JP2856471B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JP2856471B2 JP2856471B2 JP956990A JP956990A JP2856471B2 JP 2856471 B2 JP2856471 B2 JP 2856471B2 JP 956990 A JP956990 A JP 956990A JP 956990 A JP956990 A JP 956990A JP 2856471 B2 JP2856471 B2 JP 2856471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood flow
- ultrasonic
- angle
- component
- flow velocity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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、心臓内あるいは血管内の血流などの運動す
る反射体の速度を検出または測定することができる超音
波診断装置に関する。
る反射体の速度を検出または測定することができる超音
波診断装置に関する。
（従来の技術） 超音波診断装置において、ドプラ血流計測装置は無侵
襲で生体内の血流速度が計測できることから、数々の装
置が開発されている。ここで実用化されているパルスド
プラ血流計測装置の１つについて構成及び動作について
説明する。この装置は、生体内の任意の設定点の血流速
度をパルスドプラ法を用いて、非観血的に測定するもの
である。
襲で生体内の血流速度が計測できることから、数々の装
置が開発されている。ここで実用化されているパルスド
プラ血流計測装置の１つについて構成及び動作について
説明する。この装置は、生体内の任意の設定点の血流速
度をパルスドプラ法を用いて、非観血的に測定するもの
である。
すなわち、超音波ドプラ法は、超音波が移動物体によ
り反射されると反射波の周波数が上記物体の移動速度に
比例して偏移する超音波ドプラ効果を利用したものであ
る。具体的には超音波レートパルスを生体に送波し、そ
の反射波エコーの位相変化よりドプラ効果による周波数
偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置における移動
物体の運動情報を得ることができる。
り反射されると反射波の周波数が上記物体の移動速度に
比例して偏移する超音波ドプラ効果を利用したものであ
る。具体的には超音波レートパルスを生体に送波し、そ
の反射波エコーの位相変化よりドプラ効果による周波数
偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置における移動
物体の運動情報を得ることができる。
この超音波ドプラ方法によれば、生体内における位置
での血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流
れの状態を知ることができる。
での血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流
れの状態を知ることができる。
次にこの超音波診断装置について説明する。まず送受
波回路を駆動して超音波探触子から被検体の生体内の血
流に対して超音波パルスを所定回数繰り返し送波する。
そうすると、送信超音波ビームの中心周波数f cは流動
する血球により散乱され、ドプラ偏移を受けて周波数f
dだけ変化し、前記送受波回路は受信周波数ｆ＝f c＋f
dを受波する。なお周波数f c,f dは次式のようになる。
波回路を駆動して超音波探触子から被検体の生体内の血
流に対して超音波パルスを所定回数繰り返し送波する。
そうすると、送信超音波ビームの中心周波数f cは流動
する血球により散乱され、ドプラ偏移を受けて周波数f
dだけ変化し、前記送受波回路は受信周波数ｆ＝f c＋f
dを受波する。なお周波数f c,f dは次式のようになる。
f d＝2v cosθ・f c/C ここで、V:血流速度 θ：超音波ビームと血管とのなす角度 c:音速 この周波数f dは血流速度Ｖの関数となっていること
から、前記ドプラ偏移周波数f dを検出しこれを処理す
れば、血流速度Ｖを得ることができる。
から、前記ドプラ偏移周波数f dを検出しこれを処理す
れば、血流速度Ｖを得ることができる。
また、超音波ドプラ法では、第７図に示すように血流
速度の時間的変化のうち、最大血流速Vmaxを最大偏移周
波f d maxに基づいて求める。また血流速度に対するパ
ワーは第８図に示すようになっている。そして第９図に
示す断層像を用いて血管方向Ｐと超音波ビーム方向との
なす角度θ及び管径2rを測定する。またレンジゲート幅
を血管に合わせてこの長さをｌとすると、2r＝l cosθ
となる。
速度の時間的変化のうち、最大血流速Vmaxを最大偏移周
波f d maxに基づいて求める。また血流速度に対するパ
ワーは第８図に示すようになっている。そして第９図に
示す断層像を用いて血管方向Ｐと超音波ビーム方向との
なす角度θ及び管径2rを測定する。またレンジゲート幅
を血管に合わせてこの長さをｌとすると、2r＝l cosθ
となる。
さらに臨床上求めたい血流量Ｑは、 Ｑ＝ｖ・Ａ＝v max/2・πr2 但しv max＝ｃ・fd max/（2f・cosθ）であり、ｆは超
