JPH0693897B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は表示手段上に表示される超音波画像の拡大、縮
小及び位置移動をリアルタイムで行うようにした超音波
診断装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 超音波画像の拡大，縮小，位置移動を行なった際に、超
音波のスキャン範囲及び繰り返し（Rate）周波数を最適
なものとなるように制御するような装置は既に考えられ
ているが、画像のある部分を拡大すると共にその移動を
行う場合には、第３図に示すように二つの画面A,Bの一
方に全体を可視し得る低倍率の全体画像が参照画像とし
て存在し、他方の画面に拡大画像が表示されるようにで
きれば便利である。この場合、両方の画像がリアルタイ
ムで対応しつつ動くようにすることが望ましい。これ
は、超音波画像では、超音波プローブを自由自在に動か
して超音波画像を得ようとするにもかかわらず、参照画
像が静止（フリーズ）していれは意味がないことに基づ
くものである。

ところで、従来の超音波診断装置では、異なる倍率の超
音波画像を同時にリアルタイムで表示できるものはなか
った。これは、画像の移動機能のない装置の場合は別と
して移動機能のある装置では拡大画像が全体画像のどの
部分に当るのかを同時に把握するために拡大画像と全体
画像との同時リアルタイム表示が極めて有用であるとい
う要請に対処し得ないことを意味する。

異なる倍率の２画面同時表示は、フレームメモリに対す
る書込み系統を２系統持てば単純に実現できるとも考え
られるが、現実にはフレームメモリに対する全体画像及
び拡大画像に相当するそれぞれの超音波ラスターのベク
トルが異なることやそれぞれの書込み時間が異なること
等の問題が生じ、これらを同時にかつ最適の状態で行う
ことは困難である。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、異なる
倍率の二つの画像すなわち全体画像とその全体画像の任
意の位置における拡大画像とを同時にかつリアルタイム
でそれぞれ表示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ものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、超音波プロ
ーブと、この超音波プローブに接続された送受信系と、
この送受信系から出力されるエコー信号を信号処理しか
つ格納する受信信号処理系と、異なる倍率の二つの超音
波画像をリアルタイムで同時表示する表示手段と、前記
超音波プローブによるスキャニング範囲、繰り返し周波
数を自在に可変可能で、異なる二つのスキャニング範囲
を異なる繰り返し周波数で交互にスキャニングするとも
に、異なる二つのスキャニング範囲のフレーム毎のエコ
ー信号を表示手段の異なる表示領域に対応ずけて交互に
前記受信信号処理系のフレームメモリに書込み可能な制
御手段と、前記二つのスキャニング範囲、繰り返し周波
数及び表示手段上の表示領域を任意に指定可能な入力手
段とを有することを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図に示す実施例装置は、被検体に対する超音波の送
受信に行う超音波プローブ１と、この超音波プローブ１
を励振して超音波を発生させると共に、被検体からの超
音波エコーを基に超音波プロープ１から送出されるエコ
ー信号を受信する送受信系２と、送受信系２からの出力
信号を入力し、A/D変換処理，信号処理等を行う前処理
部４、この前処理部４の出力振を入力し書込み補間処理
を行う書込み補出部５及びフレームメモリ６から構成さ
れる受信信号処理系３と、この受信信号処理系３からの
出力を基に超音波画像を２画面構造（異なる表示領域を
有する構成）で表示するTVモニタ等の表示手段７と、こ
の装置全体の制御を行うシステムコントローラ8,このシ
ステムコントローラ８から送出される第１のコントロー
ル信号に基づき超音波プローブ１から送波される超音波
のスキャニング範囲、繰り返し周波数等を任意に変化
し、かつ、これらに対応する超音波エコーの受信を行う
ために送受信系２に対して送受信制御信号を送出す送受
信制御部９及び前記システムコントローラ８から送出さ
れる第３のコントロール信号に基ずき超音波プローブ１
によるスキャニング範囲に対応したベクトルデータをリ
アルタイムで発生しかつこれを累積加算可能なベクトル
ジェネレータ10からなる制御手段11と、前記システムコ
ントローラ８に対して超音波プローブ１によるスキャニ
ング範囲、繰り返し周波数及び表示手段７上の表示範囲
を指定するための入力信号を送るトラックボール等の入
力手段12とを有して構成されている。

