JP2010274068A - Ultrasonic diagnostic apparatus and image display method in ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】血流信号とノイズ領域との境目を認識しやすくし、操作者の負担を軽減し、診断時間を短縮することが可能な超音波診断装置を提供する。
【解決手段】被検体内の運動体を含む診断部位との間で超音波ビームを送受信する送受信手段と、前記送受信手段により得られた受信信号から所望のレンジゲートの位置の前記運動体に起因したドプラ信号を抽出する抽出手段と、前記抽出されたドプラ信号からドプラスペクトラムを演算する周波数分析手段と、前記演算された前記ドプラスペクトラムの強度の小さい方の一部範囲を除く部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更する調整手段と、前記調整手段により変更された前記ドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部に表示させる表示制御手段と、を有する。
【選択図】図1An ultrasonic diagnostic apparatus that makes it easy to recognize a boundary between a blood flow signal and a noise region, reduces an operator's burden, and shortens a diagnosis time.
Transmission / reception means for transmitting / receiving an ultrasonic beam to / from a diagnostic site including a moving body in a subject, and the moving body at a position of a desired range gate from a reception signal obtained by the transmission / reception means Extraction means for extracting the Doppler signal, frequency analysis means for calculating a Doppler spectrum from the extracted Doppler signal, and a Doppler in a partial range excluding a partial range where the calculated intensity of the Doppler spectrum is smaller Adjusting means for changing the intensity of the spectrum; and display control means for displaying the Doppler spectrum changed by the adjusting means on the display unit with luminance based on the intensity.
[Selection] Figure 1
Description
この発明は、超音波診断装置及び超音波診断装置における画像表示方法に関し、特に、超音波のドプラ効果を利用して、血液等、体内の運動体の運動状態を診断する超音波診断装置及び超音波診断装置における画像表示方法に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus and an image display method in the ultrasonic diagnostic apparatus, and in particular, an ultrasonic diagnostic apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus for diagnosing the motion state of a moving body such as blood using the Doppler effect of ultrasound. The present invention relates to an image display method in an ultrasonic diagnostic apparatus.
従来、超音波パルスドプラ法と超音波パルス反射法とを併用し、一つの超音波プローブで断層像(白黒Bモード像)と血流情報とを得るとともに、少なくともその血流情報をリアルタイムで表示するようにした超音波ドプラ診断装置が知られている。 Conventionally, the ultrasonic pulse Doppler method and the ultrasonic pulse reflection method are used together to obtain a tomographic image (monochrome B-mode image) and blood flow information with a single ultrasonic probe, and at least display the blood flow information in real time. Such an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus is known.
従来の超音波ドプラ診断装置について図11から図13を参照して説明する。図11は超音波診断装置の構成を示すブロック図、図12はタイミングチャートを示す図、図13は周波数スペクトルパターンを示す図である。 A conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus will be described with reference to FIGS. 11 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus, FIG. 12 is a timing chart, and FIG. 13 is a frequency spectrum pattern.
この超音波ドプラ診断装置は血流情報として血流速度を計測するものである。超音波診断装置は、超音波プローブ201に接続された送信用のパルサ202及び受信用の前置増幅器203を有する。前置増幅器203の出力側には、ミキサ204、ローパスフィルタ205、サンプルホールド回路206、バンドパスフィルタ207、及び周波数分析器であるドプラスペクトラム演算部208、ゲイン調整回路209、ダイナミックレンジ調整回路210を介して表示器211に接続されている。 This ultrasonic Doppler diagnostic apparatus measures blood flow velocity as blood flow information. The ultrasonic diagnostic apparatus includes a transmission pulser 202 and a reception preamplifier 203 connected to the ultrasonic probe 201. On the output side of the preamplifier 203, a mixer 204, a low pass filter 205, a sample hold circuit 206, a band pass filter 207, a Doppler spectrum calculation unit 208 that is a frequency analyzer, a gain adjustment circuit 209, and a dynamic range adjustment circuit 210 are provided. To the display 211.
この超音波ドプラ診断装置は、また送信制御及び受信制御のためのパルス発生回路212と、レンジゲート制御用のレンジゲート回路213とを備えている。パルス発生回路212は分周回路、ゲート回路などを備えており、所定周波数のクロックパルスa(図12参照)を発生させ、そのクロックパルスaをレンジゲート回路213及びミキサ204に供給するとともに、そのクロックパルスaに基づいて超音波繰返し周波数に相当するレートパルスb(図12参照)を生成し、そのレートパルスbをパルサ202及びレンジゲート回路213に供給する。 The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus further includes a pulse generation circuit 212 for transmission control and reception control, and a range gate circuit 213 for range gate control. The pulse generation circuit 212 includes a frequency dividing circuit, a gate circuit, and the like, generates a clock pulse a having a predetermined frequency (see FIG. 12), supplies the clock pulse a to the range gate circuit 213 and the mixer 204, and A rate pulse b (see FIG. 12) corresponding to the ultrasonic repetition frequency is generated based on the clock pulse a, and the rate pulse b is supplied to the pulser 202 and the range gate circuit 213.
上記パルサ202は、供給されたレートパルスbに基づいて高電圧の駆動電圧パルスを生成し、その駆動電圧パルスにより超音波プローブ201を励振する。この励振に伴って、超音波プローブ201は超音波パルス信号を生体P内に送波する。送波された超音波パルス信号の一部は、生体P内の血管壁及び血管内の血流B(主に赤血球)で反射して超音波エコー信号となる。この超音波エコー信号は再び同一の超音波プローブ201により受信され、電圧エコー信号d(図12参照)に変換される。 The pulser 202 generates a high-voltage drive voltage pulse based on the supplied rate pulse b, and excites the ultrasonic probe 201 with the drive voltage pulse. Accompanying this excitation, the ultrasonic probe 201 transmits an ultrasonic pulse signal into the living body P. A part of the transmitted ultrasonic pulse signal is reflected by the blood vessel wall in the living body P and the blood flow B (mainly red blood cells) in the blood vessel to become an ultrasonic echo signal. This ultrasonic echo signal is received again by the same ultrasonic probe 201 and converted into a voltage echo signal d (see FIG. 12).
この電圧エコー信号dは、超音波のドプラ効果を反映した受信信号となる。つまり、生体P内を流れている血流に対して超音波パルスを送波すると、流動する血球によって散乱され、ドプラ偏移を受ける。このため、超音波ビームの中心周波数fcがfdだけ変化し、受信周波数fはf=fc+fdとなる。このドプラ偏移周波数fdは、血流速度v、超音波ビームと血管の成す角度θ、音速cとして、およそ以下のように表される。 This voltage echo signal d is a reception signal reflecting the Doppler effect of ultrasonic waves. That is, when an ultrasonic pulse is transmitted to the blood flow flowing in the living body P, it is scattered by the flowing blood cells and undergoes Doppler shift. For this reason, the center frequency fc of the ultrasonic beam changes by fd, and the reception frequency f becomes f = fc + fd. The Doppler shift frequency fd is expressed as follows in terms of the blood flow velocity v, the angle θ between the ultrasonic beam and the blood vessel, and the sound velocity c.
fd={(2・v・cosθ・fc)/c}・fc
このため、受信電圧信号からドプラ偏移周波数fdを検出することにより血流速度vを知ることができるから、この検知に向けて上述した受信経路が動作する。
fd = {(2 · v · cos θ · fc) / c} · fc
For this reason, since the blood flow velocity v can be known by detecting the Doppler shift frequency fd from the received voltage signal, the reception path described above operates for this detection.
