JPH07231889A - 超音波画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フリーズ画像や記録画像に対しても所望の画
像処理ができる超音波画像診断装置を提供する。 【構成】 超音波を送受波しながら被検体を走査し、順
次得られる音線データに基づいて超音波断層像をリアル
タイムで表示するようにした超音波画像診断装置におい
て、超音波断層像を表示するモニタ20と、一画像分の音
線データを格納する音線データ記憶手段13と、この音線
データ記憶手段13から読み出される一画像分の音線デー
タを、モニタ20に表示するための画像データに変換する
座標変換手段(14)と、この座標変換手段(14)を経てモニ
タ20に表示される画像データを変更する画像データ変更
手段(14)とを具え、前記リアルタイムで表示される超音
波断層像のフリーズ画像および／または外部記録装置15
からの記録画像に対して画像処理を施してモニタ20に表
示し得るよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特にフリーズ画像や
記録画像（静止画像）に対して各種の画像処理を行い得
るようにした超音波画像診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波画像診断装置は、従来、種々のも
のが提案されている。なかでも医療分野において用いら
れている超音波画像診断装置は、リアルタイム（実時
間）処理によって画像診断を行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波画像診断装置にあっては、リアルタイム処理では
鏡映変換（上下はそのままで左右のみ反転する）、画像
回転、表示輝度値調整（ゲイン・コントラスト調整）が
可能であるが、フリーズ操作によって得られる静止画像
や記録されている静止画像（記録画像）に対しては、こ
れらの画像処理ができないという問題があった。このた
め、特に医療分野においては、臨床上重要なフリーズ画
像や記録画像に対しても、リアルタイム処理と同様の画
像処理ができる超音波画像診断装置の開発が望まれてい
る。

【０００４】この発明の目的は、上記要望に応えるべく
なされたもので、フリーズ画像や記録画像に対しても所
望の画像処理を行い得るよう適切に構成した超音波画像
診断装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、超音波を送受波しながら被検体を走査
し、順次得られる音線データに基づいて超音波断層像を
リアルタイムで表示するようにした超音波画像診断装置
において、超音波断層像を表示するモニタと、一画像分
の音線データを格納する音線データ記憶手段と、この音
線データ記憶手段から読み出される一画像分の音線デー
タを、前記モニタに表示するための画像データに変換す
る座標変換手段と、この座標変換手段を経て前記モニタ
に表示される画像データを変更する画像データ変更手段
とを具え、前記リアルタイムで表示される超音波断層像
のフリーズ画像および／または外部記録装置からの記録
画像に対して画像処理を施して前記モニタに表示し得る
よう構成したことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】上記構成において、音線データ記憶手段に格納
された一画像分の音線データは、座標変換手段で画像デ
ータに変換されてモニタに表示されると共に、この座標
変換手段を経てモニタに表示される画像データが画像デ
ータ変更手段により変更される。したがって、超音波走
査によってリアルタイムで表示されている超音波断層像
の一画像分の音線データ、あるいは外部記録装置から読
み出される記録画像の一画像分の音線データを音線デー
タ記憶手段に保持し、その一画像分の音線データを座標
変換手段により画像データに座標変換してモニタに表示
するにあたって、その画像データを画像データ変更手段
で変更すれば、リアルタイムで表示されている超音波断
層像のフリーズ画像や外部記録装置からの記録画像に対
する所望の画像処理が可能となる。

【０００７】

【実施例】図１は、この発明の第１実施例を示すもので
ある。この超音波画像診断装置は、超音波観測部１と、
この超音波観測部１に接続された画像処理部２と、超音
波観測部１に接続された超音波プローブ３とを有する。
超音波プローブ３は、Ｂモードの断層像を得るものであ
れば、公知の種々のものを用いることができるが、この
実施例では、体腔内に挿入される挿入部の先端部内に超
音波を送受波する超音波振動子（図示せず）を有し、こ
の超音波振動子を超音波プローブ３の後端部に設けた駆
動部４により回転させてラジアル走査するものを用い
る。

