JP2772048B2 - Ultrasound diagnostic equipment - Google Patents

Ultrasound diagnostic equipment

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JP2772048B2
JP2772048B2 JP17974289A JP17974289A JP2772048B2 JP 2772048 B2 JP2772048 B2 JP 2772048B2 JP 17974289 A JP17974289 A JP 17974289A JP 17974289 A JP17974289 A JP 17974289A JP 2772048 B2 JP2772048 B2 JP 2772048B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、超音波ビームを生体に走査してMモード表
示像(モーション像),Bモード表示像(Tomography),D
モード表示像(血流速像),DFモード表示像(CFM像:Col
or Flow Mapping像)等の超音波画像を得て診断のため
の表示に供する超音波診断装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention scans a living body with an ultrasonic beam to display an M-mode display image (motion image), a B-mode display image (Tomography), D
Mode display image (blood velocity image), DF mode display image (CFM image: Col
The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus that obtains an ultrasonic image such as a flow mapping image or the like and provides it for display for diagnosis.

(従来の技術) この種の超音波診断装置を用いて循環器官として心臓
を画像診断することが行われる。このような診断に際し
て、医師等は、診断対象の心臓の解剖学的情報を得るた
めにBモード表示像を得るか或いは心臓の機能情報を得
るためにMモード表示像を得ると共に、心臓の中を流れ
る血流の振る舞いを知るために、Dモード表示像やDFモ
ード表示像を得るようにしている。
(Prior Art) An image diagnosis of the heart as a circulatory organ is performed using this type of ultrasonic diagnostic apparatus. At the time of such a diagnosis, a doctor or the like obtains a B-mode display image to obtain anatomical information of the heart to be diagnosed, or obtains an M-mode display image to obtain functional information of the heart, A D-mode display image and a DF-mode display image are obtained in order to know the behavior of the blood flow flowing through the device.

特に、Bモード表示像とDモード表示像とを同時に得
て、これらを同時に観察することは非常に良く行われる
診断態様であり、且つ効果的に心臓の診断結果が得られ
るものとなっている。この場合、Dモード表示は、ドプ
ラ効果を利用したものであって、この場合の移動体は一
般には血流(血球)であるので、ドプラ効果を生じさせ
るためには、必然的に、血流方向と超音波ビームのなす
角が非直交である必要がある。
In particular, obtaining a B-mode display image and a D-mode display image at the same time and observing them at the same time is a diagnostic mode that is very often performed, and a diagnostic result of the heart can be obtained effectively. . In this case, the D-mode display uses the Doppler effect, and the moving body in this case is generally a blood flow (blood cell). The angle between the direction and the ultrasonic beam needs to be non-perpendicular.

そして、血流方向は体表に沿う方向であるため、体表
に直交する方向に超音波ビームを送受信するリニア走査
は不向きであり、体表に非直交する方向、つまり斜めに
超音波ビームを送受信するセクタ走査が適している。
And since the blood flow direction is a direction along the body surface, linear scanning for transmitting and receiving the ultrasonic beam in a direction perpendicular to the body surface is not suitable, and the ultrasonic beam is directed in a direction non-perpendicular to the body surface, that is, obliquely. Sector scanning for transmission and reception is suitable.

(発明が解決しようとする課題) しかし乍、セクタ走査によるBモード表示像は扇型で
あって、プローブに近い所の視野は非常に狭いので、他
の走査法として例えばリニア走査によるBモード表示像
の如く四角形像や台形走査による台形像等の他の走査に
よるものと比べると、画像観察がしずらいものである。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the B-mode display image by sector scanning is fan-shaped, and the field of view near the probe is very narrow. It is difficult to observe an image as compared with an image formed by other scanning such as a square image or a trapezoidal image formed by trapezoidal scanning.

そこで本発明の目的は、観察が容易にして循環器官を
診断できるようにした超音波診断装置を提供することに
ある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that facilitates observation and enables diagnosis of a circulatory organ.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明にかかる超音波診断装置は、リニア走査用プロ
ーブから被検者に対して送受波される超音波ビームをリ
ニア走査する送受信部と、オペレータの所望により,前
記超音波ビームの伝搬路上の任意の位置にサンプルポイ
ントを設定するためのサンプルポイント設定手段と、オ
ペレータの所望により,前記超音波ビームの偏向角を任
意の値に設定するための偏向角設定手段と、この偏向角
設定手段により偏向角を再設定したとき,既に設定され
ている前記サンプルポイントの被検者上での位置が固定
化され,該固定化されたサンプルポイントの位置が,前
記再設定した偏向角の下での超音波ビームのサンプルポ
イントとなるように前記サンプルポイント設定手段の設
定値が変更される変更手段と、前記サンプルポイントに
おける受信信号を周波数分析してドプラ偏移周波数fdを
求め,該ドプラ偏移周波数fdより前記被検者の血流速情
報を算出するDモード処理器を少くとも有する映像系と
を具備したことを特徴とする。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes a transmitting / receiving unit that linearly scans an ultrasonic beam transmitted / received to / from a subject from a linear scanning probe, A sample point setting means for setting a sample point at an arbitrary position on the propagation path of the ultrasonic beam according to an operator's request; and setting a deflection angle of the ultrasonic beam to an arbitrary value according to an operator's request. When the deflection angle is reset by the deflection angle setting means and the deflection angle setting means, the position of the previously set sample point on the subject is fixed, and the fixed sample point is Changing means for changing a set value of the sample point setting means so that a position is a sample point of the ultrasonic beam under the reset deflection angle; A video system having at least a D-mode processor for calculating a Doppler shift frequency fd by frequency-analyzing a received signal at the sample point and calculating blood flow velocity information of the subject from the Doppler shift frequency fd; It is characterized by having.

(作用) このような構成によれば、当初、あるサンプルポイン
トを設定すると、このサンプルポインの位置が変わらな
いようにして、ドプラモードにおける所望の振り角での
斜めリニアスキャンが行われるべく振動子口径制御を含
む振動子選択制御や遅延量制御とフォーカス制御が行わ
れる。従って、振り角が変わっても同じ位置のドプラ情
報を自動的に得るようになり、走査が容易にして高精度
の診断を行うことができる。
(Operation) According to such a configuration, when a certain sample point is initially set, the position of this sample point is not changed, and the vibrator is set to perform oblique linear scan at a desired swing angle in the Doppler mode. Vibrator selection control including aperture control, delay amount control, and focus control are performed. Therefore, even if the swing angle changes, Doppler information at the same position can be automatically obtained, and scanning can be facilitated and highly accurate diagnosis can be performed.

(実施例) 先ず、実施例の説明に先立ち、この種の超音波診断装
置の走査方式を説明する。超音波診断装置の走査方式の
典型例としてリニア走査方式とセクタ走査方式がある。
(Embodiment) First, prior to the description of the embodiment, a scanning method of this type of ultrasonic diagnostic apparatus will be described. Typical examples of the scanning method of the ultrasonic diagnostic apparatus include a linear scanning method and a sector scanning method.

リニア走査方式は、超音波ビームを、その送波(受
波)点と送波(受波)方向とについて一体で直線移動さ
せる方式であり、セクタ走査方式は超音波ビームを、そ
の送波(受波)点を固定とし且つ送波(受波)方向を変
化させる方式である。
The linear scanning method is a method in which an ultrasonic beam is linearly moved integrally with a transmitting (receiving) point and a transmitting (receiving) direction, and the sector scanning method is a method in which an ultrasonic beam is transmitted by the transmitting (receiving) point. This is a method in which the point of reception (wave reception) is fixed and the direction of transmission (wave reception) is changed.

この場合、走査を行う方法には、機械的に行う方法と
電気的に行う方法があるが、これ以降では代表的な電気
的に行う方法によるものとして説明する。
In this case, there are two methods for performing the scanning: a mechanical method and an electrical method. Hereinafter, a description will be given assuming that a typical electrical method is used.