すなわち、前置増幅器203は電圧エコー信号dを増幅し、その増幅信号をミキサ204に出力する。ミキサ204は、増幅された電圧エコー信号dとクロックパルスaとを混合し、その混合信号を次段のローパスフィルタ205に出力する。ローパスフィルタ205は、入力する混合信号の内、超音波搬送周波数などの高周波成分を除去し、ドプラ偏移周波数fdを中心とする低周波分のみをサンプルホールド回路206に出力する。 That is, the preamplifier 203 amplifies the voltage echo signal d and outputs the amplified signal to the mixer 204. The mixer 204 mixes the amplified voltage echo signal d and the clock pulse a, and outputs the mixed signal to the low-pass filter 205 at the next stage. The low-pass filter 205 removes high-frequency components such as the ultrasonic carrier frequency from the input mixed signal, and outputs only the low-frequency component centered on the Doppler shift frequency fd to the sample-and-hold circuit 206.
このサンプルホールド回路206は、血流Bの速度の観測位置、すなわちサンプリング・ラスタ上の血流Bに対するレンジゲート(サンプリングポイント、サンプリングボリュームともいう)の位置のみのドプラ偏移信号を抽出するための回路である。この信号抽出を行うために、サンプルホールド回路206にはレンジゲート回路213からサンプリングパルスcが供給される。レンジゲート回路213は遅延時間を任意に設定できる回路で、超音波パルスを超音波プローブ201とレンジゲート位置Oとの間を往復伝搬するに等しい時間だけレートパルスbよりも遅延させ、且つ、設定されたパルス幅のサンプリングパルスc(図12参照)を形成し、このサンプリングパルスcをサンプルホールド回路206に供給する。なお、レンジゲート位置Oは、オペレータにより、Bモード断層上の血流速度を得たい血管の位置に、トラックボールやジョイスティックで任意に設定される。 The sample hold circuit 206 extracts a Doppler shift signal only for the observation position of the velocity of the blood flow B, that is, the position of the range gate (sampling point or sampling volume) with respect to the blood flow B on the sampling raster. Circuit. In order to perform this signal extraction, a sampling pulse c is supplied from the range gate circuit 213 to the sample hold circuit 206. The range gate circuit 213 is a circuit in which the delay time can be arbitrarily set. The range gate circuit 213 delays the ultrasonic pulse from the rate pulse b by a time equal to the round-trip propagation between the ultrasonic probe 201 and the range gate position O, and is set. A sampling pulse c (see FIG. 12) having the pulse width thus formed is formed, and this sampling pulse c is supplied to the sample hold circuit 206. Note that the range gate position O is arbitrarily set by the operator at the position of the blood vessel on which the blood flow velocity on the B-mode slice is desired with a trackball or a joystick.
サンプルホールド回路206は、体表面からレンジゲート位置Oに対応したサンプリングパルスcでローパスフィルタ205の出力信号をサンプルホールドし、そのホールド結果をバンドパスフィルタ207に出力する。バンドパスフィルタ207では、サンプルホールド回路206のサンプリングで生じた高調波成分や血管などの固定反射信号及び比較的遅い生体内の動きに拠るドプラ偏移周波数が除去され、血流Bのドプラ偏移周波数のみが抽出される。この抽出信号が次段の周波数分析器であるドプラスペクトラム演算部208に送られ、高速フーリエ変換(FFT)などの周波数分析によってドプラ偏移周波数の周波数スペクトルパターン(ドプラスペクトラム)が演算される。この周波数スペクトルパターンは、時間(横軸)の経過に伴うドプラ偏移周波数(血流速度に対応:縦軸、各周波数成分の強度は輝度で表される)の変化を示すもので、ゲイン調整回路209、ダイナミックレンジ調整回路210を経由した後、表示器211にて例えば図13に示すようにリアルタイムに表示される(例えば、特許文献1)。 The sample hold circuit 206 samples and holds the output signal of the low pass filter 205 with the sampling pulse c corresponding to the range gate position O from the body surface, and outputs the hold result to the band pass filter 207. The band pass filter 207 removes the Doppler shift frequency due to the harmonic component generated by the sampling of the sample hold circuit 206, the fixed reflection signal such as the blood vessel, and the relatively slow movement in the living body, and the Doppler shift of the blood flow B. Only the frequency is extracted. This extracted signal is sent to a Doppler spectrum calculation unit 208 which is a frequency analyzer at the next stage, and a frequency spectrum pattern (Doppler spectrum) of a Doppler shift frequency is calculated by frequency analysis such as fast Fourier transform (FFT). This frequency spectrum pattern shows the change of the Doppler shift frequency (corresponding to blood flow velocity: vertical axis, the intensity of each frequency component is expressed in luminance) over time (horizontal axis), and gain adjustment After passing through the circuit 209 and the dynamic range adjustment circuit 210, it is displayed on the display 211 in real time as shown in FIG. 13, for example (for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献に記載された超音波診断装置では、S/Nが悪い場合に操作者が操作部のゲイン設定を高く設定しても、信号もノイズも輝度が高く表示され、その差が見難く、血流信号とノイズ領域との境目が認識しづらく、操作者の大きな負担になっていた。また、同時に診断に非常に多くの時間がかかっていた。 However, in the ultrasonic diagnostic apparatus described in the above-mentioned patent document, even if the operator sets the gain setting of the operation unit high when the S / N is bad, both the signal and noise are displayed with high brightness, and the difference between them is It is difficult to see and it is difficult to recognize the boundary between the blood flow signal and the noise region, which is a heavy burden on the operator. At the same time, the diagnosis took a great deal of time.
この発明は、上記の問題を解決するものであり、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、ドプラスペクトラムの強度の小さい方の一部範囲を除く部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更することにより、信号とノイズの表示輝度の差を大きくして、血流信号とノイズ領域との境目を認識しやすくし、操作者の負担を軽減し、診断時間を短縮することが可能な超音波診断装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and has been made in view of such problems of the prior art. The Doppler spectrum in the partial range excluding the partial range of the smaller Doppler spectrum intensity is provided. By changing the intensity, it is possible to increase the difference between the display brightness of the signal and noise, make it easier to recognize the boundary between the blood flow signal and the noise area, reduce the burden on the operator, and shorten the diagnosis time An object is to provide a possible ultrasonic diagnostic apparatus.