【０００８】超音波観測部１は、超音波プローブ３の超
音波振動子に超音波の送信信号を供給すると共に、超音
波振動子で受波されて電気信号に変換されたエコー信号
を受信する送受信部５と、この送受信部５で受信された
エコー信号をデジタル信号に変換して格納するフレーム
メモリ６と、このフレームメモリ６に格納された１走査
線毎の音線データを所望のテレビジョン方式の画像デー
タに変換する座標変換手段としてのデジタルスキャンコ
ンバータ（ＤＳＣ）７と、このＤＳＣ７からのデジタル
画像信号をアナログ画像信号に変換するＤ／Ａコンバー
タ８と、このＤ／Ａコンバータ８からのアナログ画像信
号を表示するモニタ９と、超音波プローブ３の駆動部
４、送受信部５、フレームメモリ６等の各部の動作を制
御するシステムコントローラ１０とを有する。

【０００９】また、画像処理部２は、超音波観測部１の
システムコントローラ１０の動作や画像処理等の全体の
動作を制御するＣＰＵ１１と、画像処理に関するデータ
等を記憶する主記憶装置１２と、超音波観測部１のフレ
ームメモリからの一画像分の音線データを格納する音線
データ記憶装置１３と、音線データを所望のテレビジョ
ン方式の画像データに変換する座標変換手段および画像
データを変更する画像データ変更手段を有し、座標変換
処理を含む各種の画像処理を高速に行うための演算処理
プロセッサ１４と、処理プログラム、バックアップデー
タや画像データ等の情報を記録するハードディスクや光
磁気ディスク等の外部記録装置１５と、キーボード等の
操作端末１６と、輝度値等を設定・変更するトラックボ
ール１７と、演算処理プロセッサ１４からの画像処理さ
れた画像データを記憶するフレームバッファ１８と、こ
のフレームバッファ１８からのデジタル画像データをア
ナログ画像データに変換するＤ／Ａコンバータ１９と、
このＤ／Ａコンバータ１９からのアナログ画像信号を表
示するモニタ２０とを有する。なお、超音波観測部１の
フレームメモリ６およびシステムコントローラ１０、画
像処理部２のＣＰＵ１１、主記憶装置１２、音線データ
記憶装置１３、演算処理プロセッサ１４、外部記録装置
１５、操作端末１６およびトラックボール１７は、デー
タ転送バスに接続する。

【００１０】この実施例では、超音波プローブ３を体腔
内に挿入し、超音波観測部１において、システムコント
ローラ１０により駆動部４および送受信部６を制御し
て、超音波振動子を回転駆動させながら超音波の送受信
を行い、これにより得られる体腔内の断層像（二次元画
像）の画像データをＡ／Ｄ変換してフレームメモリ６に
格納し、このフレームメモリ６に格納された画像データ
をＤＳＣ７で座標変換してＤ／Ａコンバータ８を経てモ
ニタ９にリアルタイムで表示すると共に、フレームメモ
リ６からの画像データを画像処理部２に供給する。

【００１１】画像処理部２では、超音波観測部１からの
画像データを音線データ記憶装置１３に順次取り込むと
共に、その取り込まれた画像データに基づいて演算処理
プロセッサ１４において、超音波観測部１のＤＳＣ７に
おけると同様の座標変換処理を含む所望の画像処理を行
い、その処理した画像データをフレームバッファ１８お
よびＤ／Ａコンバータ１９を経てモニタ２０に供給して
リアルタイムまたは非リアルタイムで表示する。

【００１２】この実施例では、画像処理部２において、
画像回転処理、鏡映変換処理の画像処理をも行い得るよ
うにするため、演算処理プロセッサ１４を、図２に示す
ように、音線データのメモリを有する座標変換手段とし
てのＤＳＣ２０１と、このＤＳＣ２０１への音線データ
の書き込み順序を、所望の画像処理に応じて変更する画
像データ変更手段としての音線データ順序変更手段２０
２とをもって構成する。