通常、上記超音波ビームは、単一の超音波振動子によ
って送波(受波)されるものではなく、複数の超音波振
動子によって送波(受波)されるものである。この場
合、送波(受波)における超音波ビームを作り出す超音
波振動子群を、以下、同時駆動振動子群と呼ぶ。
Usually, the ultrasonic beam is not transmitted (received) by a single ultrasonic transducer, but is transmitted (received) by a plurality of ultrasonic transducers. In this case, the group of ultrasonic transducers that generate the ultrasonic beam in the transmission (reception) is hereinafter referred to as a group of simultaneous driving transducers.

すなわち、リニア走査方式では同時駆動振動子群を直
線移動させ、リニア走査方式では同時駆動振動子群を固
定とし且つ各振動子からの各ビームを位相制御法により
整合して送波(受波)方向を変化させるようにしてい
る。この場合、リニア走査方式では、同一の同時駆動振
動子群を実際に動かすことをしないで、多数の超音波振
動子群の内で同時駆動振動子群とすべき振動子個々を電
気的スイッチングにより1つ又は複数について順次ずら
しながら一群の位置が順々に変わるようにしている。
That is, in the linear scanning method, the simultaneously driven transducer group is linearly moved, and in the linear scanning method, the simultaneously driven transducer group is fixed, and each beam from each transducer is matched by the phase control method to transmit (receive). The direction is changed. In this case, the linear scanning method does not actually move the same group of simultaneously driven transducers.Each of the transducers to be simultaneously driven among the many ultrasonic transducer groups is electrically switched. One group or a plurality of groups are sequentially shifted while sequentially shifting one or more groups.

例えば、リニア走査方式では、256個の如き多数の超
音波振動子を並列してなるリニア走査用アレイ型超音波
プローブを用い、セクタ走査方式では、リニア走査方式
よりも少ない例えば56個の如き多数の超音波振動子を並
設してなるセクタ走査用アレイ型超音波プローブを用い
る。そして、リニア走査方式では、リニア走査用アレイ
型超音波プローブにおける組合せの異なる複数個の超音
波プローブにおける組合せの異なる複数個の超音波振動
子群を同時駆動振動子群としている。また、セクタ走査
方式では、セクタ走査用アレイ型超音波プローブの全て
の超音波振動子を同時駆動振動子群(SDTG)としてい
る。
For example, the linear scanning method uses an array-type ultrasonic probe for linear scanning in which a large number of ultrasonic transducers such as 256 are arranged in parallel, and the sector scanning method has a smaller number than the linear scanning method, such as 56. An array-type ultrasonic probe for sector scanning, in which ultrasonic transducers are arranged side by side, is used. In the linear scanning method, a plurality of ultrasonic transducer groups having different combinations in a plurality of ultrasonic probes having different combinations in the array-type ultrasonic probe for linear scanning are regarded as simultaneous driving transducer groups. Further, in the sector scanning method, all ultrasonic transducers of the array type ultrasonic probe for sector scanning are set as a simultaneous drive transducer group (SDTG).

また、表示モードには、Mモード表示,Bモード表示,D
モード表示,DFモード表示等がある。Mモード表示は、
ある特定位置を走査するビームについてその受波信号を
包絡線検波したものの時間軸上での変化を表示するもの
であり、Bモード表示は、超音波ビームにより2次元的
に広い範囲に亙って走査してその受波信号を包絡線検波
したもののを前記広い範囲に対応して2次元的に画像合
成して断層像を表示するものである。
The display modes include M mode display, B mode display, and D mode display.
Mode display, DF mode display, etc. The M mode display is
A change in the time axis of an envelope detection of a received signal of a beam that scans a specific position is displayed. The B mode display is two-dimensionally performed by an ultrasonic beam over a wide range. The received signal is scanned and subjected to envelope detection to two-dimensionally synthesize an image corresponding to the wide range to display a tomographic image.

Dモード表示は、ドプラ効果を利用したものであり、
移動体は一般には血流(血球)である。このDモード表
示には、使用する超音波の形態によりPWDモード(パル
スドプラ法),CWDモード(連続波ドプラ法)とがあり、
PWDモードによれば任意の特定点の血流パターンを知る
ことができ、CWDモードによれば最高流速を知ることが
できる。
The D-mode display uses the Doppler effect,
The moving object is generally a blood flow (blood cells). The D mode display includes a PWD mode (pulse Doppler method) and a CWD mode (continuous wave Doppler method) depending on the type of ultrasonic wave used.
According to the PWD mode, a blood flow pattern at an arbitrary specific point can be known, and according to the CWD mode, the maximum flow velocity can be known.

Dモード表示における情報の検出は次のようにして行
う。例えば、PWDモードでは、例えば生体内の血管に対
し、その血管走行方法に非直交する方向に超音波パルス
ビームを送波し、その受波信号の中で特定点(位置)か
らの信号のみを取出(サンプリング)し、その信号を高
速フーリエ変換処理等により周波数解析し、血流パター
ンを知るようにしている。上述したPWDモードは、特定
点についてのドップラ情報を得る、つまりワン・ポイン
ト・ドップラ計測であり、これを多点に拡張した、つま
り多ポイント・ドップラ計測のものがDFモード表示であ
る。
Detection of information in the D mode display is performed as follows. For example, in the PWD mode, for example, an ultrasonic pulse beam is transmitted to a blood vessel in a living body in a direction that is not orthogonal to the blood vessel running method, and only a signal from a specific point (position) in the received signal is transmitted. The signal is extracted (sampled), the signal is subjected to frequency analysis by a fast Fourier transform process or the like, and a blood flow pattern is known. In the PWD mode described above, Doppler information for a specific point is obtained, that is, one-point Doppler measurement. This is extended to multiple points, that is, DF mode display is for multipoint Doppler measurement.

DFモード表示は、例えば相関方式であれば、同一部位
を複数回に亘って走査し、その複数の受波信号間の相関
関係に基づき、CFM像としての血流のプロフィール(血
流方向,平均流速,流速分散度,血流方向のパワー等)
を、輝度,色相,色調のレベルで表示するようにしてい
る。このDFモード表示は、Mモード表示やBモード表示
と併用されるのが常であり、MDFモード表示やBDFモード
表示と称される。
In the DF mode display, for example, in the case of the correlation method, the same region is scanned a plurality of times, and a blood flow profile (blood flow direction, average flow) as a CFM image is obtained based on the correlation between the plurality of received signals. Flow velocity, degree of flow velocity dispersion, power in blood flow direction, etc.)
Are displayed at the levels of luminance, hue, and color tone. The DF mode display is usually used together with the M mode display and the B mode display, and is called an MDF mode display and a BDF mode display.

一方、従来の技術の項で既に述べたように、実際の装
置にあって、PWDモード表示は、ドプラ効果の原理の関
係からセクタ走査に適用されることが多い。これは、ド
プラ効果の利用にあっては、血流の方向と超音波ビーム
のなす角が非直交である必要があるためであり、この点
でセクタ走査は超音波ビームを斜めに振るものであるか
ら適用が容易である。しかし乍、セクタ走査によるBモ
ード表示像は扇形であるため、リニア走査によるBモー
ド表示像の如く四角形像や台形走査による台形像等の他
の走査によるものと比べると、画像観察がしずらいもの
である。
On the other hand, as already described in the section of the prior art, in an actual device, the PWD mode display is often applied to sector scanning due to the principle of the Doppler effect. This is because the use of the Doppler effect requires that the direction of the blood flow and the angle formed by the ultrasonic beam be non-orthogonal. At this point, sector scanning obliquely moves the ultrasonic beam. Because of this, application is easy. However, since the B-mode display image obtained by sector scanning has a sector shape, image observation is not performed as compared with a square image or a trapezoidal image obtained by trapezoidal scanning, such as a B-mode display image obtained by linear scanning. It is a leap thing.