音波周波数であり、ｃは音速である。ここでcosθで角
度補正している。
音波周波数であり、ｃは音速である。ここでcosθで角
度補正している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第10図に示すように角度θが大きくな
ると、これに伴って最大流速度値v maxが角度補正して
いるにもかかわらず、大きな値を示すようになる。これ
がため血流量Ｑを過大に評価してしまうという問題があ
った。
ると、これに伴って最大流速度値v maxが角度補正して
いるにもかかわらず、大きな値を示すようになる。これ
がため血流量Ｑを過大に評価してしまうという問題があ
った。
この原因として乱流成分が影響していることが考えら
れる。第11図及び第12図はこの種の血流の状態を示す図
である。血流には、第11図に示す層流と第12図に示す乱
流との２つの状態がある。前記層流は、 ｖ（ｘ）＝v max（１−（x/R）２） と表示される。ここでＲは管径（半径）である。
れる。第11図及び第12図はこの種の血流の状態を示す図
である。血流には、第11図に示す層流と第12図に示す乱
流との２つの状態がある。前記層流は、 ｖ（ｘ）＝v max（１−（x/R）２） と表示される。ここでＲは管径（半径）である。
また前記乱流は、 ｖ（ｘ）＝v max（１−（x/R））1/n と表示される。ここでｎはレイノルズ数により変化す
る。Ｒは管径（半径）である。このときの流れはｖ
（ｘ）方向以外にもある。
る。Ｒは管径（半径）である。このときの流れはｖ
（ｘ）方向以外にもある。
次に前記乱流が発生する条件としては、 （１）レイノイズ数RDが増加した場合 RD＝4Qρ／πＤη ここでＱは流量 ρは流体密度 Ｄは管径（直径） ηは流体粘度である。
（２）管内の状態が変化した場合 入口領域 曲がった管（２次流の発達） （３）時間が変化した場合 拍動流 が考えられる。
このように、多くの血管は乱流であるとみなせ、この
乱流により血管に沿った方向の速度成分と、それ以外の
方向の血流成分とが合成されるため、最高流速値Vmaxが
見掛け上大きくなっていた。
乱流により血管に沿った方向の速度成分と、それ以外の
方向の血流成分とが合成されるため、最高流速値Vmaxが
見掛け上大きくなっていた。
また第13図に示すように血流方向への流れをv0とす
る。このv0は流量に寄与する速度であり、管径方向の位
置ｘの関数である。また層流時の速度は前述した如く v0＝v max（１−（x/R）２） であり、乱流時の速度は、 v0＝v max（１−x/R）1/n である。ここでv maxはv0の最大値である。乱流は微小
体積内でランダム方向に動く成分vrを流量に寄与する成
分v0から分離して考える。
る。このv0は流量に寄与する速度であり、管径方向の位
置ｘの関数である。また層流時の速度は前述した如く v0＝v max（１−（x/R）２） であり、乱流時の速度は、 v0＝v max（１−x/R）1/n である。ここでv maxはv0の最大値である。乱流は微小
体積内でランダム方向に動く成分vrを流量に寄与する成
分v0から分離して考える。
全体的に見ると、速度v0で流れているが、微視的に見
ると、散乱体（赤血球）は任意の動きをしているが、統
計的には釣り合っているので、片寄ったりしない。すな
わちどの角度からもvrの速度で向かってくるものと見え
る。
ると、散乱体（赤血球）は任意の動きをしているが、統
計的には釣り合っているので、片寄ったりしない。すな
わちどの角度からもvrの速度で向かってくるものと見え
る。
したがって、超音波ビーム上でのドプラ検出速度は、
第14図に示すようにv0cosθ＋vrとなる。そしてこれを
角度補正すると、 Vmax＝（V0cosθ＋Vr）/cosθ ＝V0＋Vr/cosθ となる。すなわち第15図に示すように流量には無効な成
分Vrは角度θと共に1/cosθで上昇していく。
第14図に示すようにv0cosθ＋vrとなる。そしてこれを
角度補正すると、 Vmax＝（V0cosθ＋Vr）/cosθ ＝V0＋Vr/cosθ となる。すなわち第15図に示すように流量には無効な成
分Vrは角度θと共に1/cosθで上昇していく。
このように角度θが大きくなると、測定値Vmaxが大き
な値を示すようになり、流量Ｑの過大評価を発生した
り、角度が異なった条件下で測定した値との誤差が発生
し再現性が乏しくなっていた。
な値を示すようになり、流量Ｑの過大評価を発生した
り、角度が異なった条件下で測定した値との誤差が発生
し再現性が乏しくなっていた。
そこで本発明の目的は、ビーム角度が大きくなって
も、血流速度の測定誤差を生じることなく、流量計測の
精度を向上し、装置の信頼性を向上する超音波診断装置
を提供することにある。
も、血流速度の測定誤差を生じることなく、流量計測の
精度を向上し、装置の信頼性を向上する超音波診断装置
を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次の
ような手段を講じた。本発明は、被検体に対し超音波を
送受波し、被検体内の断面を超音波で走査する送受波手
段と、前記送受波手段により得られる受波信号に基づい
て前記被検体の超音波二次元画像を生成する生成手段
と、前記超音波二次元画像上で、ドプラ信号の検出位置
を示すサンプルボリューム，このサンプルボリュームを
通り方向の異なる複数の超音波ビーム及びこのサンプル