【００１３】以下、画像処理部２における各画像処理動
作について説明する。先ず、超音波観測部１のＤＳＣ７
におけると同様の座標変換処理のみを行う場合、例え
ば、超音波観測部１のモニタ９に表示されているリアル
タイム像と同一のリアルタイム像を画像処理部２のモニ
タ２０に表示する場合には、図３Ａに示すように、音線
データ記憶装置１３に順次記憶されるラジアル走査の一
画像分（全円周３６０度）の音線データ３６０本（音線
番号０から３５９まで３６０度分のデータ）を順次読み
出し、その順次の音線データを演算処理プロセッサ１４
において、音線データ順序変更手段２０２を経て、図３
Ｂに示すように読み出された音線番号順にＤＳＣ２０１
に格納し、このＤＳＣ２０１に格納された画像データを
超音波観測部１のＤＳＣ７におけると同様の座標変換処
理を行って、図３Ｃに示すようにモニタ２０に表示す
る。これにより、超音波観測部１のモニタ９に表示され
ているリアルタイム像と同一のリアルタイム像を、画像
処理部２のモニタ２０に表示することができる。

【００１４】また、超音波観測部１のモニタ９に表示さ
れているリアルタイム画像のフリーズ画像を画像処理部
２のモニタ２０に表示する場合には、操作者において操
作端末１６を操作してフリーズをかけることにより、そ
のフリーズ操作直前に、図３Ａに示すように音線データ
記憶装置１３に記憶されたラジアル走査の一画像分の音
線データを該音線データ記憶装置１３に保持して順次読
み出し、その順次読み出される音線データを音線データ
順序変更手段２０２を経て、図３Ｂに示すように同様に
読み出された音線番号順にＤＳＣ２０１に格納し、この
画像データを同様に座標変換処理して図３Ｃに示すよう
にモニタ２０に表示する。これにより、超音波観測部１
のモニタ９に表示されているリアルタイム像と同一処理
状態のフリーズ画像を、画像処理部２のモニタ２０に表
示することができる。

【００１５】なお、記録画像については、フリーズ操作
によって音線データ記憶装置１３に保持された一画面分
の音線データを、必要に応じて外部記録装置１５に記録
画像として書き込み、この外部記録装置１５に書き込ま
れた記録画像を、必要に応じて読み出して音線データ記
憶装置１３に保持し、その保持した音線データを上記の
場合と同様に処理することにより、記録画像をモニタ２
０に表示することができる。

【００１６】次に、上記のリアルタイム画像、フリーズ
画像あるいは記録画像に対して画像回転処理を行う場合
について説明する。これらの画像に対する画像回転処理
においては、例えば、操作端末１６の特定のキーを所定
時間押すことにより、音線データ順序変更手段２０２に
より音線データ記憶装置１３から読み出される一画像分
の音線データのうちの所定数の音線データのＤＳＣ２０
１への書き込み順序を変更する。例えば、図３Ａに示す
ように音線データ記憶装置１３に記憶されて、音線番号
０から３５９の順に読み出されるラジアル走査の一画像
分の音線データを、音線データ順序変更手段２０２によ
り、図３Ｄに示すように、音線番号３０，３１，３２，
・・・，３５９，０，１，・・・，２７，２８，２９の
ように順序を変更してＤＳＣ２０１に書き込み、これを
上記と同様に座標変換してモニタ２０に表示する。この
ようにすれば、図３Ｅに示すように、図３Ｃに示す画像
に対して反時計方向に３０音線分、すなわち３０度回転
した画像をモニタ２０に表示することができる。同様に
して、操作端末１６の特定のキーの押圧時間に応じて、
ＤＳＣ２０１への音線データの書き込み順序を適宜変更
することにより、任意の画像回転を行うことができる。

【００１７】このように、画像を任意に回転して表示す
れば、関心部位を任意の方向に向けることができるの
で、見やすく表示することができる。また、超音波画像
と内視鏡等の他の画像診断装置から得られる画像とを比
較する場合、比較する画像の方向が異なっていても、超
音波画像を回転することで方向を合わせることができる
ので、診断上有用となる。