尚、前記システムコントローラ８は、第２のコントロー
ル信号を書込み補間部５に送り、前処理部４で処理され
たエコー信号のフレームメモリに対する書き込みを制御
するようになつている。

また、前記ベクトルジェネレータ10は、ベクトルデータ
をフレームメモリ６に送り、書込み補間部５が書き込み
補間処理後のエコー信号をフレームメモリ６へ書き込む
際にそのアドレスを指定するようになっている。

前記表示手段７は、フレームメモリ６に書き込まれたデ
ータを入力し、２画面構成の画面のうち第一の画面Ａに
は、超音波プローブ１によるあるスキャニング範囲、例
えば、第２図（ａ）に示すように角度θ_１のスキャニン
グ範囲に対応した全体画像を表示し、第２の画面Ｂに
は、第２図（ｂ）に示すように全体画像中の任意の領域
における角度θ_２のスキャニング範囲に対応した拡大画
像を表示するようになっている。

この場合、第２の画面Ｂに全体画像中のどの領域部分を
拡大表示するかは、前記入力手段12を操作してシステム
コントローラ８からベクトルジェネレータ10に送られる
第３のコントロール信号を変化し、これに基づきベクト
ルジェネレータ10によるベクトルデータを変えて前記エ
コー信号のフレームメモリ６に対する書込みアドレスを
制御することにより行うようになっている。

次に上記構成の装置の作用を第２図（ａ）に示す全体画
像表示のための繰り返し周波数f1（繰り返し周期T1）、
角度θ_１のスキャニング範囲のときのフレームメモリ６
との関係及び第２図（ｂ）に示す繰り返し周波数f2（繰
り返し周期T2）、角度θ_２のスキャニング範囲とこのと
きのフレームメモリ６との関係を示す説明図をも参照し
て説明する。

オペレータは、繰り返し周波数をf1に、スキャニング範
囲をθ_１に設定した入力信号を入力手段12からシステム
コントローラ８に入力する。これにより、システムコン
トローラ８から送受信制御部11に第１のコントロール信
号が送られ、送受信制御部９から前記入力信号に対応す
る送信制御信号が送受信系に送られて、この結果送受信
系２は繰り返し周波数f1、スキャニング範囲が角度θ_１
となるように超音波プローブ１に励振する。この励振条
件は、表示手段７のうち第１の画面の１フレーム分継続
する。これにより、繰り返し周波数f1が角度θ_１のスキ
ャニング範囲を有する１ヒレーム分の全体画像に相当す
るエコー信号が超音波プローブ１から送受信系２を経て
前処理部に送られる。

そして、このエコー信号は、前処理部４でA/D変換処
理、信号処理等が行なわれた後、書込み補間部５でシス
テムコントローラから送られる第２のコントロール信号
に基ずく書込み補間処理が行なわれ、さらに第３のコン
トロール信号に基ずいてベクトルジェネレータ10から送
出される繰り返し周波数f1、角度θ_１のスキャニング範
囲に対応するベクトルデータにより設定されるアドレス
フレームメモリ６に書き込まれるとともに、表示手段１
の第１の画面Ａに送られ全体画像として表示される。

次に、オペレータが入手手段12により、第１の画面Ａ上
の全体画像中の任意の領域を指定すると、このときの繰
り返し周波数f2及びスキャニング範囲の角度θ_２をシス
テムコントローラ８が設定する。

これにより、送受信制御部11は、システムコントローラ
８により制御され、繰り返し周波数f2,角度θ_２のスキ
ャニング範囲を示す送受信制御信号を送受信系２に送出
する。この結果、超音波プローブ１は、繰り返し周波数
f2,角度θ_２のスキャニング範囲で励振され、これに対
応するエコー信号が超音波プローブ１から送受信系２に
入力される。このエコー信号は、既述した場合と同様、
前処理部４、書込み補間部５で処理されるが、この場合
には、システムコントローラ８からの第３のコントロー
ル信号が繰り返し周波数f2、角度θ_２に対応して変化
し、これによりベクトルジェネレータ10から発生するベ
クトルデータも変化して、このときのエコー信号のフレ
ームメモリ６に対する書き込みアドレスが全体画像の場
合と異なる値に設定される。この結果、繰り返し周波数
f2,角度θ_２の１フレーム分のエコー信号が全体画像の
場合とは異なるフレームメモリ６の所定の領域に書き込
まれるとともにその内容は第２の画面Ｂ上に全体画像中
の所定の領域の拡大画像として表示される。