そこで、近似に至って、発明者は、画像の観察が容易
なリニア走査によるBモード表示像を得るべく、リニア
走査用プローブを用い、Dモード表示に関し、所望の偏
向角で斜めリニア走査を行うことを検討した。
Therefore, to approximate, the inventor uses a linear scanning probe to perform oblique linear scanning at a desired deflection angle with respect to D-mode display in order to obtain a B-mode display image by linear scanning for easy image observation. It was investigated.

この検討における検討段階の装置では、コンソール上
に例えば偏向角設定用つまみを設け、このつまみを右又
は左に回すことにより、偏向角を設定することができる
ようにした。また、同コンソール上にはサンプルポイン
トを設定するサンプルポイント設定手段を設けた。そし
て、通常のBモード表示のためのリニア走査と、設定さ
れた偏向角の下でのPWDモード表示のための走査とを超
音波ラスタ毎に行い、Bモード表示用データとPWDモー
ド表示用データとを得るようにした。
In the apparatus at the examination stage in this examination, for example, a deflection angle setting knob is provided on the console, and by turning this knob clockwise or counterclockwise, the deflection angle can be set. Further, a sample point setting means for setting a sample point is provided on the console. Then, linear scanning for normal B-mode display and scanning for PWD mode display under the set deflection angle are performed for each ultrasonic raster, and B-mode display data and PWD mode display data are obtained. And got to get.

このようなリニア走査用プローブを用い、Dモード表
示に関し、所望のへ偏向角で斜めリニア走査を行うよう
にした超音波診断装置にあっては次のような不具合があ
ることが判明した。
It has been found that an ultrasonic diagnostic apparatus that performs oblique linear scanning at a desired deflection angle with respect to D mode display using such a linear scanning probe has the following problems.

すなわち、斜めリニア走査は、超音波送受信系におい
て、送受信される振動子口径を含む送受信される振動子
群の選択と、該選択振動子群の各素子に対する遅延量の
設定とにより実現され、また、サンプルポイントの設定
は、ドプラ信号処理系にて実現されるものであるので、
当初にある偏向角と,あるサンプルポイントとを設定
し、その後、違う方向からの超音波ビームに基づくPWD
情報として血流速情報を得るべく偏向角を変更すると、
生体内におけるサンプルポイントの超音波送受波空間上
での位置は変化してしまう。これは、サンプルポイント
を、超音波送受波点からのビーム伝搬距離によって定め
られるようにしているからに他ならない。
That is, the oblique linear scanning is realized in the ultrasonic transmission and reception system by selecting a group of transducers to be transmitted and received including the aperture of the transducer to be transmitted and received, and setting a delay amount for each element of the selected transducer group, Since the setting of the sample point is realized by the Doppler signal processing system,
Initially set a certain deflection angle and a certain sample point, and then PWD based on ultrasonic beams from different directions
When the deflection angle is changed to obtain blood flow velocity information as information,
The position of the sample point in the living body in the ultrasonic wave transmitting / receiving space changes. This is exactly because the sample point is determined by the beam propagation distance from the ultrasonic transmission / reception point.

これを示したのが第1図である。すなわち、パルスド
プラ駆動用振動子群(SDTG)を固定とし、当初、偏向角
θ1(θ1=90゜)で当該振動子群により送受信すると
共に超音波伝搬距離dにあってサンプルポイントの位置
をSP1に設定しているとする。そして、偏向角θ2で同
じ振動子群(SDTG)により送受信すると、超音波伝搬距
離dは変わらないので、サンプルポイントの位置はSP2
になる。また、同様に、偏向角θ3で同じ振動子群(SD
TG)により送受信すると、超音波伝搬距離dは変わらな
いので、サンプルポイントの位置はSP3になる。
This is shown in FIG. That is, the group of pulsed Doppler driving transducers (SDTG) is fixed, and initially transmitted and received by the transducers at the deflection angle θ1 (θ1 = 90 °), and the position of the sample point at the ultrasonic wave propagation distance d is set to SP1. Suppose you have set it. When transmission and reception are performed with the same transducer group (SDTG) at the deflection angle θ2, the ultrasonic wave propagation distance d does not change, so the position of the sample point is SP2.
become. Similarly, the same transducer group (SD
TG), since the ultrasonic wave propagation distance d does not change, the position of the sample point is SP3.

従って、Bモード表示像と共に得られるPWDモード表
示像(血流速データ)は、偏向角毎にそれぞれ違ったも
のとなり、正確な診断を行うことができない事態を招い
た。また、このような事態が生じないようにするために
は、偏向角を変更する毎に同じ位置にサンプルポイント
が設定されるように設定をやり直すための操作が必要と
なり、非常に繁雑となってしまう。
Therefore, the PWD mode display image (blood flow velocity data) obtained together with the B mode display image is different for each deflection angle, and it has been impossible to make an accurate diagnosis. Also, in order to prevent such a situation from occurring, it is necessary to perform an operation for redoing the setting so that the sample point is set at the same position every time the deflection angle is changed, which is very complicated. I will.

そこで、リニア走査によるPWDモード表示を実施する
場合にあって偏向角が変わっても同じ位置のPWD情報と
して血流速情報を自動的に得るようにし、操作が容易に
して高精度の診断を行うための技法を開発するに至っ
た。
Therefore, when performing the PWD mode display by linear scanning, even if the deflection angle changes, the blood flow velocity information is automatically obtained as the PWD information at the same position, so that the operation is easy and high-precision diagnosis is performed. Techniques have been developed for this.

ここで、第2図に示すように、偏向角θ2=90゜のと
きのサンプルポイントをd(超音波伝搬距離に相当す
る)とし、偏向角が変わっても同じ位置にサンプルポイ
ントが設定されるようにするための、任意の偏向角θ1
のときの超音波ビーム上のサンプルポイントは、d/cos
αとなる。そして、振動子群をd・tanαだけずらせば
よい(振動子選択制御)ことがわかる。
Here, as shown in FIG. 2, the sample point when the deflection angle θ2 is 90 ° is d (corresponding to the ultrasonic wave propagation distance), and the sample point is set at the same position even if the deflection angle changes. , An arbitrary deflection angle θ1
The sample point on the ultrasonic beam at d / cos
becomes α. Then, it can be seen that the transducer group may be shifted by d · tanα (vibrator selection control).

従って、第3図に示すように、超音波送受波空間に存
在する同一のサンプルポイントSPからのPWD情報として
血流速情報を、任意の偏向角θ1(ビーム伝搬距離d
1),偏向角θ2(ビーム伝搬距離d2),偏向角θ3
(ビーム伝搬距離d3)の下で収集することができるよう
になる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the blood flow velocity information as PWD information from the same sample point SP existing in the ultrasonic wave transmitting and receiving space is converted to an arbitrary deflection angle θ1 (beam propagation distance d).
1), deflection angle θ2 (beam propagation distance d2), deflection angle θ3
(Beam propagation distance d3).

この手法によれば、Bモード像と共に得られるPWD情
報として血流速情報は、偏向角が変わってもそれぞれ同
じ位置のサンプルポイントSPからのものであり、正確な
診断を行うことができる、利点がある。また、偏向角を
変更する毎に同じ位置にサンプルポイントが設定される
ように設定をやり直すための操作は必要でなく、操作は
最初の設定のみで良く、操作性が良いものとなり、操作
性の向上が図られる。
According to this method, the blood flow velocity information as the PWD information obtained together with the B-mode image is obtained from the sample point SP at the same position even if the deflection angle changes, and an accurate diagnosis can be performed. There is. Further, it is not necessary to perform an operation for redoing the setting so that the sample point is set at the same position every time the deflection angle is changed. Only the initial setting is required, and the operability is good. Improvement is achieved.

次に、上述した技法を行うことができる本発明にかか
る超音波診断装置の一実施例を第4図を参照して説明す
る。
Next, an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention capable of performing the above-described technique will be described with reference to FIG.

