超声血流量显示设备

1.一种用于超声血流量显示的设备，包括：
B模式图像形成装置(3)，用于根据一超声回声信号形成一B 模式图像；
血流量图像形成装置(5)，用于根据一超声多普勒信号的功 率，形成一血流量图像；
显示装置(8)，用于显示由所述B模式图像形成装置所形成的 B模式图像，并将由所述血流量图像形成装置所形成的血流量图 像，显示于一个在一B模式图像显示区域之内形成的血流量显示 区域中；以及移动装置(101)，用于移动所述血流量显示区域；
其特征在于，
显示变换装置(77，78，79)，用于在移动所述血流量显示区域 的同时，在所述血流量显示区域之内显示B模式图像。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
当血流量显示区域的移动停止时，显示变换装置显示血流量 图像。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
上述移动装置包括一个光标控制器(101)。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
上述显示变换装置具有多个变换器(77，78)和与上述变换器耦合 的变换控制装置(79)。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于：
具有多个上述显示变换装置，分别用于多个颜色成分信号。
6.如权利要求5所述的设备，其特征在于：
上述颜色成分信号分别是R，G和B信号。

技术领域\n本发明涉及一种超声血流量显示设备。\n背景技术\n在医学超声成像设备中，超声波辐射到被检查的物体之内，通过 多普勒信号的功率以一幅彩色图像来显示血流量的二维分布。与通过 多普勒信号的频率来显示血流量的方法不同，通过多普勒信号的功率 显示血流量的方法不能够显示血流量的方向和速度、或者速度分散 量，但它具有这样一种独特的功能，即，能以高灵敏度和高信噪(S/N) 比显示血流量的存在及其强度。鉴于此一独特功能，该方法已成为有 用的血流量显示方法之一。\n在如参考文件“诊断成像”(“Diagnostic Imaging”，1993年12 月，第66-69页)所描述的设备中，在B模式(B-mode)图像显示区域的 一部分内提供一个血流量显示区域，在该血流量显示区域中显示血流 量图像。利用一个运算器件可在B模式图像显示区域中自由地移动该 血流量显示区域，进而能够在一个希望研究的区域中显示一个血流量 图像。\n利用与多普勒信号功率相对应的彩色，例如以功率上升顺序，用 紫、红、橙、黄色，来显血流量图像。不存在血流量的部分则用与上 述不同的颜色，比如蓝色来显示，并能够清楚地与血流量存在的部分 相区别开来。因为通过多普勒信号功率显示的血流量图像具有良好的 信噪(S/N)比，不存在血流量的部分完全由均匀的蓝色所着色。\n因此，如图6所示，当在一个图像显示器的显示面81上的一个B 模式图像显示区域82中显示一个肿瘤图像83时，在一个血流量显示 区域84移动包括了该肿瘤83的部分从而显示该部分的血流量的情况 下，如果血流量显示区域84在如图7所示的移动路径上与肿瘤83相 重叠，肿瘤图像83被遮蔽而不能被看到，目标便不能够得到确认。 \n一般而言，由于超声传感器，例如超声探头是通过操作者操作与 被检测对象相接触的，所以其方向总是在改变的。因此在观察屏幕时， 必须更正传感器方向之偏移，使得肿瘤图像83总能够在显示面上出 现。但是，如果目标超出如上所述的移动路径的可视范围以外的话， 即使传感器的方向被偏移，它也不可以得到更正，结果使得血流量显 示区域84上所显示的血流量是否肯定在所期望的部分中变得不清楚 了。\n发明内容\n本发明是一种超声血流量显示设备，其中当利用超声波对于B模 式图像显示区域的一部分，以功率多普勒模式显示一血流量图像时， 在血流量显示区域移动时不显示该备流量图像而代之以显示该B模式 图像，而在血流量显示区域静止时则显示该血流量图像。