。したがって、たとえば、
第１切換回路１４が第１ラインバッファメモリ８に接続
されている場合には、第１ラインバッファメモリ８に超
音波走査線１本分のエコー信号データが記憶される。こ
のとき、第２切換回路１６は第２ラインバッファメモリ
１０に接続されているので、第２ラインバッフアメモリ
１０から既に記憶されているセクタ走査線１本分に相当
するエコー信号の前回データが順次読み出される。そし
て、この前回データと、第１ラインバッファメモリ８に
格納されつつあるエコー信号の今回データとが平均化回
路１８に共通に入力されるので、平均化回路１８は、今
回データと前回データとを平均化する。すなわち、平均
化回路１８によって、第２図に示すように、送受波点ｏ
から等距離にあるデータＤｎ、Ｄｎ₊₁相互間が平均化さ
れることにより両データ間を補間する平均化データＤｍ
が得られる。

平均化回路１８で得られた平均化データとＡ／Ｄコンバ
ータ６でデジタル化された今回データとは選択回路２０
で交互に選択され、選択されたデータが画像メモリ２２
に記憶される。したがって、画像メモリ２２には、セク
タ走査線の方向に沿ってエコー信号の今回データと平均
化データとが順次書き込まれることになる。

そして、画像メモリからＴＶ走査速度で読み出されたこ
れらのデータは、次段の補間回路２４に与えられる。補
間回路２４は、第２図に示すように、セクタ走査線に対
応して得られたエコー信号データＤｎ′、Ｄｎ₊₁′と平
均化回路１８で得られた平均化データＤｍとに基づい
て、これらのデータ相互間をＴＶ走査方向に沿って補間
して補間データＤａ、Ｄｂを作成する。補間回路２４で
得られた補間データは、エコー信号データおよび平均化
データとともにＤ／Ａコンバータ２６でアナログ化され
た後、加算回路３０でＴＶ同期信号に重畳されてＴＶモ
ニタ３２に出力される。

したがって、ＴＶモニタ３２に出力されるデータは、画
像メモリ２２に記憶される前後でそれぞれ補間処理が行
なわれるので、全体的にデータ量が多くなり、画面上に
モアレパターンは現われない。

なお、この実施例では、第１、第２ランインバッファメ
モリ８、１０を一段だけ設けているが、複数段に渡って
設けることもできる。この場合には、超音波走査線間を
補間する平均化データが複数本得られるので、一層忠実
度の高い補間データが得られるようになる。

また、旧データの読み出しと新データの書き込みとを同
時に行なうことにより、第１、第２切換回路１４、１６
を省略し、第１、第２ラインバッファメモリ８、１０を
一つのラインバッファメモリにすることもできる。

（ヘ）効果 以上のように本考案によれば、画像メモリにセクタ走査
により得られたエコー信号を書き込む前に、セクタ走査
線の方向に沿った送受波点から等距離にあるエコー信号
データ相互間で平均化処理行なってデータの関連性があ
り忠実度の高い補間データを作成し、この補間データを
エコー信号データとともに画像メモリに書き込んだ後、
さらに、補間回路でこの画像メモリからＴＶ走査速度で
読み出されたＴＶ走査方向に沿う前後のデータ相互間を
加算平均して補間を行なうので、従来の欠点が相補わ
れ、比較的簡単な回路構成でもって忠実度の高い補間処
理が行なえて、良好な画質のセクタ走査画像が表示でき
るようになる等の優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る超音波診断装置のブロッ
ク図、第２図はこの装置における補間データの作成方法
の説明図、第３図は画像メモリに対するエコー信号デー
タの書き込み、読み出し動作の説明図、第４図は従来の
補間方法の説明図である。 １……超音波診断装置、８、１０……第１、第２ライン
バッファメモリ、１８……平均化回路、２０……選択回
路、２２……画像メモリ、２４……補間回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波をセクタ走査して得られるディジタ
   ル化されたエコー信号データを記憶する画像メモリと、
   この画像メモリの内容をＴＶ走査速度で読みだして表示
   する超音波診断装置において、 前記画像メモリのエコー信号入力側の前段に、画像メモ
   リに記憶される前のエコー信号のセクタ走査線１本分に
   相当するデータを記憶する少なくとも２つの第１、第２
   のラインバッファメモリと、これらのラインバッファメ
   モリの内の一方のラインバッファメモリから読み出され
   たエコー信号の前回データと他方のラインバッファメモ
   リに記憶される今回データとを平均化する平均化回路
   と、 前記平均化回路からの平均化データと、トランスジュー
   サ側からのエコー信号データとを交互に選択して出力す
   る選択回路と、 前記選択回路で選択されて出力されるデータを画像デー
   タとして記憶する前記画像メモリと、 前記画像メモリからＴＶ走査速度で読み出される画像デ
   ータが入力されるもので、かつ、前記画像メモリからの
   前記両エコー信号データのうち、一方のエコー信号デー
   タと平均化データとを加算平均して両データの相互間、
   および他方のエコー信号データと平均化データとを加算
   平均して両データの相互間をＴＶ走査方向に沿ってそれ
   ぞれ補間する補間回路とを備え、前記補間回路による補
   間データと前記平均化データと前記エコー信号データと
   をＴＶモニタに出力することを特徴とする超音波診断装
   置。