上記課題を解決するため、この発明は、ドプラスペクトラムの強度に対し表示輝度を割り当てる場合に、ノイズに対してはなるべく少ない表示輝度を割り当て、信号に対しできるだけ多くの表示輝度を割り当てることに着目した。
具体的に、この発明の第1の形態は、被検体内の運動体を含む診断部位との間で超音波ビームを送受信する送受信手段と、前記送受信手段により得られた受信信号から所望のレンジゲートの位置の前記運動体に起因したドプラ信号を抽出する抽出手段と、前記抽出されたドプラ信号からドプラスペクトラムを演算する周波数分析手段と、前記演算された前記ドプラスペクトラムの強度の小さい方の一部範囲を除く部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更する調整手段と、前記調整手段により変更された前記ドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部に表示させる表示制御手段と、を有する超音波診断装置である。
また、この発明の他の形態は、被検体内の運動体を含む診断部位との間で超音波ビームを送受信する送受信ステップと、前記送受信ステップにより得られた受信信号から所望のレンジゲートの位置の前記運動体に起因したドプラ信号を抽出する抽出ステップと、前記抽出されたドプラ信号からドプラスペクトラムを演算する演算ステップと、操作部の操作による指示を受けた場合、前記演算されたドプラスペクトラムを予め定められた利得で増幅し、予め定められた閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムの強度が予め定められた第1目標値に達しないとき、前記閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムが前記第1目標値に達するよう前記ドプラスペクトラムの強度を変更する変更ステップと、前記変更ステップ後に、さらに、前記閾値より大きい範囲を選択して、部分範囲のドプラスペクトラムとする選択ステップと、前記選択された前記部分範囲のドプラスペクトラムを所定の利得で増幅する増幅ステップと、前記増幅ステップにより前記増幅された前記部分範囲のドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部に表示させるステップと、を有することを特徴とする超音波診断装置における画像表示方法である。
In order to solve the above problems, the present invention focuses on assigning as little display luminance as possible to noise and assigning as much display luminance as possible to a signal when assigning display luminance to the intensity of the Doppler spectrum. .
Specifically, according to a first aspect of the present invention, a transmission / reception unit that transmits / receives an ultrasonic beam to / from a diagnostic site including a moving body in a subject, and a desired range from a reception signal obtained by the transmission / reception unit. Extraction means for extracting a Doppler signal resulting from the moving body at the gate position, frequency analysis means for calculating a Doppler spectrum from the extracted Doppler signal, and one of the calculated ones having the smaller intensity of the Doppler spectrum An ultrasonic device comprising: adjusting means for changing the intensity of a Doppler spectrum in a partial range excluding the partial range; and display control means for displaying the Doppler spectrum changed by the adjusting means on a display unit with luminance based on the intensity. It is a diagnostic device.
According to another aspect of the present invention, there is provided a transmission / reception step of transmitting / receiving an ultrasonic beam to / from a diagnostic site including a moving body in a subject, and a desired range gate position from a reception signal obtained by the transmission / reception step. An extraction step for extracting a Doppler signal caused by the moving body, a calculation step for calculating a Doppler spectrum from the extracted Doppler signal, and an instruction by an operation of an operation unit, the calculated Doppler spectrum is When the Doppler spectrum is amplified with a predetermined gain and the intensity of the Doppler spectrum having substantially the same intensity as the predetermined threshold does not reach the predetermined first target value, the Doppler spectrum having substantially the same intensity as the threshold is A change step of changing the intensity of the Doppler spectrum so as to reach a target value; and after the change step, the threshold value Selecting a larger range to make a Doppler spectrum of a partial range, an amplification step of amplifying the Doppler spectrum of the selected partial range with a predetermined gain, and the portion amplified by the amplification step And displaying the Doppler spectrum of the range on the display unit with a luminance based on the intensity thereof.
この発明によると、操作者の負担を軽減し、診断時間を短縮することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the burden on the operator and shorten the diagnosis time.
また、この発明の第1の形態によると、部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更し、部分範囲にあるドプラスペクトラムを適切な表示輝度で表示させることによって、見易いドプラ画像を表示することが可能となる。それにより、操作者の負担を軽減し、診断時間を短縮することが可能となる。 Further, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to display an easy-to-see Doppler image by changing the Doppler spectrum intensity in the partial range and displaying the Doppler spectrum in the partial range with an appropriate display luminance. It becomes. As a result, the burden on the operator can be reduced and the diagnosis time can be shortened.
さらに、この発明の第6の形態によると、例えば、ノイズレベルの最大値をわずかに見えるように表示させ、部分範囲にあるドプラスペクトラムをさらに適切な表示輝度で表示させることが可能となる。 Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention, for example, the maximum value of the noise level can be displayed so as to be slightly visible, and the Doppler spectrum in the partial range can be displayed with more appropriate display luminance.
[第1の実施の形態]
(構成)
この発明の第1実施形態に係る超音波診断装置について図1から図7を参照して説明する。
[First Embodiment]
(Constitution)
An ultrasonic diagnostic apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は超音波診断装置の構成を示すブロック図、図2はゲイン調節スイッチの動作を示す図、図3はDRスイッチの動作を示す図、図4はS/Nが悪い場合のドプラスペクトラムを示す図、図5(a)は図4のような場合で、ゲイン調節スイッチの設定を大きくしたときのドプラスペクトラムを示す図、(b)は図4のような場合で、DRスイッチの設定を小さくしたときのドプラスペクトラムを示す図、図6は超音波診断装置の一連の動作を示す図である。 1 is a block diagram showing the configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus, FIG. 2 is a diagram showing the operation of the gain adjustment switch, FIG. 3 is a diagram showing the operation of the DR switch, and FIG. 4 is a Doppler spectrum when the S / N is bad. FIG. 5A is a diagram showing the Doppler spectrum when the gain adjustment switch setting is increased in the case as shown in FIG. 4, and FIG. 5B is the case shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a series of operations of the ultrasonic diagnostic apparatus.
この第1実施形態に係る超音波診断装置は図1に示すように、電子走査型の超音波プローブ(以下、単にプローブという)11と、このプローブ11に接続された電子走査部12とを備えている。 As shown in FIG. 1, the ultrasonic diagnostic apparatus according to the first embodiment includes an electronic scanning ultrasonic probe (hereinafter simply referred to as a probe) 11 and an electronic scanning unit 12 connected to the probe 11. ing.
電子走査部12は、基準クロックを発生させる基準信号発生器20と、その基準クロックを受けて遅延駆動信号を生成するディレーライン21(後述する受信時の遅延も兼用)と、このディレーライン21からの遅延駆動信号を受けてプローブ11のアレイ型の圧電振動子群を励振させるパルサ22とを備えている。また、この電子走査部12には受信系の回路も内蔵されている。つまり、プローブ11に接続された前置増幅器23と、この前置増幅器23の出力信号を遅延させるディレーライン21と、このディレーライン21の遅延信号を加算する加算器24と、この加算器24の出力信号を対数増幅及び包絡線検波に付す検波器25とを備えている。ディレーライン21と加算器24とにより受信エコー信号の整相加算が行われ、これにより電子走査に付される。 The electronic scanning unit 12 includes a reference signal generator 20 that generates a reference clock, a delay line 21 that receives the reference clock and generates a delay drive signal (also used as a delay during reception described later), and the delay line 21. And a pulsar 22 for exciting the array-type piezoelectric vibrator group of the probe 11 in response to the delayed drive signal. The electronic scanning unit 12 also includes a receiving system circuit. That is, the preamplifier 23 connected to the probe 11, the delay line 21 that delays the output signal of the preamplifier 23, the adder 24 that adds the delay signal of the delay line 21, and the adder 24 And a detector 25 for subjecting the output signal to logarithmic amplification and envelope detection. The delay line 21 and the adder 24 perform phasing addition of the received echo signals, and are thus subjected to electronic scanning.
検波器25の出力信号はBモード断層像の画像信号としてDSC(デジタルスキャンコンバータ)30に供給され、このDSC30において超音波走査から標準TV走査の信号に変換される。DSC30の変換信号は、D/A変換器31を介して表示部(CRT)32に送られる。 The output signal of the detector 25 is supplied to a DSC (digital scan converter) 30 as an image signal of a B-mode tomogram, and the DSC 30 converts the signal from ultrasonic scanning to standard TV scanning. The conversion signal of the DSC 30 is sent to the display unit (CRT) 32 via the D / A converter 31.