このようにして、予め入力手段12により指定された繰り
返し周波数f1,角度θ_１の全体画像が第１の画面Ａに、
繰り返し周波f2,角度θ_２の拡大画像が第２の画面Ｂに
それぞれ表示されるが、表示手段７のフレーム周波数は
通常30Hzなので、本実施例装置のように１フレーム毎に
交互に全体画像及び拡大画像を構成するためのスキャニ
ングを行うことにより、第1,第２の画面A,B上の両画像
は、あたかもリアルタイムでかつ同時に表示されること
になる。

第１の画面Ａに全体画像を表示中に、この全体画像の異
なる領域の拡大画像を第２の画面Ｂ上に表示しようとす
る場合には、再び入力手段12によりスキャニング範囲を
指定し制御手段11における送受信制御信号及びベクトル
データを変えればよく、また、超音波プローブ１を移動
し、被検体の別の部分のスキャニングを行なってその部
分の全体画像と拡大画像とを表示する場合にも上述した
実施例の場合と同様な操作を行えばよい。

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、
その要旨の範囲で種々の変形が可能であることはいうま
でもない。

例えば、前記表示手段は２画面を有する一台のTVモニタ
でも、１画面構成の２台のTVモニタでも実施できる。

また画面ＡとＢの更新は、交互でなく画面Ａが１回の間
に画面Ｂが数回更新されるようにすれば、画面Ｂのリア
ル・タイム性を向上させることができる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、異なる倍率の超音波像、
すなわち、被検体の所定領域の全体画像及びその全体画
像中の任意の位置の拡大画像を表示手段上の異なる表示
領域を表示するに際して、拡大画像表示に必要なだけの
スキャンニング範囲を設定し、拡大画像表示の繰り返し
周期を全体画像表示の繰り返し周期より小さい範囲に設
定してスキャンニングを行うことにより、拡大画像のフ
レームレート（フレーム構成周波数）を上げることがで
きるので、全体画像及び拡大画像との同時表示における
リアルタイム性を向上することができる。しかも、拡大
画像の位置移動も任意に行うことが可能な超音波診断装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例装置の構成を示すブロック
図、第２図（ａ）は、同装置による全体画像のスキャニ
ング範囲及び繰り返し同期とフレームメモリとの関係を
示す説明図、第２図（ｂ）は、同装置による拡大画像の
スキャニング範囲及び繰り返し周期とフレームメモリと
の関係を示す説明図、第３図は、表示手段上の第１の画
面に全体画像を、第２の画面に拡大画像をそれぞれ表示
した状態を示す説明図である。 １……超音波プローブ、２……送受信系、 ３……受信信号処理系、６……フレームメモリ、 ７……表示手段、11……制御手段、 12……入力手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波プローブと、この超音波プローブに
   接続された送受信系と、この送受信系から出力されるエ
   コー信号を信号処理しかつ格納する受信信号処理系と、
   異なる倍率の二つの超音波画像をリアルタイムで同時表
   示する表示手段と、前記超音波プローブによるスキャニ
   ング範囲、繰り返し周波数を自在に可変可能で、異なる
   二つのスキャニング範囲を異なる繰り返し周波数で交互
   にスキャニングするとともに、異なる二つのスキャニン
   グ範囲のフレーム毎のエコー信号を表示手段の異なる表
   示領域に対応ずけて交互に前記受信信号処理系のフレー
   ムメモリに書込み可能な制御手段と、前記二つのスキャ
   ニング範囲、繰り返し周波数及び表示手段上の表示領域
   を任意に指定可能な入力手段とを有することを特徴とす
   る超音波装置。