第1図に示すように、微小短冊状のNチャンネル分の
超音波振動子群をアレイ状に配列してなるリニア走査用
プローブ10は、図示しない被検者の体表に当てられてお
り、このリニア走査用プローブ10は、超音波送信系20に
より送信駆動され、また、超音波受信系30により受信駆
動されるようになっている。
As shown in FIG. 1, a linear scanning probe 10 in which ultrasonic transducer groups for N channels in the form of small strips are arranged in an array is applied to a body surface of a subject (not shown). The linear scanning probe 10 is driven to be transmitted by an ultrasonic transmission system 20 and is driven to be received by an ultrasonic reception system 30.

ここで、超音波送信系20は、超音波リニアプローブ10
の送受信切換を行う送受信振動子切換スイッチ22と、こ
の送受信振動子切換スイッチ22により送信選択された各
振動子に対して励振用パルスを印加するn(<N)チャ
ンネルのパルサ24と、励振用パルスの印加タイミングを
ビームの口径や偏向角度やフォーカス深さ等に応じて振
動子毎にずらす送信遅延コントローラ26とを有してな
る。
Here, the ultrasonic transmission system 20 is an ultrasonic linear probe 10
A transmission / reception transducer switch 22 for performing transmission / reception switching, an n (<N) channel pulsar 24 for applying an excitation pulse to each of the transducers selected for transmission by the transmission / reception transducer switching switch 22, The transmission delay controller 26 shifts the pulse application timing for each transducer according to the beam diameter, deflection angle, focus depth, and the like.

超音波受信系30は、送受信振動子切換スイッチ22によ
り受信選択された超音波リニアプローブ10の各振動子で
受けた反射超音波による受信エコー信号を増幅するnチ
ャンネルのプリアンプ32と、このプリアンプ32から出力
される増幅信号を口径や偏向角度やフォーカス深さ等に
応じて振動子毎に遅延させ且つ加算するnチャンネルの
受信遅延線34と、受信遅延線34に付し遅延データを与え
る受信遅延コントローラ36とを有する。
The ultrasonic receiving system 30 includes an n-channel preamplifier 32 that amplifies a reception echo signal due to reflected ultrasonic waves received by each transducer of the ultrasonic linear probe 10 that is selected by the transmission / reception transducer switch 22. An n-channel reception delay line 34 for delaying and adding the amplified signal output from each of the vibrators according to the aperture, the deflection angle, the focus depth, and the like, and a reception delay that is provided to the reception delay line 34 and provides delay data. And a controller 36.

上記の超音波送信系20の送信遅延コントローラ26及び
超音波受信系30の受信遅延コントローラ36は、システム
コントロール回路40の制御下にあり、このシステムコン
トロール回路40は、後述するPWDモード処理系60におけ
るサンプルポイントに基づいて、送受信のタイミングに
かかわる超音波レートの発生や口径や偏向角度やフォー
カス深さに対応する送信遅延時間及び受信遅延時間等の
設定を行う。
The transmission delay controller 26 of the ultrasonic transmission system 20 and the reception delay controller 36 of the ultrasonic reception system 30 are under the control of a system control circuit 40, and the system control circuit 40 includes a PWD mode processing system 60 described later. Based on the sample point, generation of an ultrasonic rate related to transmission / reception timing and setting of a transmission delay time and a reception delay time corresponding to the aperture, the deflection angle, and the focus depth are performed.

一方、Bモード像検出系として、加算エコー信号を包
絡線検波する包絡線検波器50を有する。
On the other hand, as a B-mode image detection system, there is an envelope detector 50 that performs envelope detection of the added echo signal.

Dモード(PWDモード)処理系60は、ドプラモードの
超音波送受信にかかる加算エコーデータを位相検波し、
該検波出力から後述するサンプルポイントの部分につい
てのドプラ信号を得るパルスドプラ検波器62と、サンプ
ル回路64と、パルスドプラ検波器62の出力に対して高速
フーリエ変換(FFT)法により周波数分析を施して血流
速データを得る周波数分析回路66とを有する。
The D mode (PWD mode) processing system 60 performs phase detection on the added echo data relating to the ultrasonic transmission and reception in the Doppler mode,
A pulse Doppler detector 62 that obtains a Doppler signal for a sample point portion described later from the detection output, a sample circuit 64, and a frequency analysis is performed on the output of the pulse Doppler detector 62 by a fast Fourier transform (FFT) method to perform blood analysis. A frequency analysis circuit 66 for obtaining flow velocity data.

DFモード処理系としてのCFM算術器70は、例えば相関
方式であれば、同一部位を複数回に亙って走査し、その
複数の受波信号間の相関関係に基づき、CFM像としての
血流のプロフィール(血流方向,平均流速,流速分散
度,血流方向のパワー等)を輝度,色相,色調のレベル
で表示されるCFMデータを得ることができるようになっ
ている。
The CFM arithmetic unit 70 as the DF mode processing system scans the same portion a plurality of times, for example, in the case of the correlation method, and performs a blood flow as a CFM image based on the correlation between the plurality of received signals. It is possible to obtain CFM data that displays the profile (blood flow direction, average flow velocity, flow velocity dispersion degree, power in the blood flow direction, etc.) at the level of luminance, hue, and color tone.

表示系80は、包絡線検波器50の検波出力、ドプラモー
ド処理系60からの血流速データ、及びCFM算術器70から
の出力を、超音波ラスタ毎に記憶し、これらを超音波ラ
スタに対応させることにより、Bモード像データと血流
速データとCFMデータとを持つ超音波ラスタを複数作り
出し、これによりフレーム単位の超音波像を形成し、そ
れを標準TV走査に変換するDSC(ディジタル・スキャン
・コンバータ)82と、このDSC82の出力をアナログ信号
に変換するDAC(ディジタル・アナログ・コンバータ)8
4と、DAC84の出力に対して制御制御信号を付加して標準
TV走査による表示を行うTVモニタ86とを有する。
The display system 80 stores the detection output of the envelope detector 50, the blood flow velocity data from the Doppler mode processing system 60, and the output from the CFM arithmetic unit 70 for each ultrasonic raster, and converts these into an ultrasonic raster. By making them compatible, a plurality of ultrasonic rasters having B-mode image data, blood flow velocity data, and CFM data are created, and this is used to form an ultrasonic image in frame units and convert it to a standard TV scan DSC (digital -Scan converter (82) and DAC (Digital-to-Analog converter) 8 that converts the output of this DSC82 to an analog signal
4 and control output signal added to DAC84 output
And a TV monitor 86 that performs display by TV scanning.

ここで、DSC82に対するデータ書込み制御はシステム
コントロール回路40により行われ、このシステムコント
ロール回路40は前述したように超音波送受信にかかるサ
ンプルポイントに基づく遅延制御を行うものとなってお
り、CPU90により指令を受け、このCPU90は、走査モード
設定器102,偏向角設定器104,サンプルポイントを設定器
106,フォーカス設定器108等を有するコンソール100によ
り起動されるようになっている。ここで、走査モード設
定器102,偏向角設定器104,サンプルポイント設定器106,
フォーカス設定器108は、複数のスイッチやダイアルス
イッチ等で構成される。また、CPU90はGDC(グラフィッ
ク・ディスプレイ・コントローラ)98に対して指令を与
え、コンソール100で設定されたサンプルポイントを示
すマーカ等を発生させ、これを前述のDSC82の出力に付
加するようになっている。
Here, the data writing control to the DSC 82 is performed by the system control circuit 40, and the system control circuit 40 performs the delay control based on the sample point related to the ultrasonic transmission and reception as described above. The CPU 90 receives a scan mode setting device 102, a deflection angle setting device 104, and a sample point setting device.
106, a console 100 having a focus setting device 108 and the like. Here, a scanning mode setting device 102, a deflection angle setting device 104, a sample point setting device 106,
The focus setting device 108 includes a plurality of switches, dial switches, and the like. Also, the CPU 90 gives a command to a GDC (Graphic Display Controller) 98 to generate a marker or the like indicating the sample point set by the console 100, and adds it to the output of the DSC 82 described above. I have.