ボリュームでの血流の方向を指定する指定手段と、前記
複数の超音波ビームそれぞれに対して前記サンプルボリ
ュームでのドプラ偏位周波数の最大値を検出する検出手
段と、前記複数の超音波ビームそれぞれと指定された血
流方向とのなす角度を求める角度演算手段と、それぞれ
の超音波ビームに対して、前記ドプラ偏移周波数の最大
値と前記角度に基づき血流速度の最大値を求め、これら
血流速度の最大値と前記角度とから血流速度の有効成
分，無効成分及び有効成分に基づく血流量を求める演算
手段と、前記血流速度の有効成分，無効成分及び血流量
を表示する表示手段と、を備える。
ような手段を講じた。本発明は、被検体に対し超音波を
送受波し、被検体内の断面を超音波で走査する送受波手
段と、前記送受波手段により得られる受波信号に基づい
て前記被検体の超音波二次元画像を生成する生成手段
と、前記超音波二次元画像上で、ドプラ信号の検出位置
を示すサンプルボリューム，このサンプルボリュームを
通り方向の異なる複数の超音波ビーム及びこのサンプル
ボリュームでの血流の方向を指定する指定手段と、前記
複数の超音波ビームそれぞれに対して前記サンプルボリ
ュームでのドプラ偏位周波数の最大値を検出する検出手
段と、前記複数の超音波ビームそれぞれと指定された血
流方向とのなす角度を求める角度演算手段と、それぞれ
の超音波ビームに対して、前記ドプラ偏移周波数の最大
値と前記角度に基づき血流速度の最大値を求め、これら
血流速度の最大値と前記角度とから血流速度の有効成
分，無効成分及び有効成分に基づく血流量を求める演算
手段と、前記血流速度の有効成分，無効成分及び血流量
を表示する表示手段と、を備える。
（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用
を呈する。
を呈する。
複数の超音波ビームそれぞれと指定された血流方向と
のなす角度を求め、これらの角度と、これらの角度によ
り補正されたそれぞれの超音波ビームに対する血流速度
の最大値から血流速度の有効成分，無効成分及び有効成
分に基づく血流量を求めるようにしているので、ビーム
角度が大きくなっても血流速度の測定誤差を生ずること
なく、血流量計測の精度を向上することができる。ま
た、有効成分，無効成分などの流れ状態を表示できるよ
うになり、装置の信頼性を向上できる。
のなす角度を求め、これらの角度と、これらの角度によ
り補正されたそれぞれの超音波ビームに対する血流速度
の最大値から血流速度の有効成分，無効成分及び有効成
分に基づく血流量を求めるようにしているので、ビーム
角度が大きくなっても血流速度の測定誤差を生ずること
なく、血流量計測の精度を向上することができる。ま
た、有効成分，無効成分などの流れ状態を表示できるよ
うになり、装置の信頼性を向上できる。
（実施例） 以下本発明の具体的な実施例について説明する。第１
図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す概略
ブロック図、第２図はモニタのＭラスタ上の任意の観測
点における血流方向とＭラスタとのなす角度設定を説明
するための図、第３図は前記実施例の作用を説明するた
めの図である。
図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す概略
ブロック図、第２図はモニタのＭラスタ上の任意の観測
点における血流方向とＭラスタとのなす角度設定を説明
するための図、第３図は前記実施例の作用を説明するた
めの図である。
前記第１図に示すように超音波診断装置は、超音波探
触子１、送信系２としてパルス発生器2A,送信遅延回路2
B,パルサ2C、受信系３としてプリアンプ3A,受信遅延回
路3Bを有している。また前記装置は、Ｂモード処理系４
として包絡線検波回路4A、ドプラモード処理系として位
相検波回路5A,レンジゲート回路5B,FFT5C,演算回路5D,
表示系６としてDSC6A（ディジタル・スキャン・コンバ
ータ）,TVモニタ6B、制御系としてコントローラ10を有
している。
触子１、送信系２としてパルス発生器2A,送信遅延回路2
B,パルサ2C、受信系３としてプリアンプ3A,受信遅延回
路3Bを有している。また前記装置は、Ｂモード処理系４
として包絡線検波回路4A、ドプラモード処理系として位
相検波回路5A,レンジゲート回路5B,FFT5C,演算回路5D,
表示系６としてDSC6A（ディジタル・スキャン・コンバ
ータ）,TVモニタ6B、制御系としてコントローラ10を有
している。
超音波探触子１は、複数の超音波振動子（チャンネ
ル）を併設してなり、第２図に示すセクタ電子走査を行
なうべく、超音波ビームの送波方向が超音波ビーム１パ
ルス毎に順次扇形に変わるように各々振動子の励振タイ
ミングを所望の方向に応じて変化させていく。
ル）を併設してなり、第２図に示すセクタ電子走査を行
なうべく、超音波ビームの送波方向が超音波ビーム１パ
ルス毎に順次扇形に変わるように各々振動子の励振タイ
ミングを所望の方向に応じて変化させていく。
すなわちまず、パルス発生器2Aは、図示しないクロッ
クパルスを入力すると、超音波繰り返し周波数に相当す
るレートパルスを発生し送信遅延回路2Bに出力する。
クパルスを入力すると、超音波繰り返し周波数に相当す
るレートパルスを発生し送信遅延回路2Bに出力する。
送信遅延回路2Bは、前記超音波探触子１から超音波が
所望の方向に送波すべく、各々のチャンネルごとに所定