加算器24の出力は、抽出手段40の位相検波用のミキサ41を介してローパスフィルタ43にもあたえられる。また基準信号発生器20の出力は、ミキサ41の一方のチャンネルに直接与えられ、90度移相器42を介してミキサ41の他方のチャンネルに接続されている。このため、電子走査部12における整相加算された受信エコー信号がミキサ41に加えられるほか、基準信号発生器20からの基準信号f0及び90度の位相差をもった基準信号f0がミキサ41の2チャンネルに各々加えられる。これにより、ミキサ41はドプラ偏移周波数fdの信号と「2f0+fd」の信号をローパスフィルタ43に出力する。このローパスフィルタ43では、ミキサ41からの混合信号の内の高周波成分が除去され、ドプラ偏移周波数fdの信号のみが得られる。このドプラ偏移周波数fdの信号は血流情報に演算するための位相検波出力であり、次段のドプラスペクトラム演算部50に出力される。 The output of the adder 24 is also given to the low-pass filter 43 via the phase detection mixer 41 of the extraction means 40. The output of the reference signal generator 20 is directly applied to one channel of the mixer 41 and is connected to the other channel of the mixer 41 via a 90-degree phase shifter 42. For this reason, the received echo signal subjected to phasing addition in the electronic scanning unit 12 is added to the mixer 41, and the reference signal f0 from the reference signal generator 20 and the reference signal f0 having a phase difference of 90 degrees are supplied to the mixer 41. Each is added to two channels. As a result, the mixer 41 outputs the signal of the Doppler shift frequency fd and the signal “2f0 + fd” to the low-pass filter 43. In this low-pass filter 43, the high frequency component of the mixed signal from the mixer 41 is removed, and only the signal of the Doppler shift frequency fd is obtained. The signal of the Doppler shift frequency fd is a phase detection output for calculating blood flow information, and is output to the next stage Doppler spectrum calculation unit 50.
このドプラスペクトラム演算部50は、サンプリングパルスを出力するレンジゲート回路60と、そのサンプリングパルスを入力するサンプルホールド回路61と、このサンプルホールド回路61の出力をフィルタリングするバンドパスフィルタ62と、このバンドパスフィルタ62の出力を周波数解析する周波数分析器(FFT)63、その周波数分析器63の出力の変更調節をし、出力を表示信号に変換する調整手段64と、調整手段64の出力端はDSC30に接続されている。 The Doppler spectrum calculation unit 50 includes a range gate circuit 60 that outputs a sampling pulse, a sample and hold circuit 61 that inputs the sampling pulse, a bandpass filter 62 that filters the output of the sample and hold circuit 61, and the bandpass A frequency analyzer (FFT) 63 for frequency analysis of the output of the filter 62, adjustment means 64 for changing and adjusting the output of the frequency analyzer 63 and converting the output into a display signal, and an output terminal of the adjustment means 64 to the DSC 30 It is connected.
サンプルホールド回路61は、生体内の所望深さ位置の血流だけのドプラ信号を抽出しようとするもので、前記ローパスフィルタ43の位相検波出力信号がサンプルホールド回路61の入力信号となっている。 The sample hold circuit 61 attempts to extract a Doppler signal only for blood flow at a desired depth in the living body, and the phase detection output signal of the low-pass filter 43 is an input signal to the sample hold circuit 61.
レンジゲート回路60は、後述する操作部82から与えられるレンジゲート位置信号に基づいて遅延時間を任意に設定可能な回路構成になっており、プローブ11と所望のレンジゲート(サンプリングポイント、サンプリングボリュームともいう)の位置との間を超音波信号が往復するに相当する時間だけレートパルスよりも遅延させ、且つ、設定幅を有するサンプリングパルスをサンプルホールド回路61に供給する。これにより、サンプルホールド回路61は、ローパスフィルタ43からの位相検波出力信号をサンプリングパルスでサンプルホールドする。このサンプルホールドされた位相検波信号はその後、バンドパスフィルタ62を通過し、このバンドパスフィルタ62により、サンプルホールド回路61でのサンプリングにより生じた高調波成分、血管壁などからの固定反射信号、さらには比較的遅い動きに拠るドプラ偏移周波数に相当した成分が除去され、血流に拠るドプラ信号のみが抽出される。 The range gate circuit 60 has a circuit configuration in which a delay time can be arbitrarily set based on a range gate position signal given from an operation unit 82 to be described later. Both the probe 11 and a desired range gate (sampling point and sampling volume) are set. A sampling pulse having a set width is supplied to the sample hold circuit 61 while being delayed from the rate pulse by a time corresponding to the time the ultrasonic signal reciprocates between the position and the position. Thereby, the sample hold circuit 61 samples and holds the phase detection output signal from the low pass filter 43 with the sampling pulse. The sample-and-hold phase detection signal then passes through the band-pass filter 62, and the band-pass filter 62 causes harmonic components generated by sampling in the sample-and-hold circuit 61, fixed reflection signals from the blood vessel wall, and the like. The component corresponding to the Doppler shift frequency due to relatively slow motion is removed, and only the Doppler signal due to blood flow is extracted.
周波数分析器63は、高速フーリエ変換回路を有し、バンドパスフィルタ62から入力したドプラ偏移周波数の周波数解析を行い、その解析結果、即ちドプラスペクトラム(周波数スペクトルパターン)を調整手段64を介してDSC30に出力する。それにより、表示部32には、Bモード断層像と並列にドプラスペクトルが分割表示されるようになっている。 The frequency analyzer 63 has a fast Fourier transform circuit, performs frequency analysis of the Doppler shift frequency input from the bandpass filter 62, and the analysis result, that is, the Doppler spectrum (frequency spectrum pattern) is passed through the adjustment means 64. Output to the DSC 30. As a result, the Doppler spectrum is divided and displayed on the display unit 32 in parallel with the B-mode tomogram.
調整手段64は、ドプラスペクトラムの強度の小さい方の一部範囲を除く部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更する。ここで、一部範囲は、ドプラスペクトラムの強度が予め定められた閾値より小さい方の範囲であり、部分範囲は、予め定められた閾値より大きい方の範囲である。また、閾値は、例えば、ドプラスペクトラムに含まれるノイズ領域の最大値である。調整手段64は、補正手段65、選択手段66、増幅手段67、記憶手段68及び制御手段69を有している。 The adjusting means 64 changes the intensity of the Doppler spectrum in a partial range excluding a partial range having a smaller Doppler spectrum intensity. Here, the partial range is a range where the intensity of the Doppler spectrum is smaller than a predetermined threshold, and the partial range is a range where the intensity is larger than the predetermined threshold. The threshold value is, for example, the maximum value of the noise region included in the Doppler spectrum. The adjustment unit 64 includes a correction unit 65, a selection unit 66, an amplification unit 67, a storage unit 68, and a control unit 69.
補正手段65は、ドプラスペクトラムの強度(「振幅」、「大きさ」とも呼ぶ。)を変更した場合に、予め定められた閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムが予め定められた第1目標値に達しないとき、その閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムが第1目標値に達するまで、ドプラスペクトラムの強度を変更する。 When the intensity of the Doppler spectrum (also referred to as “amplitude” or “magnitude”) is changed, the correction unit 65 sets the Doppler spectrum having substantially the same intensity as the predetermined threshold to the predetermined first target value. If not, the intensity of the Doppler spectrum is changed until the Doppler spectrum having the same intensity as the threshold reaches the first target value.