以上の如くのサンプルポイントの位置の設定原理に基
づき、コンソール100及びCPU90,システムコントロール
回路40等による制御系によって、Bモード及びDFモード
にあっては、通常のリニア走査(偏向角θ=90゜)及び
オペレータの所望によりコンソール100に設けてある偏
向角設定器104により任意の値の偏向角θによる斜めリ
ニア走査を設定可能であるとし、Dモードにあっても、
オペレータの所望によりコンソール100に設けてある偏
向角設定器104により任意の値の偏向角θを設定可能で
あるとし、また、コンソール100に設けてあるサンプル
ポイント設定器106により任意の位置にサンプルポイン
トを設定可能であるとし、コンソール100に設けてある
フォーカス設定器108によりBモード及びDFモードとD
モードとについてそれぞれ任意の深さに一段又は多段の
フォーカスを設定可能である。
In the B mode and the DF mode, a normal linear scan (deflection angle θ = 90 °) is performed by the control system including the console 100, the CPU 90, and the system control circuit 40 based on the principle of setting the positions of the sample points as described above. ) And the deflection angle setting device 104 provided on the console 100 can set oblique linear scanning with an arbitrary value of the deflection angle θ according to the operator's desire.
It is assumed that an arbitrary value of the deflection angle θ can be set by a deflection angle setting device 104 provided on the console 100 if desired by the operator, and a sample point is set at an arbitrary position by a sample point setting device 106 provided on the console 100. Can be set, and a B mode, a DF mode, and a D mode are set by a focus setting device 108 provided on the console 100.
One or more stages of focus can be set to arbitrary depths for each mode.

この場合、サンプルポイントの位置を固定として、第
3図に示すように、該位置を中心に超音波ビームが回転
するように、振動子群の選択と、その選択の下でのビー
ム偏向角の設定がなされる。
In this case, the position of the sample point is fixed, and as shown in FIG. 3, the selection of the transducer group and the beam deflection angle under the selection are performed so that the ultrasonic beam rotates around the position. The settings are made.

次に上記の如く構成された本実施例の作用について説
明する。すなわち、第5図に示すように、ステップ1に
て、オペレータは、コンソール100に備わっているプリ
セットスイッチを操作して装置を初期状態にする。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. That is, as shown in FIG. 5, in step 1, the operator operates the preset switch provided on the console 100 to initialize the apparatus.

次に、オペレータは、ステップ2にて、偏向角設定器
104を操作して偏向角θを設定する。このステップで
は、この他に、例えば1段フォーカスの深さを第6A図に
示すSPの近傍となるべく設定し、同じくサンプルポイン
トの位置を第6A図に示すSPとなるべく設定し、Bモード
は通常の走査(偏向角90゜)となるべく設定し、Dモー
ドにあってのみ偏向角を偏向角設定器104により所望の
値に設定する。これにより、フォーカス及びサンプルポ
イントは、SPに固定される。
Next, in step 2, the operator sets a deflection angle setting device.
By operating 104, the deflection angle θ is set. In this step, in addition to this, for example, the depth of the one-step focus is set to be close to the SP shown in FIG. 6A, and the position of the sample point is also set to be the SP shown in FIG. 6A. (Deflection angle 90 °), and the deflection angle is set to a desired value by the deflection angle setting unit 104 only in the D mode. Thereby, the focus and the sample point are fixed to the SP.

次に、ステップ3にて、CPU90は、計算により、偏向
角θの下での超音波ビームの伝搬路を求めるべく、同時
駆動振動子群の中心振動子が、偏向角θの下での超音波
ビームがプローブ10の振動子面に交差する位置、つまり
プローブ10の等価音源である位置にシフトさせるための
計算を行う。
Next, in step 3, the CPU 90 calculates, by calculating, the center vibrator of the group of simultaneous driving vibrators to obtain the propagation path of the ultrasonic beam under the deflection angle θ. Calculation is performed to shift the sound beam to a position where it intersects the transducer surface of the probe 10, that is, a position that is an equivalent sound source of the probe 10.

ここで、第2図に示すように、同時駆動超音波振動子
群の中心振動子がシフトされる位置がec′であり、プロ
ーブ10の中心素子の位置がecであり、ecとSPとの間の距
離がdであり、ec′とSPとの間の距離がd′であり、距
離dの線分と距離d′の線分とのなす角をαとすると次
のような関係式が成り立つ。
Here, as shown in FIG. 2, the position where the center oscillator of the group of simultaneously driven ultrasonic transducers is shifted is e c ′, the position of the center element of the probe 10 is e c , and e c and If the distance between SP and d is e, the distance between e c 'and SP is d', and the angle between the line segment of distance d and the line segment of distance d 'is α, then The following relational expression holds.

ec′=ec−dtanα,d′=d/cosα 次に、ステップ4にて、CPU90は、ステップ3にて計
算により求めた偏向角θの下での超音波ビームの伝搬路
の距離d′を求め、この距離d′をして偏向角θの下で
のフォーカス点及びサンプルポイントが計算される。
e c ′ = e c −d tan α, d ′ = d / cos α Next, in step 4, the CPU 90 calculates the distance d of the ultrasonic beam propagation path under the deflection angle θ calculated by step 3. And a focus point and a sample point under the deflection angle θ are calculated by using the distance d ′.

次に、ステップ5にて、固定されたSPの下で設定され
た偏向角及びフォーカス点を持つための,送信及び受信
のうち少なくとも一方の遅延時間が算出され、これは、
システムコントロール回路40に与えられることにより、
送信遅延コントローラ26,受信遅延コントローラ36を駆
動し、プローブ10からは,前述の固定されたSPの下での
偏向角及びフォーカス点を持つ超音波ビームが送受信さ
れる。ここで、遅延時間τは次のようになる。
Next, in step 5, the delay time of at least one of transmission and reception for having the deflection angle and the focus point set under the fixed SP is calculated,
By being given to the system control circuit 40,
The transmission delay controller 26 and the reception delay controller 36 are driven, and the probe 10 transmits and receives an ultrasonic beam having a deflection angle and a focus point under the fixed SP. Here, the delay time τ i is as follows.

ただし、aは振動子ピッチ、cは音速である。 Here, a is the transducer pitch and c is the speed of sound.

この動作の他に、同時駆動振動子群の選択制御及び遅
延量制御に基づく偏向角θによるDモードにおける走査
がなされ、Bモードでは、通常の走査が行われる。従っ
て、第3図に示すように、SPからのPWD情報として血流
速情報を任意の偏向角θ(ビーム伝搬距離はd1,d2,d3)
の下で収集することができるようになる。
In addition to this operation, scanning in the D mode based on the deflection angle θ based on the selection control and the delay amount control of the group of simultaneously driven transducers is performed, and normal scanning is performed in the B mode. Therefore, as shown in FIG. 3, the blood flow velocity information is used as the PWD information from the SP to convert the blood flow velocity information to an arbitrary deflection angle θ (the beam propagation distance is d1, d2, d3).
Under will be able to collect.