の遅延時間を与える。
所望の方向に送波すべく、各々のチャンネルごとに所定
の遅延時間を与える。
パルサ2Cは、送信遅延回路2Bから出力される遅延され
たレートパルスから駆動パルスを生成し、超音波探触子
１の各々の振動子を駆動する。
たレートパルスから駆動パルスを生成し、超音波探触子
１の各々の振動子を駆動する。
かくして超音波探触子１は、超音波を発生し、この超
音波を生体表面５を介して生体内へ送波する。この超音
波は生体内の血管及び血管内の血流（主に赤血球）によ
り一部反射され、そのエコー信号は同一の振動子で受信
される。
音波を生体表面５を介して生体内へ送波する。この超音
波は生体内の血管及び血管内の血流（主に赤血球）によ
り一部反射され、そのエコー信号は同一の振動子で受信
される。
プリアンプ3Aは、前記超音波探触子１から入力するエ
コー信号を増幅した後、このエコー信号を受信遅延回路
3Bに出力する。
コー信号を増幅した後、このエコー信号を受信遅延回路
3Bに出力する。
受信遅延回路3Bは前記送信遅延回路2Bで与えた遅延時
間を元に戻すような遅延時間を与え、しかるのち図示し
ない加算器により各々チャンネルの信号を合成する。そ
して合成された信号は、包絡線検波回路4A,位相検波回
路5Aに出力される。
間を元に戻すような遅延時間を与え、しかるのち図示し
ない加算器により各々チャンネルの信号を合成する。そ
して合成された信号は、包絡線検波回路4A,位相検波回
路5Aに出力される。
包絡線検波回路4Aは、前記受信遅延回路3Bからの受信
信号を包絡線検波し、Ｂモード像データ（断層像デー
タ）をDSC6Aに出力する。
信号を包絡線検波し、Ｂモード像データ（断層像デー
タ）をDSC6Aに出力する。
位相検波回路5Aは、受信遅延回路3Bから入力するエコ
ー信号と図示しない基準信号と入力して位相検波し、位
相情報すなわちドプラ信号とクラッタ成分とからなるド
プラ偏移周波数を得る。そしてこの信号を図示しないA/
D変換器でディジタル信号化し、図示しないフィルタに
よりクラッタ成分を除去し、ドプラ信号を得る。
ー信号と図示しない基準信号と入力して位相検波し、位
相情報すなわちドプラ信号とクラッタ成分とからなるド
プラ偏移周波数を得る。そしてこの信号を図示しないA/
D変換器でディジタル信号化し、図示しないフィルタに
よりクラッタ成分を除去し、ドプラ信号を得る。
そして生体内の血流が流れている深さの位置だけのド
プラ信号を抽出するため、前記ドプラ信号をレンジゲー
ト回路5Bに入力する。
プラ信号を抽出するため、前記ドプラ信号をレンジゲー
ト回路5Bに入力する。
ここで第２図に示すようにモニタ上には、扇形状の断
層像と血流情報とが同時に表示され、血流Ｓと交差する
ごとくラスタＭを設定する。また前記交差点付近にはサ
ンプルボリュームSV（レンジゲート位置）を設定し、中
心Ｏを中心として回転するようにマークＲを表示する。
このマークＲは図示しないエンコーダを回転して、中心
Ｏを中心として任意の角度θだけ回転するものとなって
いる。そしてマークＲを血流方向と推定してこれに合わ
せることにより、角度θを決定する。
層像と血流情報とが同時に表示され、血流Ｓと交差する
ごとくラスタＭを設定する。また前記交差点付近にはサ
ンプルボリュームSV（レンジゲート位置）を設定し、中
心Ｏを中心として回転するようにマークＲを表示する。
このマークＲは図示しないエンコーダを回転して、中心
Ｏを中心として任意の角度θだけ回転するものとなって
いる。そしてマークＲを血流方向と推定してこれに合わ
せることにより、角度θを決定する。
またコントローラ10は、前記エンコーダを手動で任意
方向に回転すると、これに連動してマークＲを回転させ
その角度θを計算しこの角度を演算回路5Dに出力するも
のとなっている。
方向に回転すると、これに連動してマークＲを回転させ
その角度θを計算しこの角度を演算回路5Dに出力するも
のとなっている。
レンジゲート回路5Bは、第２図に示すようにTVモニタ
に表示された任意のラスタＭ上のサンプリングボリュー
ムSV（レンジゲート位置ともいう。）にレンジゲートを
かけ、この範囲内のドプラ信号のみを抽出する。
に表示された任意のラスタＭ上のサンプリングボリュー
ムSV（レンジゲート位置ともいう。）にレンジゲートを
かけ、この範囲内のドプラ信号のみを抽出する。
周波数分析器としてのFFT5Cは、レンジゲート回路5B
からのドプラ信号を周波数解析し血流速度の時間的な変
化を求め最大流速Vmaxを求める。
からのドプラ信号を周波数解析し血流速度の時間的な変
化を求め最大流速Vmaxを求める。
次に本実施例の特徴とする部分について第３図を参照
して説明する。本実施例が特徴とするところは、第３図
に示すように生体表面a1に接する超音波探触子１を生体
表面a2に移動させることにより、血流方向と超音波ビー
ムとのなす角度θ1,θ２をコントローラ10により求め、
この角度θ1,θ２とこの角度における見掛け上の最大流
速Vmax1,Vmax2とに基づき無効な血流成分を除去した有
効な血流成分すなわち、真の最大流速値を求める演算回
路5Dを設けた点にある。
して説明する。本実施例が特徴とするところは、第３図
に示すように生体表面a1に接する超音波探触子１を生体
表面a2に移動させることにより、血流方向と超音波ビー
ムとのなす角度θ1,θ２をコントローラ10により求め、
この角度θ1,θ２とこの角度における見掛け上の最大流