\n本发明的目的是，提供一种超声血流量显示设备，其中即使当血 流量显示区域移动时，目标的B模式图像也能够容易地被捕捉到。\n本发明是一种超声血流量显示设备，包括：B模式图像形成装置， 用于根据超声回声信号形成一B模式图像；血流量图像形成装置，用 于根据超声多普勒信号功率形成一血流量图像；显示装置，用于显示 由该B模式图像形成装置所形成的B模式图像，并将由该血流量图像 形成装置形成的血流量图像，显示于在B模式图像显示区之内形成的 血流量显示区域中；移动装置，用于移动该血流量显示区域；以及显 示变换装置，用于在血流量显示区域移动的同时，显示在该血流量显 示区域之内的B模式图像。\n本发明的超声血流量显示设备中，根据显示变换装置，当血流量 显示区域移动时，在该血流量显示区域中显示B模式图像，而在其移 动停止时，在该血流量显示区域中显示血流量图像。\n附图说明\n图1是表示本发明一个实施例的设备主要部分的结构框图；\n图2是表示本发明一个实施例的设备结构的框图；\n图3是本发明一个实施例的设备的操作说明图；\n图4是本发明一个实施例的设备的操作说明图；\n图5是表示本发明一个实施例的设备的操作说明图；\n图6是表示现有技术的设备的操作说明图；和\n图7是表示现有技术的设备的操作说明图。\n具体实施方式\n以下将结合附图详细说明本发明的一个实施例，当然本发明并不 受此实施例之限制。图1是表示本发明此实施例之设备主要部分的结 构，图2则是表示整个结构的框图。此外，本发明实施例的方法，体 现在本发明设备之操作之中。\n首先，说明图2中所示的整个结构：数字1代表一个传感器；数 字2代表一发送/接收电器；数字3代表一B模信号处理器；数字4代表 一B模式图像存储器；数字5代表一多普勒信号处理器；数字6代表 一CFM图像存储器；数字7代表一RGB电路；数字8代表一图像 显示器；数字9代表一控制器；数字10代表一操作装置；数字101代 表一光标控制器。\n传感器1例如为一个超声探头，使其与被检查对象(图中未示)相 接触，并根据由发送/接收电路2所提供的驱动信号，在控制器9的控 制之下，将超声波辐射到被检查对象之中，并检测从被检查对象之内 返回的回声信号。发送/接收电路2向该传感器1提供一驱动信号。发 送/接收电路2向该传感器1提供一驱动信号，并接收和放大所检测到 的回声信号，将这些信号分别输入给B模式信号处理器3和多普勒信 号处理器4。\nB模式信号处理器3在控制器9的控制之下，对由发送/接收电路 2所提供的回声信号进行处理，准备出用于B模式图像显示的图像数 据，并将这些数据写入到B模式图像存储器4中。在这一实施例中， 该B模式信号处理器3与本发明的B模式图像形成装置相对应。\n多普勒信号处理器5在控制器9的控制之下，利用脉冲多普勒法， 对由发送/接收电路2所提供的回声信号进行处理，准备出用于关于血 流量动态的CFM(彩色流量映射)图像，即代表血流量的速率的对应图 像数据CFM数据、多普勒信号的功率、血流量速率(blood flow rate)的 分散量，等，将将这些数据写入到CFM图像存储器6之中，在这一实 施例中，多普勒信号处理器5与本发明的血流量图像形成装置相对应。\n写入到B模式图像存储器4和CFM图像存储器6的图像数据分 别在控制器9的控制之下被读出，由例如RGB电路7将其转换成多个 用于彩色显示的彩色元信号，例如RGB(红R、绿G、蓝B)信号，并 被提供给图像显示器8，在此作为图像加以显示。在这一实施例中， RGB电路7和图像显示器8对应于本发明的显示装置。\n操作装置10通过操作控制器9，来控制此实施例设备的操作。该 操作装置10设有一个光标控制器101，用以移动图像显示器8的显示 面上的光标等。当血流量显示区域移动时，光标控制器器101也被操 作。