なお、超音波診断装置の動作を示すタイミングチャー
トは、第7A図〜第7F図に示される。第7A図はレートパル
スのタイミングチャートであり、1つのパルスが1つの
超音波送受信を示している。第7B図はラスタアドレスの
タイミングチャートであり、0,1,2,…は、Bモードの超
音波ラスタ番号を示し、DはDモードのラスタとなるこ
とを示している。第7C図はBモードのためのサンプリン
グタイムのタイミングチャートであり、Bモードの超音
波ラスタ0,1,2,…を作るサンプリングタイミングを示し
ている。第7D図はCFM演算処理(DFモード)のデータ入
力のためのタイミングチャートであり、BDFモードの超
音波ラスタ0,1,2,…を作るデータ入力タイミングを示し
ている。第7E図はCFM演算処理(DFモード)のデータ出
力のためのタイミングチャートであり、BDFモードの超
音波ラスタ0,1,…を作るデータ出力タイミングを示して
いる。第7F図はPWDモード(Dモード)のためのサンプ
リングタイムのタイミングチャートである。
A timing chart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus is shown in FIGS. 7A to 7F. FIG. 7A is a timing chart of a rate pulse, in which one pulse indicates one ultrasonic transmission / reception. FIG. 7B is a timing chart of the raster address, where 0, 1, 2,... Indicate the ultrasonic raster numbers in the B mode, and D indicates that the raster is in the D mode. FIG. 7C is a timing chart of the sampling time for the B mode, and shows the sampling timing for forming the ultrasonic rasters 0, 1, 2,... In the B mode. FIG. 7D is a timing chart for data input in the CFM operation processing (DF mode), and shows data input timings for creating ultrasonic rasters 0, 1, 2,... In the BDF mode. FIG. 7E is a timing chart for data output in the CFM operation processing (DF mode), and shows data output timings for generating ultrasonic rasters 0, 1,... In the BDF mode. FIG. 7F is a timing chart of a sampling time for the PWD mode (D mode).

以上によれば、Bモード像と共に得られるPWD情報と
して血流速情報は、偏向角が変わってもそれぞれ同じ位
置SPからのものであり、正確な診断を行うことができ
る、利点がある。また、従来のように、偏向角を変更す
る毎に同じ位置にサンプルポイントが設定されるように
設定をやり直すための操作は必要ではなく、操作は最初
の設定のみで良く、操作性が良いものとなる。
According to the above, the blood flow velocity information as the PWD information obtained together with the B-mode image is obtained from the same position SP even when the deflection angle changes, and there is an advantage that an accurate diagnosis can be performed. Also, unlike the conventional method, it is not necessary to perform an operation for redoing the setting so that the sample point is set at the same position each time the deflection angle is changed. Becomes

なお、上記のBモード又はBDFモードにあっては、偏
向角θ=90゜の通常の走査であるとしたが、第6B図に示
すように、Bモード又はBDFモードとDモードとを同じ
偏向角θ1,θ2(θ1=θ2)の斜めリニア走査を行う
ようにしてもよい。また、第6C図に示すように、Bモー
ド又はBDFモードとDモードとを異なる偏向角θ1,θ2
(θ1≠θ2)の斜めリニア走査を行うようにしてもよ
い。
In the above-mentioned B mode or BDF mode, it is assumed that the normal scanning is performed with the deflection angle θ = 90 °. However, as shown in FIG. 6B, the B mode or BDF mode and the D mode have the same deflection. Oblique linear scanning at angles θ1 and θ2 (θ1 = θ2) may be performed. Further, as shown in FIG. 6C, the B mode or BDF mode and the D mode are set to different deflection angles θ1, θ2.
Oblique linear scanning of (θ1 ≠ θ2) may be performed.

ここで、モードの組合せ例を説明する。すなわち、B
モード斜めリニア走査とDモード斜め走査とを行う例、
Bモードリニア走査とDモード斜め走査とを行う例、B
モード斜めリニア走査とDモード斜め走査とDモード斜
めDFモード走査とを行う例、Bモードリニア走査とDモ
ード斜め走査とDモード斜めDFモード走査とを行う例等
がある。ここで、Dモード走査は、代表的にはPWDモー
ド走査である。
Here, an example of mode combinations will be described. That is, B
Example of performing mode oblique linear scanning and D mode oblique scanning,
Example of performing B-mode linear scanning and D-mode oblique scanning;
There are examples in which mode oblique linear scanning, D mode oblique scanning, and D mode oblique DF mode scanning are performed, and examples in which B mode linear scanning, D mode oblique scanning, and D mode oblique DF mode scanning are performed. Here, the D mode scanning is typically a PWD mode scanning.

上記の例では、サンプルポイントを設定すると、該設
定に基づき超音波送受信系の制御要素(口径制御を含む
振動子群選択制御,遅延量制御,フォーカス制御)を定
めるようにしているが、超音波送受信系の制御要素のう
ちで口径制御を含む振動子群選択制御と遅延量制御とを
定めるようにし、フォーカス制御は調整可能とするよう
にしてもよい。
In the above example, when the sample point is set, the control elements of the ultrasonic transmission / reception system (vibrator group selection control including aperture control, delay amount control, focus control) are determined based on the setting. Among the control elements of the transmission / reception system, the vibrator group selection control including the aperture control and the delay amount control may be determined, and the focus control may be adjustable.

以上のように本実施例によれば、斜めリニア走査にお
ける偏向角を設定する偏向角設定器104と、Dモード(P
WDモード)におけるサンプルポイントを設定するサンプ
ルポイント設定器106と、偏向角設定器104を操作するこ
とにより偏向角が変化したときにあってもサンプルポイ
ントの生体内での位置が一定となるように、斜めリニア
走査における振動子口径制御を含む振動子選択制御と遅
延量制御とフォーカス制御のうち少なくとも一つを行う
ような制御を行えるので、当初、あるサンプルポイント
を設定すると、このサンプルポインの位置が変わらない
ようにして、D(PWDモード)モードにおける所望の偏
向角での斜めリニア走査が行われるべく振動子口径制御
を含む振動子選択制御と遅延量制御とフォーカス制御と
が行われる。従って、偏向角が変わっても同じ位置のPW
D情報として血流速情報を自動的に得るようになり、操
作が容易にして高精度の診断を行うことができる、とい
う効果がある。
As described above, according to the present embodiment, the deflection angle setting unit 104 that sets the deflection angle in oblique linear scanning, and the D mode (P
By operating the sample point setting device 106 for setting the sample point in the WD mode) and the deflection angle setting device 104, the position of the sample point in the living body is kept constant even when the deflection angle changes. Since it is possible to perform control such as at least one of transducer selection control, delay amount control, and focus control including transducer aperture control in oblique linear scanning, when a certain sample point is initially set, the position of this sample point Is maintained, vibrator selection control including vibrator aperture control, delay amount control, and focus control are performed so as to perform oblique linear scanning at a desired deflection angle in the D (PWD mode) mode. Therefore, even if the deflection angle changes, the PW at the same position
The blood flow velocity information is automatically obtained as the D information, which has an effect that the operation is facilitated and a highly accurate diagnosis can be performed.

また、Dモード走査における超音波ビームの偏向角の
設定を、第8A図〜第8D図に示すような態様とすることが
できる。例えば、第8A図及び第8B図に示すように、リニ
ア走査プローブの端部でリミットがかかる例、第8C図及
び第8D図に示すように、リニア走査プローブの端部でリ
ターンがかかる例がある。これらは、偏向角設定器にリ
ミッタやリターン設定器を付加するか、又は、超音波ビ
ームの等価音源がリニア走査プローブの端部に在ること
CPU90が計算により求めるような構成により実現され
る。
In addition, the setting of the deflection angle of the ultrasonic beam in the D-mode scanning can be in a mode as shown in FIGS. 8A to 8D. For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, an example in which a limit is applied at the end of the linear scanning probe, and an example in which a return is applied at the end of the linear scanning probe as shown in FIGS. 8C and 8D. is there. These include adding a limiter or return setting device to the deflection angle setting device, or the equivalent sound source of the ultrasonic beam is located at the end of the linear scanning probe.
This is realized by a configuration that the CPU 90 obtains by calculation.

また、偏向角設定器を操作することにより複数の偏向
角を容易に設定できることを利用して、絶対流速値Vを
測定することができる。以下、その原理を第9図及び第
10図を参照して説明する。
The absolute flow velocity value V can be measured by utilizing the fact that a plurality of deflection angles can be easily set by operating the deflection angle setting device. The principle is described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.