速Vmax1,Vmax2とに基づき無効な血流成分を除去した有
効な血流成分すなわち、真の最大流速値を求める演算回
路5Dを設けた点にある。
すなわちまず、生体表面a1における超音波ビームと血
流とのなす角度θ１におけるドプラ最高速度v max1を前
記FFT5Cにより検出する。次に前記超音波探触子１を生
体態表面a2に移動して超音波ビームと血流とのなす角度
θ２におけるドプラ最高速度v max2を検出する。
流とのなす角度θ１におけるドプラ最高速度v max1を前
記FFT5Cにより検出する。次に前記超音波探触子１を生
体態表面a2に移動して超音波ビームと血流とのなす角度
θ２におけるドプラ最高速度v max2を検出する。
そして前記演算回路5Dは、コントローラ10から角度θ
1,θ２を入力し、かつ最高速度をv max1,v max2をFFT5C
から入力し、 v max＝v0＋vr/cosθ にそれぞれの値を代入する。そうすると、 v max1＝v0＋vr/cosθ１ v max2＝v0＋vr/cosθ２ となる。
1,θ２を入力し、かつ最高速度をv max1,v max2をFFT5C
から入力し、 v max＝v0＋vr/cosθ にそれぞれの値を代入する。そうすると、 v max1＝v0＋vr/cosθ１ v max2＝v0＋vr/cosθ２ となる。
上式を解くと、有効成分v0,無効成分vrは v0＝（v max1・cosθ１−v max2・coθ２） ／（cosθ１−cos2） vr＝cosθ１・coθ２（v max1−v max2） ／（cosθ２−cosθ１） となる。
さらに前記レンジゲート回路5Bにより得られた血管径
2Rを用いて、演算回路5Dは、前記観測点における血管の
断面積Ａを Ａ＝πr2より算出する。そして演算回路5Dは血流量Ｑ Ｑ＝Ａ・v0/2を得ることができる。
2Rを用いて、演算回路5Dは、前記観測点における血管の
断面積Ａを Ａ＝πr2より算出する。そして演算回路5Dは血流量Ｑ Ｑ＝Ａ・v0/2を得ることができる。
かくして演算回路5Dからの有効成分V0,無効成分Vr,血
流量Ｑ及び包絡縁検波回路4AからのＢモード像データ
は、DSC6Aを介してTVモニタ6Bに同時に表示される。
流量Ｑ及び包絡縁検波回路4AからのＢモード像データ
は、DSC6Aを介してTVモニタ6Bに同時に表示される。
すなわち第６図に示すように血流速度の有効成分V0,
無効成分Vr,血流量Ｑを同時に表示できる。つまり２つ
の角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、v0,vrを
求めることができる。これにより血流量計測の精度を向
上することができる。また有効成分v0,無効成分vr表示
など流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向上で
きる。
無効成分Vr,血流量Ｑを同時に表示できる。つまり２つ
の角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、v0,vrを
求めることができる。これにより血流量計測の精度を向
上することができる。また有効成分v0,無効成分vr表示
など流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向上で
きる。
このように本実施例によれば、有効成分v0,無効成分v
rを分離することができるので、角度依存性がなくな
り、真の血流量を求めることができる。このことから例
えば体表面近くの血管（け頚動脈など）においては、超
音波ビーム角度θが大きいが、流量測定誤差が大きくな
ることなく、真の血流量を求めることができる。
rを分離することができるので、角度依存性がなくな
り、真の血流量を求めることができる。このことから例
えば体表面近くの血管（け頚動脈など）においては、超
音波ビーム角度θが大きいが、流量測定誤差が大きくな
ることなく、真の血流量を求めることができる。
次に本発明の第２の実施例について第４図を参照して
説明する。第２の実施例は、前記超音波探触子１を２分
割し、これら超音波探触子1a,1bによりリアルタイムで
並列的に同時に前記血管からのエコー信号を、超音波ビ
ームと血流方向とのなす角度α，βで受信するようにし
たものである。
説明する。第２の実施例は、前記超音波探触子１を２分
割し、これら超音波探触子1a,1bによりリアルタイムで
並列的に同時に前記血管からのエコー信号を、超音波ビ
ームと血流方向とのなす角度α，βで受信するようにし
たものである。
同図に示すごとく超音波探触子1a側には送受波回路2
D,FFT5C1,演算回路5D1が設けられ、この後には前記DSC6
Aが接続されている。また超音波探触子1bには、受信回
路3C,FFT5C2,演算回路5D2が設けられ、この後には前記D
SC6Aが接続されている。
D,FFT5C1,演算回路5D1が設けられ、この後には前記DSC6
Aが接続されている。また超音波探触子1bには、受信回
路3C,FFT5C2,演算回路5D2が設けられ、この後には前記D
SC6Aが接続されている。
このように構成された装置おいて、送受波回路2Dから
超音波ビームを血流方向に対して角度αで送波し、受信
時には前記送受波回路2Dで血管からの超音波を前記角度
αで受信し、かつこれと同時に受信回路3Cで血管からの
超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度βで受信