在此实施例中，带有光标控制器101的操作装置10对应于本发明中 移动装置。\n图1为RGB电路7的详细框图。在图1中，数字71代表一个B 模式数据RGB转换器；数字72代表一个CFM数据RGB转换器；数 字73代表一个RGB系数发生器；而数字701、702和703则分别代 表一个R信号发生器、一个G信号发生器和一个B信号发生器。\nB模式数据RGB转换器71，将从B模式图像存储器4中读出的 B模式数据转换成RGB信号；CFM数据RGB转换器72，将从CFM 图像存储器6中读出的CFM数据转换成RGB信号。\nRGB系数发生器73分别产生关于B模式数据和CFM数据的RGB 信号的系数。B模式数据的RGB信号系数是aR、aG、aB，而CFM 数据的RGB信号的系数是bR、bG、bB。这些系数的值被确定在0-1 的范围之中。\n这些系数的产生，根据B模式数据、CFM数据、阈值Bmax、阈 值CFMTH、以及模式信号，通过例如下列(1)、(2)、(3)项的逻辑来确定。 而且，阈值Bmax、阈值CFMTH以及模式信号是从控制器9提供的。\n(1).当B模式数据值超过规定阈值Bmax时，系数aR、aG、aB都 被设为1，系数bR、bG、bB都被设为0。另外，如此地提供阈值Bmax， 以便防止对于被检查对象组织的移动，亦即对于杂波成分进行血流量 显示，并不产生人为干扰。该阈值Bmax由控制器9调节。\n(2).当B模式数据值等于或小于规定阈值Bmax，且由CFM数据所 代表的功率值等于或大于规定阈值CFMTH时，系数aR、aG、aB都被 设为0，系数bR、bG、bB都被设为1。此外，提供以动率显示的阈 值CFMTH，以便区别在信号处理期间该部分是主要的血流量区域(等于 或大于CFMTH)还是该组织区域(小于CFMTH)。阈值CFMTH由控制器9 调节。\n(3).否则，对应于主要由B模式图像组成的显示、主要由CFM图 像组成的显示或者两种图像之间折衷的显示，则分别选择例如 (aR＝aG＝aB＝1，bR＝bG＝bB＝0)、(aR＝aG＝aB＝0，bR＝bG＝bB＝1)或者 (aR＝aG＝aB＝0.6，bR＝bG＝bB＝0.3)。应当选择哪一种显示是事先指定的。\n第(1)、(2)、(3)项的逻辑与图像显示之间的关系，将在后面的操作 说明中进行详细描述。此外，从能够以高速进行操作的观点出发，具 有上述(1)、(2)、(3)项逻辑功能的RGB系数发生器73最好由硬件逻辑 电路构成。但是，也可以通过微计算机程序等来实现同样的功能，后 者的优点在于使改变测量、修改等变得容易起来。\nR信号发生器701包括乘法器74、75、加法器76、变换器77、 78、以及一个变换控制器79。\n乘法器74使从B模式数据RGB转换器71输出的B模或数据的 R信号RB，与RGB系数发生器73的输出系数aR或者通过变换器77 提供的固定系数1相乘。\n乘法器75使来自CFM数据RGB变换器72的CFM数据的R信 号RC、或者通过变换器78所提供的固定数据0，与RGB系数发生器 73的输出系数bR相乘。\n加法器76使这些乘法器74、75的输出信号相加，并将结果作为 用于显示的R信号施加至图像显示器8。\n变换控制器79控制变换器77、78的变换。这种对于变换的控制 是根据从控制器9所提供的一个模式信号和一个移动信号来进行的。 而且，移动信号是一个指明该血流量显示区域是正在被移动的信号。\n该模式信号是一个例如以二比特代表四种模式(即B模式、速度模 式、功率模式及分散量模式)的信号；该移动信号是一个以一比特表示 血流量显示区域是否正在移动的信号。\n基于这些信号，变换控制器79根据下列(4)、(5)、(6)项的逻辑， 控制变换器77、78的变换：\n(4).当该模式信号指明为B模式信号时，变换器改变到触点B这 一侧。\n(5).当模式信号指明为功率模式且移动信号指示为“正在移动” 时，变换器77、78改变到触点B这一侧。