第9図に示すように、偏向角設定器を操作することに
より、Dモードにおいてビーム1とビーム2とを図示角
度β1,β2を持って送受信する。この場合、ビーム1と
ビーム2とはレートパルスに従って交互に送受信する。
As shown in FIG. 9, by operating the deflection angle setting device, the beam 1 and the beam 2 are transmitted and received at the illustrated angles β1 and β2 in the D mode. In this case, beam 1 and beam 2 transmit and receive alternately according to the rate pulse.

そうすると、ビーム1のサンプルポイントにおけるド
プラ偏移周波数fd1は、次のようになる。
Then, the Doppler shift frequency fd1 at the sample point of beam 1 is as follows.

また、ビーム2のサンプルポイントにおけるドプラ偏
移周波数fd2は、次のようになる。
The Doppler shift frequency fd2 at the sample point of the beam 2 is as follows.

h=2f0とすると、 fd1=hVcosβ1 fd2=hVcosβ2 a=fd1/h,b=fd2/hとすると、V,a,bの関係は、第10図
に示すようになる。
When h = 2f 0, When fd1 = hVcosβ1 fd2 = hVcosβ2 a = fd1 / h, b = fd2 / h, V, a, the relationship b is as shown in Figure 10.

ここで、ΔACB,ΔADB,ΔACE,ΔADEは、直角三角形で
あり、 AE=b/cosβ、DE=a−b/cosβである。
Here, ΔACB, ΔADB, ΔACE, and ΔADE are right triangles, and AE = b / cosβ and DE = ab−cosβ.

DB=DE/tanβ=(a−b/cosβ)/tanβ =acotβ−b/sinβ 従って、ΔACBに対して、AB2=AD2+DB2 の関係から、 以上の原理を具体化した装置は、第11A図及び第11B図
に示される。
DB = DE / tanβ = (ab / cosβ) / tanβ = acotβ−b / sinβ Therefore, for ΔACB, from the relation AB 2 = AD 2 + DB 2 , An apparatus embodying the above principle is shown in FIGS. 11A and 11B.

第11A図の構成は、PWD検波器72からの出力を、ビーム
1のサンプルポイントにおけるドプラ偏移周波数fd1を
求める周波数分析器77−1に入力し、また、ビーム2の
サンプルポイントにおけるドプラ偏移周波数fd2を求め
る周波数分析器77−2に入力し、この周波数分析器77−
1,77−2にて求めたfd1,fd2を、絶対流速算出器78に与
え、ここでVを算出するようにしている。
The configuration of FIG. 11A is such that the output from the PWD detector 72 is input to a frequency analyzer 77-1 for obtaining the Doppler shift frequency fd1 at the sample point of the beam 1, and the Doppler shift at the sample point of the beam 2 The frequency fd2 is input to a frequency analyzer 77-2 for obtaining the frequency fd2.
The values fd1 and fd2 obtained in 1,77-2 are supplied to an absolute flow velocity calculator 78, where V is calculated.

第11B図の構成は、PWD検波器72からのビーム1とビー
ム2の出力とを、交互に周波数分析器77に入力して交互
にfd1とfd2と求めて、それらをそれぞれのメモリ79−1,
79−2に保持し、このメモリ79−1,79−2に保持したfd
1,fd2を、絶対流速算出器78に与え、ここでVを算出す
るようにしている。
The configuration shown in FIG. 11B is different from the configuration shown in FIG. 11B in that the outputs of the beam 1 and the beam 2 from the PWD detector 72 are alternately input to the frequency analyzer 77 and are alternately obtained as fd1 and fd2. ,
Fd held in memory 79-1 and 79-2
1, fd2 is given to an absolute flow velocity calculator 78, where V is calculated.

以上のように本発明によれば、サンプルポイントの生
体内での位置が一定となるように、斜めリニア操作にお
ける振動子口径制御を含む振動子選択制御と遅延量制御
とフォーカス制御のうち少なくとも一つを行うような制
御を行えるので、偏向角が変わっても同じ位置のPWD情
報として血流速情報を自動的に得るようになり、操作が
容易にして高精度の診断を行うことができる、という効
果がある。
As described above, according to the present invention, at least one of the transducer selection control including the transducer aperture control in the oblique linear operation, the delay amount control, and the focus control is performed so that the position of the sample point in the living body is constant. Since the blood flow velocity information is automatically obtained as PWD information at the same position even if the deflection angle changes, the operation can be easily performed and highly accurate diagnosis can be performed. This has the effect.

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できるものである。
In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