【００１８】次に、上記のリアルタイム画像、フリーズ
画像あるいは記録画像に対して鏡映変換処理を行う場合
について説明する。これらの画像に対する鏡映変換処理
においては、例えば、操作端末１６の特定のキーを押す
ことにより、音線データ順序変更手段２０２により音線
データ記憶装置１３から読み出される一画像分の音線デ
ータのＤＳＣ２０１への書き込み順序を逆にする。すな
わち、図４Ａに示すように音線データ記憶装置１３に記
憶されて、音線番号０から３５９の順に読み出されるラ
ジアル走査の一画像分の音線データを、音線データ順序
変更手段２０２により、図４Ｂに示すように、音線番号
０，３５９，３５８，・・・，３，２，１のように順序
を逆にしてＤＳＣ２０１に書き込み、これを上記と同様
に座標変換してモニタ２０に表示する。このようにすれ
ば、図４Ｃに示すように、鏡映変換した画像をモニタ２
０に表示することができる。

【００１９】このように、画像を鏡映変換して表示すれ
ば、例えば、人体を頭の方向から見た画像を、足の方向
から見た画像に変換することができるので、解剖学的な
位置関係を容易に把握することが可能となる。また、超
音波画像と内視鏡等の他の画像診断装置から得られる画
像とを比較する場合に、相互の画像が鏡映関係にあって
も、超音波画像を鏡映変換することで相互の画像の左右
を一致させることができるので、診断上有用となる。

【００２０】図５は、この発明の第２実施例の要部を示
すものである。この実施例は、図１に示す構成におい
て、画像処理部２のモニタ２０に表示するリアルタイム
画像、フリーズ画像あるいは記録画像に対して、輝度値
変更処理を行い得るようにしたものである。このため、
図５に示すように、演算処理プロセッサ１４を、音線デ
ータのメモリを有する座標変換手段としてのＤＳＣ５０
１と、このＤＳＣ５０１に書き込む音線データの輝度値
を変更する画像データ変更手段としての輝度値変更手段
５０２とをもって構成する。

【００２１】輝度値変更手段５０２には、例えば、図６
Ａに示すように、ＤＳＣ５０１に書き込む８ビットの音
線データの画素値と、モニタ２０に表示する８ビットの
表示輝度値とを対応させる変換テーブルを予め設定して
おく。この変換テーブルは、輝度値変更処理に先立っ
て、例えば、図６Ｂに示すようにグラフ化してモニタ２
０に表示し、トラックボール１７によりグラフ形状を変
更する等、操作者が入力手段を操作することにより、任
意に設定変更するようにする。その他の構成は、図１と
同様である。

【００２２】このようにして、音線データ記憶装置１３
からの音線データの各画素値の輝度値を、輝度値変更手
段５０２において変換テーブルに基づいて変更して、例
えば、図６Ａに示すように、音線データの２５６の画素
値のうち、０から１０までの画素値の輝度値を２５６階
調の０に、１１から２００までの画素値の輝度値を２５
６階調の０から２５５まで段階的に、２０１から２５５
までの画素値を２５６階調の２５５に、それぞれ変更し
てＤＳＣ５０１に書き込み、座標変換してモニタ２０に
表示する。

【００２３】このように、輝度値を任意に設定して画像
の明るさ（ゲイン）やコントラストを変化させることに
より、例えば、図６Ａの場合においては、１１から２０
０までの画素値の輝度変化を強調し、その他の画素値は
同一の輝度値（０または２５５）にすることにより、病
変部等の関心領域をより見やすく表示することができ
る。また、超音波画像と内視鏡等の他の画像診断装置か
ら得られる画像とを比較する場合に、相互の画像の明る
さやコントラストが異なっていても、超音波画像の輝度
値を変更することで、相互の画像の明るさやコントラス
トを合わせることができるので、画像間の比較を容易に
行うことができ、診断上有用となる。