\n(6).否则，变换器77、78改变到触点A这一侧。\n表1示出了这种变换控制器79的输入信号与输出信号之间的关 系。\n                   表1     移动   正在移动   未在移动     模式     XYZ     1     0     B     00     1     1     速度     01     0     0     功率     11     1     0     分散量     10     0     0\n表1示出了与代替模式的二比特输入信号X、Y及代表血流量显 示区域移动的一比特输入信号Z的逻辑值相对应的变换控制器79输出 信号Q的逻辑值。而且，Q＝0表示一个向触点A侧的变换信号，Q ＝1表示一个向触点B侧的变换信号。\n满足表1的输出信号Q之逻辑表达由下列公式1表示：\n公式1    Q＝ X  Y+XYZ\nG信号发生器702和B信号发生器703也具有与R信号发生器 701相类似的结构，它们分别产生用于显示的G信号，并将这些信号 施加给图像显示器8。\n就能够以高速操作的观点而言，R信号发生器701、G信号发生 器702及B信号发生器703最好由硬件逻辑电路构成；但是与乘法器 74、75加法器76、变换器77、78及变换控制器79相同的功能， 也能够通过微计算机程序等来完成。后者的优点在于其使改变测量、 修改等变得容易起来。\n下面将描述这种结构的设备的操作情况。图3至5是表示由本发 明的实施例设备的显示图像的实例图形。而且这些图也示出了通过本 发明实施例的方法显示图像的一个实例。\n首先如图3所示，说明在图像显示器8的显示面81中，在B模 式图像显示区域82中显示B模式图像，并实现在血流量显示区域84 中进行功率模式的血流量显示的情况。而且，血流量显示区域84屏幕 上的轮廓线清楚地标明。\n图3所示的状态是功率模式的，但当血流量显示区域84停止时， 在RGB电路7的R信号发生器701中，变换器77、78通过控制器 79被改变到触点A侧。\n因此，乘法器74将B模式数据RGB转换器71的输出信号RB与 RGB系数发生器73的输出系数aR相乘；乘法器75将CFM数据RGB 转换器72的输出信号RC与RGB系数发生器73的输出系数bR相乘； 这两个乘法器74、75的输出信号由加法器76相加并作为用于显示的 R信号送至图像显示器8。\nG信号发生器702和B信号发生器703也具有与此类似的操作状 态，分别形成用于显示的G信号和B信号，而送至图像显示器8。\n由于RGB系数发生器73根据上述(1)至(3)的逻辑产生系数aR、 aG、aB和系数bR、bG、bB，所以有下列RGB信号提供给图像显示 器8。\n(1)’.当B模式信号值超过阈值Bmax时，由于系数aR、aG、aB都 是1而系数bR、bG、bB都是0，在R信号发生器701中，B模式数 据RGB转换器71的输出信号RB在乘法器74中乘以1，CFM数据 RGB转换器72的输出信号RC在乘法器75中乘以0。结果，加法器 76的输出信号变成只乘B模式数据的R信号。而G信号发生器702 和B发生器703也分别只输出B模式数据的G信号和B信号。因而在 图像显示器8中显示出B模式图像。\n(2)’.当B模式数据值等于或小于阈值Bmax且由CFM数据代表的 血流量功率值等于或大于阈值CFMTH时，由于系数aR、aG、aB都为 0而系数bR、bG、bB都为1，在R信号发生器701中，B模式数据 RGB转换器71的输出信号RB在乘法器74中乘以0，CFM数据RGB 转换器72的输出信号RC在乘法器75中乘以1。结果，加法器76的 输出信号变为只乘CFM数据的R信号。G信号发生器702和B信号 发生器703分别也只输出CFM数据的G信号和B信号。因而在图像 显示器8中显示出血流量图像。\n(3)’.