選択手段66は、予め定められた閾値より大きい範囲を選択して、部分範囲のドプラスペクトラムとする。また、増幅手段67は、選択された部分範囲のドプラスペクトラムを所定の利得で増幅する。 The selection means 66 selects a range that is larger than a predetermined threshold and sets it as the Doppler spectrum of the partial range. The amplifying unit 67 amplifies the Doppler spectrum of the selected partial range with a predetermined gain.
記憶手段68は、前記閾値、第1目標値、ドプラスペクトラムの強度を表示の明るさや色調に書き換えるためのマップ(map)と呼ばれる変換テーブルが記憶されている。また、記憶手段68には、線形の他に、例えば、小さな振幅に対する輝度を抑えたりするような多種類の変換テーブルが記憶されている。制御手段69は、記憶手段68から読み出した所定の変換テーブルを基に、選択手段66により選択された部分範囲のドプラスペクトラム、あるいは、増幅手段67により増幅されたドプラスペクトラムを表示信号に変換する。 The storage means 68 stores a conversion table called a map for rewriting the threshold, the first target value, and the Doppler spectrum intensity to display brightness and tone. In addition to the linear shape, the storage unit 68 stores various types of conversion tables that suppress, for example, luminance with respect to a small amplitude. The control unit 69 converts the Doppler spectrum of the partial range selected by the selection unit 66 or the Doppler spectrum amplified by the amplification unit 67 into a display signal based on a predetermined conversion table read from the storage unit 68.
操作パネルである操作部82はオペレータが任意に操作可能なトラックボールやキーボードを備えており、この操作部82の操作を介して前述したレンジゲート位置信号及びフリーズ指令信号を出力する。また、操作部82は、表示輝度を調節するゲイン調節スイッチを有する。 The operation unit 82 that is an operation panel includes a trackball and a keyboard that can be arbitrarily operated by the operator, and outputs the above-described range gate position signal and freeze command signal through the operation of the operation unit 82. The operation unit 82 also has a gain adjustment switch that adjusts the display luminance.
コントローラ90は、ゲイン調整スイッチの設定値から、調整手段64への設定値を変化させるためのものである。調整手段64の設定値は、上記の閾値、利得、及び変換テーブルを含む。 The controller 90 is for changing the setting value to the adjusting means 64 from the setting value of the gain adjustment switch. The set value of the adjusting unit 64 includes the above threshold value, gain, and conversion table.
次に、本実施形態に係る超音波診断装置の全体動作について図1から図6を参照にして説明する。図6(a)は、周波数分析器(FFT)63から出力されたドプラスペクトラム、(b)は、強度を変更したドプラスペクトラム、(c)は、所定の利得で増幅した部分範囲のドプラスペクトラムをそれぞれ示す図である。 Next, the overall operation of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6A is a Doppler spectrum output from the frequency analyzer (FFT) 63, FIG. 6B is a Doppler spectrum whose intensity is changed, and FIG. 6C is a Doppler spectrum in a partial range amplified with a predetermined gain. FIG.
この超音波診断装置が起動すると、電子走査部12は、基準信号発生器20から出力されるレートパルスによって、プローブ11を励振し、超音波信号を被検体内に送波させる。この超音波信号は被検体の各部で反射し、再びプローブ11で受信される。プローブ11からは超音波エコー信号に対応する電気信号に変換され、電子走査部12の加算器24で受信フォーカスが掛けられ、出力された指定ラスタアドレスの受信信号のうち一方は、検波器25に与えられ、対数増幅処理、包絡線検波処理され、指定ラスタアドレスの画像信号に検波・変換される。このBモード断層像を形成する画像信号はDSC30に供給される。 When the ultrasonic diagnostic apparatus is activated, the electronic scanning unit 12 excites the probe 11 by the rate pulse output from the reference signal generator 20 and transmits the ultrasonic signal into the subject. This ultrasonic signal is reflected by each part of the subject and received by the probe 11 again. The probe 11 converts the signal into an electrical signal corresponding to the ultrasonic echo signal, receives the receiving focus by the adder 24 of the electronic scanning unit 12, and outputs one of the received signals of the designated raster address to the detector 25. Given, logarithmic amplification processing and envelope detection processing, detection and conversion to an image signal of a specified raster address. An image signal forming this B-mode tomographic image is supplied to the DSC 30.
電子走査部12の加算器24から出力された受信信号のうち一方は、ミキサ41で位相検波され、ドプラ偏移周波数fdの信号と周波数(2f0+fd)の成分を有する信号が得られ、ローパスフィルタ43によって高周波成分が除去されてドプラ偏移周波数fdの信号のみが得られる。この血流情報演算のための位相検波出力信号はドプラスペクトラム演算部50に出力され、サンプルホールド回路61によって生体内の血流が流れている深さの位置だけの信号を抽出し、高速フーリエ変換することによってリアルタイムに周波数解析される。 One of the received signals output from the adder 24 of the electronic scanning unit 12 is phase-detected by the mixer 41 to obtain a signal having a Doppler shift frequency fd and a frequency (2f0 + fd) component. As a result, the high frequency component is removed and only the signal of the Doppler shift frequency fd is obtained. The phase detection output signal for blood flow information calculation is output to the Doppler spectrum calculation unit 50, and the sample hold circuit 61 extracts a signal only at a position where the blood flow in the living body flows, and performs fast Fourier transform. By doing so, frequency analysis is performed in real time.
このドプラスペクトラム演算部50では、レンジゲート回路60の遅延時間が任意に設定できる。これは、プローブ11からサンプリングポイント位置(レンジゲート位置)までの往復する時間を遅延し、設定された長さに対応する幅を有するサンプリングパルスをサンプルホールド回路61に与えることによってなされ、オペレータが指定したレンジゲートの位置のドプラ信号が得られるようになっている。 In the Doppler spectrum calculation unit 50, the delay time of the range gate circuit 60 can be arbitrarily set. This is done by delaying the reciprocating time from the probe 11 to the sampling point position (range gate position) and giving a sampling pulse having a width corresponding to the set length to the sample hold circuit 61, which is designated by the operator. The Doppler signal at the position of the range gate is obtained.
こうして高速フーリエ変換することによって得られたドプラスペクトルは、DSC30に供給され、Bモードの画像データとともにドプラスペクトラムのデータは、標準TV走査方式の画像に合成・変換され、D/A変換器31を介して表示部32に供給される。この結果、表示部32には、診断部位のBモード断層像とドプラスペクトラムとが例えば分割表示される。 The Doppler spectrum obtained by performing the fast Fourier transform in this way is supplied to the DSC 30, and the Doppler spectrum data together with the B-mode image data is synthesized and converted into an image of a standard TV scanning system, and the D / A converter 31 is used. Via the display unit 32. As a result, the display unit 32 displays, for example, a B-mode tomographic image and a Doppler spectrum of the diagnostic site in a divided manner.
まず、ゲイン調整スイッチとDRスイッチの動作原理について説明する。操作部82には利得(ゲイン)を調節するゲイン調節スイッチが具備されている。ゲイン調節スイッチの操作によるコントローラ90の指示を受けて、増幅手段67が所定の利得で増幅する。ここでは、増幅手段67がゲイン調整回路に相当する。 First, the operation principle of the gain adjustment switch and the DR switch will be described. The operation unit 82 is provided with a gain adjustment switch for adjusting a gain. In response to an instruction from the controller 90 by operating the gain adjustment switch, the amplifying means 67 amplifies with a predetermined gain. Here, the amplification means 67 corresponds to a gain adjustment circuit.