【００２４】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、第１および第２実施例では、フリーズ
画像および外部記録装置からの記録画像の双方に対して
上述した画像処理を行い得るよう構成したが、フリーズ
画像に対してのみ、または外部記録装置からの記録画像
に対してのみ上述した画像処理を施すよう構成すること
もできる。また、外部記録装置を省略して、フリーズ画
像に対してのみ上述した画像処理を行うよう構成するこ
ともできるし、逆に超音波観測部を省略して、外部記録
装置からの記録画像に対してのみ上述した画像処理を行
うよう構成することもできる。さらに、第２実施例で
は、輝度値変更を座標変換の前に行ったが、順序を逆に
して、座標変換の後に輝度値変更を行うよう構成するこ
ともできる。また、輝度値変更のビット数は、変換前の
画像の画素値のビット数と、表示するモニタの階調数に
よって適宜変更することができる。

【００２５】この発明の他の目的は、フリーズ画像や記
録画像に対して鏡映変換および画像回転処理を行い得る
よう適切に構成した超音波画像診断装置を提供すること
にある。この目的を達成するため、この発明は、請求項
１記載の超音波画像診断装置において、前記画像データ
変更手段を、前記音線データ記憶手段から読み出される
一画像分の音線データの順序を変更する音線データ順序
変更手段をもって構成したことを特徴とするものであ
る。このように、画像データ変更手段を音線データ順序
変更手段をもって構成すると、音線データ記憶手段から
読み出される一画像分の音線データは、その順序が変更
された状態で座標変換されてモニタに表示されることに
なるので、フリーズ画像や記録画像に対する鏡映変換処
理および画像回転処理の画像処理が可能となる。この発
明のさらに他の目的は、フリーズ画像や記録画像に対し
て表示画像の輝度値（ゲイン・コントラスト）を調整し
得るよう適切に構成した超音波画像診断装置を提供する
ことにある。この目的を達成するため、この発明は、請
求項１記載の超音波画像診断装置において、前記画像デ
ータ変更手段を、前記画像データの各画素の輝度値を変
更する輝度値変更手段をもって構成したことを特徴とす
るものである。このように、画像データ変更手段を輝度
値変更手段をもって構成すると、モニタに表示される画
像データの各画素は、その輝度値が変更されてモニタに
表示されることになるので、フリーズ画像や記録画像に
対する表示画像の輝度値を調整する画像処理が可能とな
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、フリ
ーズ画像や記録画像に対しても、各種の画像処理を行い
得るようにしたので、診断効率を向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す図である。

【図２】図１に示す演算処理プロセッサの構成を示す図
である。

【図３】第１実施例による画像回転処理を説明するため
の図である。

【図４】第１実施例による鏡映変換処理を説明するため
の図である。

【図５】この発明の第２実施例の要部を示す図である。

【図６】第２実施例による輝度値変更処理を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１ 超音波観測部 ２ 画像処理部 ３ 超音波プローブ ４ 駆動部 ５ 送受信部 ６ フレームメモリ ７ デジタルスキャンコンバータ（ＤＳＣ） ８ Ｄ／Ａコンバータ ９ モニタ １０ システムコントローラ １１ ＣＰＵ １２ 主記憶装置 １３ 音線データ記憶装置 １４ 演算処理プロセッサ １５ 外部記録装置 １６ 操作端末 １７ トラックボール １８ フレームバッファ １９ Ｄ／Ａコンバータ ２０ モニタ ２０１ ＤＳＣ ２０２ 音線データ順序変更手段 ５０１ ＤＳＣ ５０２ 輝度値変更手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｎ 29/06

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波を送受波しながら被検体を走査
   し、順次得られる音線データに基づいて超音波断層像を
   リアルタイムで表示するようにした超音波画像診断装置
   において、 超音波断層像を表示するモニタと、 一画像分の音線データを格納する音線データ記憶手段
   と、 この音線データ記憶手段から読み出される一画像分の音
   線データを、前記モニタに表示するための画像データに
   変換する座標変換手段と、 この座標変換手段を経て前記モニタに表示される画像デ
   ータを変更する画像データ変更手段とを具え、 前記リアルタイムで表示される超音波断層像のフリーズ
   画像および／または外部記録装置からの記録画像に対し
   て画像処理を施して前記モニタに表示し得るよう構成し
   たことを特徴とする超音波画像診断装置。