当B模式数据值等于或小于阈值Bmax而由CFM数据所代表 的血流量的功率值小于阈值CFMTH时，对应于主要由B模式图像构成 的显示，主要由CFM图像构成的显示、或是在这两各像之间折衷的 显示，各系数例如分别变成为(aR＝aG＝aB＝1，bR＝bG＝bB＝0)、 (aR＝aG＝aB＝0，bR＝bG＝bB＝1)或者(aR＝aG＝aB＝0.6，bR＝bG＝bB＝0.3)。继而 在图像显示器8中，在主要由B模式图像构面的显示中只显示B模式 图像；在主要由CFM图像构成的显示中只显示血流量图像；而在两种 图像之间折衷的显示中以半透明状态相互重叠地显示B模式图像和血 流量图像。\n因此，由于B模式数据的RGB信号和CFM数据的RGB信号与 RGB系数发生器73的输出系数相加，变成用于图像显示的RGB信号， 如图3所示的显示图像在B模式图像显示区域82中显示出包括肿瘤图 像83的B模式图像，在血流量显示区域84中显示了血流量图像。\n其次，下面将对与操作光标控制器101、把血流量显示区域84 移动到肿瘤图像83的部份、及显示该部分血流量有关的情况进行说 明。\n如果移动血流量区域84，由于在移动期间移动信号指出“正在移 动”，变换控制器79将变换器77、78改变到触点B这一侧。进而由 于乘法器74将B模式数据RGB转换器71的输出RB与固定系数1相 乘，乘法器75将固定数据0与系数bR相乘，所以加法器76的输出信 号成为只有B模式图像的R信号。同样地在G信号发生器702和B 信号发生器703中，也进行类似的操作，分别输出B模式图像的G信 号和B信号。\n因此，禁止了血流量的显示，而也在该血流量显示区域84中显示 B模式图像。进而如图4所示，即使血流量显示区域84被移动而与肿 瘤图像83相重叠，因为出现有肿瘤图像83，所以目标没有变为不可 见。亦即，所获得的效果是，即使在移动血流量显示区域84的同时， 也能够容易地捕获得目标的B模式图像。\n并且即使传感器1的方向在移动路经上出现偏差且肿瘤图像83消 失的情况下，也能够一边观察屏幕一边检索该方向，因而能够再次投 影出目标的肿瘤图像83。亦即，所获得的效果是，在移动血流量显示 区域84的同时，能够容易地保证传感器1的正确方向。\n如果目标的肿瘤图像83全部进入血流重显示区域84，那么光标 控制器101的操作被停止，该显示区域的移动也被停止。进而由于移 动信号变成“未在移动”，所以变换控制器79将变换器77、78返回 到触点A这一侧，使得那些基于B模式数据和CFM数据的R信号被 送到图像显示器8。在G发生器702和B信号发生器703中，也进行 类似的操作。\n结果，如图5所示，在该部分被确实地识别为肿瘤图像83的血流 量，在血流量显示区域84中得以显示。亦即，所获得的效果是，能够 确实地显示在所希望的部分的血流量。\n此外，显示装置并不只局限于如本实施例中的通过RGB信号对图 像进行彩色显示的情况，也可以采用其它通过复色元件显示彩色的显 示装置。而且即使那些不用彩色而只是通过灰度的色调或者特定的图 案(阴影等)显示血流量的显示装置，也都属于本发明显示装置的范围之 内。\n移动装置也不只局限于如本实施例中的光标控制器，各种各样的 用于图形移动的操作工具，例如鼠标器、控制柄、光标键、触模板等， 也都包含在本发明中的移动装置的范围之内。\n同样地显示变换装置也不只限于如本实施例中的包括变换器 77、78的微计算机或类似部件以及具有相同功能的硬件或软件变换控 制器79。简单地说，显示变换装置还可以包括在血流量显示区域移动 的同时，将屏幕的显示模式变换成B模式显示，具有这种功能的显示 变换装置也包含在本发明中的显示变换装置的范围之内。\n如上所详细描述的，在本发明中，由于在血流量显示区域移动的 同时在流血流量显示区域之内显示B模式图像，而在该移动停止时在 该血流量显示区域内显示血流量图像。因而所获得的效果是，即使在 血流量显示区域移动的同时，也能够容易地捕获目标的B模式图像。