検査の際、操作者はドプラスペクトラム表示が見やすくするため、ゲイン調節スイッチを調節し、ドプラスペクトラムの明るさ(輝度)を調節する。図2に示すようにゲイン調節スイッチの値を大きくすると、ドプラスペクトラムが明るく表示され、ゲイン調節スイッチの値を小さくすると、ドプラスペクトラムが暗めに表示される。 During inspection, the operator adjusts the gain (brightness) of the Doppler spectrum by adjusting the gain adjustment switch so that the Doppler spectrum display is easy to see. As shown in FIG. 2, when the value of the gain adjustment switch is increased, the Doppler spectrum is displayed brighter, and when the value of the gain adjustment switch is decreased, the Doppler spectrum is displayed darker.
また操作部82には表示ダイナミックレンジを調節するDRスイッチ(ダイナミックレンジ調節スイッチ)が具備されている。DRスイッチの操作によるコントローラ90の指示を受けて、選択手段66が、ドプラスペクトラムの強度の範囲(表示可能な信号の範囲)を選択し、選択された範囲を増幅手段67が所定の利得で増幅する。又は、選択された範囲に所定の変換テーブルを制御手段69が記憶手段68から読み出して対応させる。選択手段66〜制御手段69がダイナミックレンジ調整回路(DR調整回路)に相当する。 The operation unit 82 is provided with a DR switch (dynamic range adjustment switch) for adjusting the display dynamic range. Upon receiving an instruction from the controller 90 by the operation of the DR switch, the selection unit 66 selects the Doppler spectrum intensity range (displayable signal range), and the amplification unit 67 amplifies the selected range with a predetermined gain. To do. Alternatively, the control unit 69 reads out a predetermined conversion table from the storage unit 68 to correspond to the selected range. The selection means 66 to control means 69 correspond to a dynamic range adjustment circuit (DR adjustment circuit).
操作者はドプラスペクトラム表示が見やすくするため、このDRスイッチを調節する。図3に示すように、DRスイッチの値を大きくすると、異なる入力信号の輝度が異なった輝度で表示されるが、DRスイッチの値を小さくすると、全体的な輝度が明るくなり、ある一定以上の信号強度が飽和した状態(同じ輝度)で表示される。 The operator adjusts the DR switch to make the Doppler spectrum display easier to see. As shown in FIG. 3, when the value of the DR switch is increased, the luminances of different input signals are displayed with different luminances. However, when the value of the DR switch is decreased, the overall luminance becomes brighter and exceeds a certain level. It is displayed in a state where the signal intensity is saturated (same luminance).
ドプラスペクトラムのS/Nが良い時には、いずれのスイッチでも比較的容易に見やすいドプラスペクトラム表示とすることが可能であるが、図4のようなS/Nが悪い時には困難である。図5(a)に示すようにゲインを上げると表示全体の輝度が上がるため、信号とノイズとの境目の見易さは大きく改善せず、図5(b)に示すようにDRスイッチの値を小さくしても同様である。 When the S / N of the Doppler spectrum is good, it is possible to make the Doppler spectrum display relatively easy to see with any switch, but it is difficult when the S / N is bad as shown in FIG. When the gain is increased as shown in FIG. 5 (a), the brightness of the entire display increases, so that the visibility of the boundary between the signal and noise is not greatly improved, and the value of the DR switch as shown in FIG. 5 (b). It is the same even if the value is reduced.
(動作)
次に、操作部82のゲイン調節スイッチの操作により、コントローラ90の設定値の小から大への変化を受けた場合の調整手段64の一連の動作について、図7を参照して説明する。図7は調整手段の一連の動作を示すフローチャートである。ここで、設定値の小から大への変化とは、増幅手段67による利得を大きくすることをいう。
(Operation)
Next, a series of operations of the adjusting unit 64 when the setting value of the controller 90 is changed from small to large by the operation of the gain adjustment switch of the operation unit 82 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a series of operations of the adjusting means. Here, the change of the set value from small to large means to increase the gain by the amplification means 67.
コントローラ90の設定値の小から大への変化を受けた場合(ステップS101;Y)、ノイズレベルが第1目標値に達しない場合(ステップS102;N)、増幅手段67は、ノイズレベルが第1目標値に達するまでは、ドプラスペクトラムの強度を変更する(変更ステップ;S103)。変更ステップを図6(a)から図6(b)に示す。ここで、第1目標値は、例えば表示上、ノイズ信号がわずかに見えるレベルをいう。ノイズ信号の最大値を図6に閾値A1で示す。閾値A1は予め定められ、前述したように、記憶手段68に記憶されている。 When the setting value of the controller 90 is changed from small to large (step S101; Y), when the noise level does not reach the first target value (step S102; N), the amplifying unit 67 has the noise level of the first level. Until the first target value is reached, the intensity of the Doppler spectrum is changed (change step; S103). The changing step is shown in FIGS. 6 (a) to 6 (b). Here, the first target value is a level at which a noise signal is slightly visible on the display, for example. The maximum value of the noise signal is indicated by a threshold value A1 in FIG. The threshold value A1 is determined in advance and stored in the storage unit 68 as described above.
さらに、コントローラ90の設定値の小から大への変化を受けた場合、選択手段66は、部分範囲のドプラスペクトラム(ノイズレベル以上の信号に対する部分)のみを選択する(選択ステップ;S104)。なお、仮に、当初からノイズレベルが第1目標値に達していた場合(ステップS102;Y)、変更ステップを経ることなく、選択ステップを行う。 Further, when receiving a change from a small setting value to a large setting value of the controller 90, the selection unit 66 selects only a partial range Doppler spectrum (a portion corresponding to a signal having a noise level or higher) (selection step; S104). If the noise level has reached the first target value from the beginning (step S102; Y), the selection step is performed without going through the changing step.
次に、制御手段69は、選択された部分範囲のドプラスペクトラムに適応するダイナミックレンジを調整する。変更ステップを図6(b)から図6(c)に示す。このとき、制御手段69は、ゲイン調節スイッチの操作による設定値の変化に対応させて、そのダイナミックレンジを変化させる。 Next, the control means 69 adjusts the dynamic range adapted to the Doppler spectrum of the selected partial range. The changing step is shown in FIGS. 6 (b) to 6 (c). At this time, the control means 69 changes the dynamic range corresponding to the change of the set value by the operation of the gain adjustment switch.
表示制御手段(図示省略)は、変更されたドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部32に表示させる(表示ステップ;S105)。それにより、部分範囲にあるドプラスペクトラム(血流信号)をさらに適切な表示輝度で表示させることが可能となる。輝度値0で表示されたノイズレベル(第1目標値)、輝度値255で表示されたドプラスペクトラムの最大値を図6に示す。ノイズ信号をわずかに見えるようノイズレベル(第1目標値)の輝度値を設定しても良い。ノイズ信号をわずかに見えるようにすることにより、表示部32に表示される血流信号の中に小さいものを確実に含ませることが可能となる。なお、コントローラ90の設定値の小から大への変化を受けない場合(ステップS101;N)、ドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示する(S105)。 The display control means (not shown) displays the changed Doppler spectrum on the display unit 32 with the luminance based on the intensity (display step; S105). Thereby, the Doppler spectrum (blood flow signal) in the partial range can be displayed with a more appropriate display luminance. FIG. 6 shows the noise level (first target value) displayed with the luminance value 0 and the maximum value of the Doppler spectrum displayed with the luminance value 255. The luminance value of the noise level (first target value) may be set so that the noise signal can be seen slightly. By making the noise signal slightly visible, it becomes possible to reliably include a small blood flow signal displayed on the display unit 32. Note that when the set value of the controller 90 is not changed from small to large (step S101; N), the Doppler spectrum is displayed with luminance based on the intensity (S105).