する。
超音波ビームを血流方向に対して角度αで送波し、受信
時には前記送受波回路2Dで血管からの超音波を前記角度
αで受信し、かつこれと同時に受信回路3Cで血管からの
超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度βで受信
する。
さらにそれぞれのエコー信号は、それぞれのFFT5C,5C
2により最大流速Vmax1,Vmax2を求める。しかるのち、演
算回路5Dは前記FFT5C1,5C2からの最大流速Vmax1,Vmax2
と角度α，βに基づき、まず 角度θ１＝α 角度θ２＝（α＋β）/2 を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分V0及び無効成分Vrを求め、さらには血流量Ｑを求め
ることができる。つまり２つの角度からそれぞれの最大
速度を測定すれば、v0,vrを求めることができる。これ
により血流量計測の精度を向上することができる。また
有効成分v0,無効成分vr表示など流れ状態を表示できる
ので、装置の信頼性を向上できる。
2により最大流速Vmax1,Vmax2を求める。しかるのち、演
算回路5Dは前記FFT5C1,5C2からの最大流速Vmax1,Vmax2
と角度α，βに基づき、まず 角度θ１＝α 角度θ２＝（α＋β）/2 を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分V0及び無効成分Vrを求め、さらには血流量Ｑを求め
ることができる。つまり２つの角度からそれぞれの最大
速度を測定すれば、v0,vrを求めることができる。これ
により血流量計測の精度を向上することができる。また
有効成分v0,無効成分vr表示など流れ状態を表示できる
ので、装置の信頼性を向上できる。
次に本発明の第３の実施例を第５図を参照して説明す
る。本実施例は、前記第２の実施例を変形したものであ
り、送信回路2E,受信回路3C,3Dを備えてリアルタイムで
エコー信号を並列同時受信するようにしたものである。
受信回路3Cには、FFT5C2,演算回路5Dが接続され、受信
回路3DにはFFT5C1,演算回路5Dが接続されている。
る。本実施例は、前記第２の実施例を変形したものであ
り、送信回路2E,受信回路3C,3Dを備えてリアルタイムで
エコー信号を並列同時受信するようにしたものである。
受信回路3Cには、FFT5C2,演算回路5Dが接続され、受信
回路3DにはFFT5C1,演算回路5Dが接続されている。
このように構成された装置において、送信回路2Eから
超音波ビームを血流方向に対して角度θ０で送波し、受
信時には前記受信回路3Dで血管からの超音波を前記角度
α，で受信し、かつこれと同時に受信回路3Cで血管から
の超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度βで受
信する。
超音波ビームを血流方向に対して角度θ０で送波し、受
信時には前記受信回路3Dで血管からの超音波を前記角度
α，で受信し、かつこれと同時に受信回路3Cで血管から
の超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度βで受
信する。
さらにそれぞれのエコー信号は、それぞれのFFT5C1,5
C2により最大流速Vmax1,Vmax2を求める。しかるのち、
演算回路5Dは前記FFT5C1,5C2からの最大流速Vmax1,Vmax
2と角度α，βに基づき、まず 角度θ１＝（θ０＋α）/2 角度θ２＝（θ０＋β）/2 を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分V0及び無効成分Vrを求め、さらには血流量Ｑを求め
ることができる。つまり２つの角度からそれぞれの最大
速度を測定すれば、v0,vrを求めることができる。これ
により血流量計測の精度を向上することができる。また
有効成分v0,無効成分vr表示など流れ状態を表示できる
ので、装置の信頼性を向上できる。
C2により最大流速Vmax1,Vmax2を求める。しかるのち、
演算回路5Dは前記FFT5C1,5C2からの最大流速Vmax1,Vmax
2と角度α，βに基づき、まず 角度θ１＝（θ０＋α）/2 角度θ２＝（θ０＋β）/2 を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分V0及び無効成分Vrを求め、さらには血流量Ｑを求め
ることができる。つまり２つの角度からそれぞれの最大
速度を測定すれば、v0,vrを求めることができる。これ
により血流量計測の精度を向上することができる。また
有効成分v0,無効成分vr表示など流れ状態を表示できる
ので、装置の信頼性を向上できる。
このように本実施例によれば、異なる超音波ビーム方
向と血流方向とのなすビーム角度を２つ求め、各々のビ
ーム角度に対する最大血流速をそれぞれ検出し、これら
ビーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無
効成分及び前記血流量を求めるので、例えば血流を乱流
状態とし、有効成分v0,無効成分vrとすると、検出され
る最大速度v max（角度補正後）は、 v max＝v0＋vr/cosθ と表せる。つまり２つの角度からそれぞれの最大速度を
測定すれば、v0,v rを求めることができる。これにより