[発明の効果] 以上のように本発明では、リニア走査用プローブから
被検者に対して送受波される超音波ビームをリニア走査
する送受信部と、オペレータの所望により,前記超音波
ビームの伝搬路上の任意の位置にサンプルポイントを設
定するためのサンプルポイント設定手段と、オペレータ
の所望により,前記超音波ビームの偏向角を任意の値に
設定するための偏向角設定手段と、この偏向角設定手段
により偏向角を再設定したとき,既に設定されている前
記サンプルポイントの被検者上での位置が固定化され,
該固定化されたサンプルポイントの位置が,前記再設定
した偏向角の下での超音波ビームのサンプルポイントと
なるように前記サンプルポイント設定手段の設定値が変
更される変更手段と、前記サンプルポイントにおける受
信信号を周波数分析してドプラ偏移周波数fdを求め,該
ドプラ偏移周波数fdより前記被検者の血流速情報を算出
するDモード処理器を少くとも有する映像系とを具備し
たことにより、当初、あるサンプルポイントを設定する
と、このサンプルポインの位置が変わらないようにし
て、ドプラモードにおける所望の振り角での斜めリニア
スキャンが行われるべく振動子口径制御を含む振動子選
択制御と遅延量制御とフォーカス制御とが行われる。従
って、振り角が変わっても同じ位置のドプラ情報を自動
的に得るようになり、操作が容易にして高精度の診断を
行うことができる、という効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a transmission / reception unit that linearly scans an ultrasonic beam transmitted / received from a linear scanning probe to a subject, and propagation of the ultrasonic beam as desired by an operator. Sample point setting means for setting a sample point at an arbitrary position on a road; deflection angle setting means for setting a deflection angle of the ultrasonic beam to an arbitrary value as desired by an operator; When the deflection angle is reset by the means, the position of the sample point already set on the subject is fixed,
Changing means for changing a set value of the sample point setting means so that a position of the fixed sample point becomes a sample point of the ultrasonic beam under the reset deflection angle; And a video system having at least a D-mode processor for calculating the Doppler shift frequency fd by calculating the Doppler shift frequency fd by calculating the Doppler shift frequency fd and calculating the blood flow rate information of the subject from the Doppler shift frequency fd. Initially, when a certain sample point is set, the position of this sample point is not changed, and a transducer selection control including a transducer aperture control is performed so that an oblique linear scan at a desired swing angle in the Doppler mode is performed. The delay amount control and the focus control are performed. Therefore, even if the swing angle is changed, Doppler information at the same position is automatically obtained, and there is an effect that the operation is facilitated and a highly accurate diagnosis can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はリニア走査における超音波ビームの偏向角を変
化させたときサンプルポイントの位置が変化することを
示す図、第2図はリニア走査におけるサンプルポイン
ト,超音波ビームの偏向角及び伝搬路の関係を示す図、
第3図はリニア走査におけるサンプルポイントを固定化
したときの超音波ビームの偏向角及び伝搬路の変化を示
す図、第4図は本発明にかかる電子リニア走査型の超音
波診断装置の一実施例の構成を示すブロック図、第5図
は第4図に示す超音波診断装置の動作及びオペレータの
操作手順を示すフローチャート、第6A図〜第6C図はBモ
ード走査の超音波ビームの偏向角とDモード走査の超音
波ビームの偏向角との組合せ例を示す図であって、第6A
図はBモード走査の超音波ビームの偏向角とDモード走
査の超音波ビームの偏向角とが異なっており、Bモード
走査の超音波ビームの偏向角が90゜であり且つDモード
走査の超音波ビームの偏向角が非90゜である場合を示す
図、第6B図はBモード走査の超音波ビームの偏向角とD
モード走査の超音波ビームの偏向角とが同一であり且つ
共に偏向角が非90゜である場合を示す図、第6C図はBモ
ード走査の超音波ビームの偏向角とDモード走査の超音
波ビームの偏向角とが異なっており、Bモード走査の超
音波ビームの偏向角が非90゜であり且つDモード走査の
超音波ビームの偏向角も非90゜である場合を示す図、第
7A図〜第7F図は第4図に示す超音波診断装置の動作を示
すタイミングチャートであって、第7A図はレートパルス
のタイミングチャート、第7B図はラスタアドレスのタイ
ミングチャート、第7C図はBモードのためのサンプリン
グタイムのタイミングチャート、第7D図はCFM演算処理
(DFモード)のデータ入力のためのタイミングチャー
ト、第7E図はCFM演算処理(DFモード)のデータ出力の
ためのタイミングチャート、第7F図はPWDモード(Dモ
ード)のためのサンプリングタイムのタイミングチャー
ト、第8A図〜第8D図はDモード走査における超音波ビー
ムの偏向角の設定態様を示す図であって、第8A図及び第
8B図はリニア走査プローブの端部でリミットがかかる例
を示す図、第8C図及び第8D図はリニア走査プローブの端
部でリターンがかかる例を示す図、 第9図は偏向角が異なる2つの超音波ビームを用いて絶
対流速値を測定する原理を示す図、第10図は絶対流速値
を測定する原理を幾何学的に示す図、 第11A図は絶対流速値を測定するための構成にかかる第
1の実施例のブロック図、第11B図は絶対流速値を測定
するための構成にかかる第2の実施例のブロック図であ
る。 10……リニア走査用プローブ、20……超音波送信系、22
……送受信振動子切換スイッチ、24……パルサ、26……
送信遅延コントロール回路、30……超音波受信系、32…
…プリアンプ、34……受信遅延線、36……受信遅延コン
トロール回路、40……システムコントロール回路、50…
…包絡線検波器、60……Dモード処理系、62……パルス
ドプラ検波器、64……サンプル回路、66……周波数分析
回路、70……CFM算出器、80……表示系、82……DSC、84
……DAC、86……ディスプレイ、88……GDC、90……CP
U、100……コンソール、102……走査モード設定器、104
……偏向角設定器、106……サンプルポイント設定器、1
08……フォーカス設定器。
FIG. 1 is a diagram showing that the position of the sample point changes when the deflection angle of the ultrasonic beam in linear scanning is changed, and FIG. 2 is a diagram showing the sample point, the deflection angle of the ultrasonic beam and the propagation path in linear scanning. Diagram showing the relationship,
FIG. 3 is a diagram showing changes in the deflection angle and propagation path of an ultrasonic beam when a sample point in linear scanning is fixed, and FIG. 4 is an embodiment of an electronic linear scanning type ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the example, FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 4, and the operating procedure of the operator. FIGS. 6A to 6C are deflection angles of the ultrasonic beam for B-mode scanning. FIG. 6B is a diagram showing an example of the combination of D and the deflection angle of the ultrasonic beam for D-mode scanning,
In the figure, the deflection angle of the ultrasonic beam in the B-mode scanning is different from the deflection angle of the ultrasonic beam in the D-mode scanning, the deflection angle of the ultrasonic beam in the B-mode scanning is 90 °, and the FIG. 6B shows a case where the deflection angle of the sound beam is non-90 °, and FIG.
FIG. 6C shows a case where the deflection angle of the ultrasonic beam for mode scanning is the same and the deflection angle is both non-90 °, and FIG. 6C shows the deflection angle of the ultrasonic beam for B mode scanning and the ultrasonic wave for D mode scanning. FIG. 13 is a diagram showing a case where the deflection angle of the beam is different from the deflection angle of the ultrasonic beam for B-mode scanning is non-90 ° and the deflection angle of the ultrasonic beam for D-mode scanning is also non-90 °;
7A to 7F are timing charts showing the operation of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 4, FIG. 7A is a timing chart of a rate pulse, FIG. 7B is a timing chart of a raster address, and FIG. Timing chart of sampling time for B mode, Fig. 7D is timing chart for data input of CFM operation processing (DF mode), Fig. 7E is timing chart for data output of CFM operation processing (DF mode) FIG. 7F is a timing chart of a sampling time for the PWD mode (D mode), and FIGS. 8A to 8D are diagrams showing setting modes of the deflection angle of the ultrasonic beam in the D mode scanning. Figures and No.
8B is a diagram showing an example in which a limit is applied at the end of the linear scanning probe, FIGS. 8C and 8D are diagrams showing an example in which a return is applied at the end of the linear scanning probe, and FIG. Diagram showing the principle of measuring the absolute flow velocity value using two ultrasonic beams, FIG. 10 is a diagram geometrically showing the principle of measuring the absolute flow velocity value, and FIG. 11A is a configuration for measuring the absolute flow velocity value 11B is a block diagram of the first embodiment, and FIG. 11B is a block diagram of the second embodiment according to the configuration for measuring the absolute flow velocity value. 10 ... Linear scanning probe, 20 ... Ultrasonic transmission system, 22
… Transmitter / receiver selector switch, 24… Pulsa, 26…
Transmission delay control circuit, 30 ... Ultrasonic reception system, 32 ...
... preamplifier, 34 ... reception delay line, 36 ... reception delay control circuit, 40 ... system control circuit, 50 ...
... Envelope detector, 60 ... D-mode processing system, 62 ... Pulse Doppler detector, 64 ... Sample circuit, 66 ... Frequency analysis circuit, 70 ... CFM calculator, 80 ... Display system, 82 ... DSC, 84
…… DAC, 86 …… Display, 88 …… GDC, 90 …… CP
U, 100: Console, 102: Scan mode setting device, 104
…… Deflection angle setting device, 106 …… Sample point setting device, 1
08 ... Focus setting device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】リニア走査用プローブから被検者に対して
送受波される超音波ビームをリニア走査する送受信部
と、オペレータの所望により,前記超音波ビームの伝搬
路上の任意の位置にサンプルポイントを設定するための
サンプルポイント設定手段と、オペレータの所望によ
り,前記超音波ビームの偏向角を任意の値に設定するた
めの偏向角設定手段と、この偏向角設定手段により偏向
角を再設定したとき,既に設定されている前記サンプル
ポイントの被検者上での位置が固定化され,該固定化さ
れたサンプルポイントの位置が,前記再設定した偏向角
の下での超音波ビームのサンプルポイントとなるように
前記サンプルポイント設定手段の設定値が変更される変
更手段と、前記サンプルポイントにおける受信信号を周
波数分析してドプラ偏移周波数fdを求め,該ドプラ偏移
周波数fdより前記被検者の血流速情報を算出するDモー
ド処理器を少くとも有する映像系とを具備したことを特
徴とする超音波診断装置。
1. A transmission / reception unit for linearly scanning an ultrasonic beam transmitted / received to / from a subject from a linear scanning probe, and a sample point at an arbitrary position on a propagation path of the ultrasonic beam as desired by an operator. Sample point setting means for setting the deflection angle, a deflection angle setting means for setting the deflection angle of the ultrasonic beam to an arbitrary value as desired by the operator, and the deflection angle is reset by the deflection angle setting means. At this time, the position of the sample point already set on the subject is fixed, and the position of the fixed sample point is changed to the sample point of the ultrasonic beam under the reset deflection angle. Changing means for changing the set value of the sample point setting means so that the frequency of the received signal at the sample point is analyzed and Doppler polarization Determined frequency fd, the ultrasonic diagnostic apparatus characterized by comprising a video system with the at least a D-mode processor for calculating a blood flow velocity information of the subject from the Doppler shift frequency fd.
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