以上のような仕組みにより、図10に示すように、S/Nが悪い時にも、ゲイン調節スイッチを変化させるだけで、信号部分とノイズ部分との輝度差が大きく、信号とノイズとの境目の見易い画像を提供することが出来る。 With the above mechanism, as shown in FIG. 10, even when the S / N is bad, the luminance difference between the signal portion and the noise portion is large only by changing the gain adjustment switch. An easy-to-view image can be provided.
なお、本機能のON/OFFスイッチを設けても良い。また、一定時間ドプラスペクトラムを観察し、その中の最高強度信号を血流信号と判断し、S/Nがある閾値以下の場合のみ、本機能を動作させても良い。 An ON / OFF switch for this function may be provided. Alternatively, the Doppler spectrum may be observed for a certain period of time, the highest intensity signal in the spectrum may be determined as a blood flow signal, and this function may be operated only when the S / N is below a certain threshold.
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る超音波診断装置について、図8を参照して説明する。前記第1実施形態では、操作部82のゲイン調節スイッチの操作により、コントローラ90の設定値の小から大への変化を受けて、調整手段64が、ドプラスペクトラムの強度とダイナミックレンジを変更したが、この第2実施形態では、ゲイン調節スイッチの操作に関わらず、調整手段64が、ドプラスペクトラムの強度とダイナミックレンジを自動的に変更する点が第1実施形態と異なる。それ以外の構成については、第1実施形態の構成と基本的に同じである。
[Second Embodiment]
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the adjustment unit 64 changes the intensity and dynamic range of the Doppler spectrum in response to the change of the setting value of the controller 90 from small to large by the operation of the gain adjustment switch of the operation unit 82. The second embodiment is different from the first embodiment in that the adjusting means 64 automatically changes the intensity and dynamic range of the Doppler spectrum regardless of the operation of the gain adjustment switch. The other configuration is basically the same as the configuration of the first embodiment.
以下、操作部82の表示ゲイン自動調節スイッチの押し操作により、コントローラ90の指示を受けた場合の調整手段64の一連の動作について説明する。 Hereinafter, a series of operations of the adjusting unit 64 when an instruction from the controller 90 is received by pressing the display gain automatic adjustment switch of the operation unit 82 will be described.
コントローラ90の指示を受けた場合、ノイズレベルが第1目標値に達しない場合、補正手段65は、ノイズレベルが第1目標値に達するまでは、ドプラスペクトラムの強度を変更する(変更ステップ)。変更ステップを図8(a)から図8(b)に示す。 When receiving an instruction from the controller 90, if the noise level does not reach the first target value, the correcting means 65 changes the intensity of the Doppler spectrum until the noise level reaches the first target value (change step). The changing steps are shown in FIGS. 8A to 8B.
次に、選択手段66は、部分範囲のドプラスペクトラム(ノイズレベル以上の信号に対する部分)のみを選択する(選択ステップ)。なお、仮に、当初からノイズレベルが第1目標値に達していた場合、変更ステップを経ることなく、選択ステップを行う。 Next, the selection unit 66 selects only the Doppler spectrum of the partial range (the portion corresponding to the signal having a noise level or higher) (selection step). If the noise level has reached the first target value from the beginning, the selection step is performed without going through the change step.
次に、増幅手段67は、一定時間観察されたドプラスペクトラムの中の最高強度信号A2を基に、その最高強度信号A2が決られた第2目標値になるように、部分範囲のドプラスペクトラムのダイナミックレンジを変更する。最高強度信号を図9にA2で示す。ダイナミック変更ステップを図8(b)から図8(c)に示す。なお、第2目標値及び最高強度信号A2は、予め定められ、記憶手段68に記憶されている。 Next, the amplifying means 67 is based on the highest intensity signal A2 in the Doppler spectrum observed for a certain time, so that the highest intensity signal A2 becomes the determined second target value. Change the dynamic range. The maximum intensity signal is indicated by A2 in FIG. The dynamic change step is shown in FIGS. 8B to 8C. The second target value and the maximum intensity signal A2 are determined in advance and stored in the storage unit 68.
上記第2実施形態に係る超音波診断装置によれば、表示ゲイン自動調節スイッチの押し操作により、部分範囲にあるドプラスペクトラムを適切な表示輝度で表示させることが可能となり、操作者の負担をさらに軽減し、診断時間をさらに短縮することが可能となる。 According to the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment, it is possible to display the Doppler spectrum in the partial range with an appropriate display brightness by pressing the display gain automatic adjustment switch, further reducing the burden on the operator. This makes it possible to further reduce the diagnosis time.
[第3の実施の形態]
次に本発明の第3実施形態に係る超音波診断装置について、図9及び図10を参照して説明する。図9は超音波診断装置の一連の動作を示す図、図10はドプラスペクトラムを示す図である。
[Third Embodiment]
Next, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a series of operations of the ultrasonic diagnostic apparatus, and FIG. 10 is a diagram showing a Doppler spectrum.
従来のDR調整回路は、図3に示すように、DRスイッチの値を大きくすると、異なる入力信号の輝度が異なった輝度で表示されるが、DRスイッチの値を小さくすると、全体的な輝度が明るくなり、ある一定以上の信号強度が飽和した状態(同じ輝度)で表示される。 As shown in FIG. 3, in the conventional DR adjustment circuit, when the value of the DR switch is increased, the luminance of different input signals is displayed with different luminance. However, when the value of the DR switch is decreased, the overall luminance is increased. It becomes brighter and is displayed in a state (same luminance) in which the signal intensity above a certain level is saturated.
従来のDR調整回路では、入力信号0が出力輝度0に対応しており、DR設定(選択手段66により選択された範囲の大きさ)に応じて、制御手段69が所定の変換テーブルを用いることで、入出力特性直線の傾き(利得)を変化させていることになり、DR設定に応じてノイズの表示輝度も大きく変化してしまう。 In the conventional DR adjustment circuit, the input signal 0 corresponds to the output luminance 0, and the control unit 69 uses a predetermined conversion table according to the DR setting (the size of the range selected by the selection unit 66). Thus, the slope (gain) of the input / output characteristic line is changed, and the display luminance of the noise also changes greatly according to the DR setting.
この第3実施形態では、制御手段69が閾値A1を入出力特性直線(ダイナミックレンジ特性)の傾きの中心の値となるように制御を行う。このような制御を行うことで、DR設定に係わらず、閾値A1の信号は同じ輝度で表示されるようになる。 In the third embodiment, the control means 69 performs control so that the threshold value A1 becomes the center value of the slope of the input / output characteristic straight line (dynamic range characteristic). By performing such control, the signal of the threshold A1 is displayed with the same luminance regardless of the DR setting.