血流量計測の精度を向上することができる。
向と血流方向とのなすビーム角度を２つ求め、各々のビ
ーム角度に対する最大血流速をそれぞれ検出し、これら
ビーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無
効成分及び前記血流量を求めるので、例えば血流を乱流
状態とし、有効成分v0,無効成分vrとすると、検出され
る最大速度v max（角度補正後）は、 v max＝v0＋vr/cosθ と表せる。つまり２つの角度からそれぞれの最大速度を
測定すれば、v0,v rを求めることができる。これにより
血流量計測の精度を向上することができる。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可
能であるのは勿論である。
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可
能であるのは勿論である。
［発明の効果］ 本発明にすれば、複数の超音波ビームそれぞれと指定
された血流方向とのなす角度を求め、これらの角度と、
これらの角度により補正されたそれぞれの超音波ビーム
に対する血流速度の最大値とから血流速度の有効成分，
無効成分及び有効成分に基づく血流量を求めるようにし
ているので、ビーム角度が大きくなっても、血流速度の
測定誤差を生ずることなく、血流量計測の精度を向上す
ることができる。また有効成分，無効成分などの流れ状
態を表示できるので、装置の信頼性を向上し得る超音波
診断装置を提供できる。
された血流方向とのなす角度を求め、これらの角度と、
これらの角度により補正されたそれぞれの超音波ビーム
に対する血流速度の最大値とから血流速度の有効成分，
無効成分及び有効成分に基づく血流量を求めるようにし
ているので、ビーム角度が大きくなっても、血流速度の
測定誤差を生ずることなく、血流量計測の精度を向上す
ることができる。また有効成分，無効成分などの流れ状
態を表示できるので、装置の信頼性を向上し得る超音波
診断装置を提供できる。
第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図及び第３図は第１図に示す装置
の作用を説明するための図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す概略ブロック図、第５図は本発明の第３の実
施例を示す概略ブロック図、第６図はモニタ上に表示さ
れる血流速度の有効成分，無効成分，血流量を示す図、
第７図乃至第15図は従来の超音波診断装置による血流速
度のビーム角度に対する上昇変化を説明するための図で
ある。 １……超音波探触子、2A……パルス発生器、2B……送信
遅延回路、2C……パルサ、2D……送受波回路、2E……送
信回路、3A……プリアンプ、3B……受信遅延回路、3C,3
D……受信回路、4A……包絡線検波回路、5A……位相検
波回路、5B……レンジゲート回路,5C,5C1,5C2……FFT、
5D……演算回路、6A……DSC、6B……TVモニタ、10……
コントローラ。
概略ブロック図、第２図及び第３図は第１図に示す装置
の作用を説明するための図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す概略ブロック図、第５図は本発明の第３の実
施例を示す概略ブロック図、第６図はモニタ上に表示さ
れる血流速度の有効成分，無効成分，血流量を示す図、
第７図乃至第15図は従来の超音波診断装置による血流速
度のビーム角度に対する上昇変化を説明するための図で
ある。 １……超音波探触子、2A……パルス発生器、2B……送信
遅延回路、2C……パルサ、2D……送受波回路、2E……送
信回路、3A……プリアンプ、3B……受信遅延回路、3C,3
D……受信回路、4A……包絡線検波回路、5A……位相検
波回路、5B……レンジゲート回路,5C,5C1,5C2……FFT、
5D……演算回路、6A……DSC、6B……TVモニタ、10……
コントローラ。
Claims (1)
- 【請求項１】被検体に対し超音波を送受波し、被検体内
の断面を超音波で走査する送受波手段と、 前記送受波手段により得られる受波信号に基づいて前記
被検体の超音波二次元画像を生成する生成手段と、 前記超音波二次元画像上で、ドプラ信号の検出位置を示
すサンプルボリューム，このサンプルボリュームを通り
方向の異なる複数の超音波ビーム及びこのサンプルボリ
ュームでの血流の方向を指定する指定手段と、 前記複数の超音波ビームそれぞれに対して前記サンプル
ボリュームでのドプラ偏位周波数の最大値を検出する検
出手段と、 前記複数の超音波ビームそれぞれと指定された血流方向
とのなす角度を求める角度演算手段と、 それぞれの超音波ビームに対して、前記ドプラ偏移周波
数の最大値と前記角度に基づき血流速度の最大値を求
め、これら血流速度の最大値と前記角度とから血流速度
の有効成分，無効成分及び有効成分に基づく血流量を求
める演算手段と、 前記血流速度の有効成分，無効成分及び血流量を表示す