更に、ノイズレベルの信号強度を常に同じ出力輝度になるように制御を行なう。操作部82上は同じDR設定値でも、使用するプローブや送受信条件、ゲイン調節スイッチ設定値によってノイズレベルの信号強度が変化した際も、同じ出力輝度となるように制御し、そのノイズレベルに応じて、閾値A1(入出力特性直線の傾きの中心の値)を変化させる。それにより、DR設定値を変化させた際でも、ノイズの表示輝度が変化せず、見やすいスペクトラムを表示させることが出来る。 Furthermore, control is performed so that the signal intensity at the noise level always has the same output luminance. Even if the DR setting value on the operation unit 82 is the same, even when the signal strength of the noise level changes depending on the probe to be used, transmission / reception conditions, and gain adjustment switch setting value, control is performed so that the same output luminance is obtained. Thus, the threshold value A1 (the center value of the slope of the input / output characteristic line) is changed. Thereby, even when the DR setting value is changed, the display luminance of noise does not change, and an easy-to-see spectrum can be displayed.
A1 閾値 A2 最高強度信号
11 超音波プローブ 12 電子走査部 20 基準信号発生器
21 ディレーライン 22 パルサ 23 前置増幅器 24 加算器
25 検波器 30 DSC 31 D/A変換器 32 表示部(表示器)
40 抽出手段 41 ミキサ 42 90度位相器 43 ローパスフィルタ
50 ドプラスペクトラム演算部 60 レンジゲート回路
61 サンプルホールド回路 62 バンドパスフィルタ
63 周波数分析器(FFT)
64 調整手段 65 補正手段 66 選択手段 67 増幅手段
68 記憶手段 69 制御手段 82 操作部(操作パネル)
90 コントローラ
A1 threshold A2 highest intensity signal 11 ultrasonic probe 12 electronic scanning unit 20 reference signal generator 21 delay line 22 pulser 23 preamplifier 24 adder 25 detector 30 DSC 31 D / A converter 32 display unit (display unit)
40 Extraction means 41 Mixer 42 90 degree phase shifter 43 Low pass filter 50 Doppler spectrum calculation unit 60 Range gate circuit
61 Sample hold circuit 62 Band pass filter
63 Frequency analyzer (FFT)
64 Adjustment means 65 Correction means 66 Selection means 67 Amplification means
68 storage means 69 control means 82 operation unit (operation panel)
90 controller
Claims (7)
前記送受信手段により得られた受信信号から所望のレンジゲートの位置の前記運動体に起因したドプラ信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出されたドプラ信号からドプラスペクトラムを演算する周波数分析手段と、
前記演算された前記ドプラスペクトラムの強度の小さい方の一部範囲を除く部分範囲にあるドプラスペクトラムの強度を変更する調整手段と、
前記調整手段により変更された前記ドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部に表示させる表示制御手段と、
を有する
ことを特徴とする超音波診断装置。 Transmitting and receiving means for transmitting and receiving an ultrasonic beam to and from a diagnostic site including a moving body in a subject;
Extraction means for extracting a Doppler signal caused by the moving body at a desired range gate position from the received signal obtained by the transmission / reception means;
Frequency analysis means for calculating a Doppler spectrum from the extracted Doppler signal;
Adjusting means for changing the intensity of the Doppler spectrum in a partial range excluding a partial range of the calculated smaller intensity of the Doppler spectrum;
Display control means for causing the display unit to display the Doppler spectrum changed by the adjustment means at a luminance based on the intensity;
An ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising:
前記送受信ステップにより得られた受信信号から所望のレンジゲートの位置の前記運動体に起因したドプラ信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出されたドプラ信号からドプラスペクトラムを演算する演算ステップと、
操作部の操作による指示を受けた場合、前記演算されたドプラスペクトラムを予め定められた利得で増幅し、予め定められた閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムが予め定められた第1目標値に達しないとき、前記閾値とほぼ同じ強度のドプラスペクトラムが前記第1目標値に達するよう前記ドプラスペクトラムの強度を変更する変更ステップと、
前記変更ステップ後に、さらに、前記閾値より大きい範囲を選択して、部分範囲のドプラスペクトラムとする選択ステップと、
前記選択された前記部分範囲のドプラスペクトラムを所定の利得で増幅する増幅ステップと、
前記増幅ステップにより前記増幅された前記部分範囲のドプラスペクトラムをその強度に基づく輝度で表示部に表示させるステップと、
を有する
ことを特徴とする超音波診断装置における画像表示方法。 A transmission / reception step of transmitting / receiving an ultrasonic beam to / from a diagnostic site including a moving body in a subject;
An extraction step of extracting a Doppler signal caused by the moving body at a desired range gate position from the reception signal obtained by the transmission / reception step;
A calculation step of calculating a Doppler spectrum from the extracted Doppler signal;
When receiving an instruction by operating the operation unit, the calculated Doppler spectrum is amplified by a predetermined gain, and a Doppler spectrum having substantially the same intensity as a predetermined threshold reaches a predetermined first target value. A step of changing the intensity of the Doppler spectrum so that a Doppler spectrum having substantially the same intensity as the threshold reaches the first target value,
After the changing step, further, a selection step for selecting a range larger than the threshold and setting it as a Doppler spectrum of a partial range;
An amplification step of amplifying the selected Doppler spectrum of the partial range with a predetermined gain;
Displaying the Doppler spectrum of the partial range amplified by the amplification step on a display unit with luminance based on the intensity; and
An image display method in an ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising:
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015104583A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 日立アロカメディカル株式会社 | Ultrasonic image capturing apparatus and ultrasonic image capturing method |
| CN110037741A (en) * | 2019-04-08 | 2019-07-23 | 深圳市贝斯曼精密仪器有限公司 | Blood flow velocity detection system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810257A (en) * | 1994-07-01 | 1996-01-16 | Shimadzu Corp | Ultrasonic diagnostic equipment |
| JP2002534185A (en) * | 1998-12-30 | 2002-10-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Automatic spectral optimization method for Doppler ultrasound |
| JP2004500915A (en) * | 2000-04-24 | 2004-01-15 | アキュソン コーポレーション | Medical ultrasound imaging system with adaptive multidimensional backend mapping |
| JP2007152111A (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | General Electric Co <Ge> | Method and apparatus for automatically regulating spectral doppler gain |
| WO2009057486A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Aloka Co., Ltd. | Methods and apparatus for ultrasound imaging |
-
2009
- 2009-06-01 JP JP2009132558A patent/JP2010274068A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810257A (en) * | 1994-07-01 | 1996-01-16 | Shimadzu Corp | Ultrasonic diagnostic equipment |
| JP2002534185A (en) * | 1998-12-30 | 2002-10-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Automatic spectral optimization method for Doppler ultrasound |
| JP2004500915A (en) * | 2000-04-24 | 2004-01-15 | アキュソン コーポレーション | Medical ultrasound imaging system with adaptive multidimensional backend mapping |
| JP2007152111A (en) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | General Electric Co <Ge> | Method and apparatus for automatically regulating spectral doppler gain |
| WO2009057486A1 (en) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Aloka Co., Ltd. | Methods and apparatus for ultrasound imaging |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015104583A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 日立アロカメディカル株式会社 | Ultrasonic image capturing apparatus and ultrasonic image capturing method |
| CN110037741A (en) * | 2019-04-08 | 2019-07-23 | 深圳市贝斯曼精密仪器有限公司 | Blood flow velocity detection system |
| CN110037741B (en) * | 2019-04-08 | 2024-02-20 | 深圳市贝斯曼精密仪器有限公司 | Blood flow velocity detection system |
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