る表示手段と、 を備えることを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956990A JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956990A JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215255A JPH03215255A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2856471B2 true JP2856471B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=11723932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP956990A Expired - Lifetime JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856471B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4713862B2 (ja) * | 2004-08-23 | 2011-06-29 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JP5396173B2 (ja) * | 2009-07-01 | 2014-01-22 | 日立アロカメディカル株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP956990A patent/JP2856471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03215255A (ja) | 1991-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20260053473A1 (en) | Motion detection using ping-based and multiple aperture doppler ultrasound | |
| US4182173A (en) | Duplex ultrasonic imaging system with repetitive excitation of common transducer in doppler modality | |
| US4257278A (en) | Quantitative volume blood flow measurement by an ultrasound imaging system featuring a Doppler modality | |
| US3940731A (en) | Ultrasonic random signal doppler flow measurement system | |
| JP2001503853A (ja) | 運動物体の運動と速度を決定するための装置並びに方法 | |
| JPH0221258B2 (ja) | ||
| WO1998057581A1 (fr) | Dispositif emetteur-recepteur a ondes entretenues d'imagerie par ultrasons et sonde a ultrasons | |
| JPS6253182B2 (ja) | ||
| JP2856471B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH03173551A (ja) | 血流の測定及び表示装置 | |
| JP3142282B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0368694B2 (ja) | ||
| JP3352211B2 (ja) | 超音波ドプラ診断装置 | |
| Peronneau et al. | Structure and performances of mono-and bidimensional pulsed Doppler systems | |
| JPH04208142A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS5854940A (ja) | 複合超音波診断装置 | |
| JP2594959B2 (ja) | 超音波ドプラ計 | |
| JPH10314171A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JP2760558B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| Fisher et al. | Physical principles of Doppler ultrasound: Measuring movement with sound | |
| JPH05168630A (ja) | 超音波診断装置 | |
| Vogt et al. | High Resolution Estimation of Axial and Transversal Bloodflow with a 50 MHZ Pulsed Wave Doppler System for Dermatology | |
| JPH04108434A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH0620453B2 (ja) | 超音波ドプラ装置 | |
| Shung | Doppler ultrasonic |