JP3366251B2 - 超音波ドプラ血流計 - Google Patents

超音波ドプラ血流計

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JP3366251B2 JP12808898A JP12808898A JP3366251B2 JP 3366251 B2 JP3366251 B2 JP 3366251B2 JP 12808898 A JP12808898 A JP 12808898A JP 12808898 A JP12808898 A JP 12808898A JP 3366251 B2 JP3366251 B2 JP 3366251B2
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啓二朗 朝山
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明が属する技術分野】本発明は、超音波を用いて生
体内の血流速度を測定する超音波ドプラ血流計に関し、
特に、ドプラモードとBモード等とを複合的に使用する
ときのノイズ成分の低減を図るものである。 【0002】 【従来の技術】超音波ドプラ血流計は、血管にパルス状
の超音波を発射し、その反射波の周波数偏移を検出して
血管内の血流速度を測定する。超音波診断装置には、こ
の他、超音波ビームを走査して断層像を表示するBモー
ドや、パルス状の超音波を発射しながら断層面上を走査
し、断層面上の周波数偏移の分布をマッピングするカラ
ーフローモ−ドなどの種類があり、1台の装置でこれら
のモードを複合して実行し、Bモードやカラーフローモ
−ドによる走査画像とドプラモードによるスペクトラム
画像とを同時に表示する機種も作られている。 【0003】Bモードとドプラモードとを複合して行な
う従来の超音波ドプラ血流計では、図7(a)に示すよ
うに、走査する超音波ビームB1、B2、B3、‥の反
射波からBモードの断層像が生成され、特定方向に発射
する超音波ビームDの反射波から血流速度を示すスペク
トラム画像が生成される。これらの超音波ビームは、図
7(b)に示すように、B1、D、B2、D、B3、
D、‥の順番で順次発射される。超音波ドプラ血流計
は、この超音波ビームの発射方向を規定する走査アドレ
スの設定手段を備えており、この設定手段が設定する走
査アドレスに従って超音波ビームが所定方向に発射され
る。 【0004】この複合モードでの画像表示を行なう従来
の超音波ドプラ血流計のブロック図を図6に示してい
る。この装置は、超音波振動子から被検体へ超音波パル
スを送信し、被検体からの反射超音波を受信して電気信
号に変換する超音波探触子301と、超音波探触子301の超
音波振動子に駆動パルスを供給する送信走査回路302
と、超音波探触子301の超音波振動子からの受信信号の
増幅等を行なう受信処理回路303と、Bモード関連の信
号処理を行なうBモード関連信号処理回路305と、受信
信号の検波処理を行なう直交検波手段304と、直交検波
信号を周波数分析する周波数分析器306と、周波数分析
器からのドプラスペクトラムとBモード関連信号処理回
路からの画像データとを表示用に走査変換するデジタル
・スキャン・コンバータ(DSC)部307と、ドプラス
ペクトラムとBモード等の画像を表示する表示部308と
を備え、また、走査アドレスの設定手段として、走査画
像用の順次アドレスを発生する順次アドレス発生手段31
0と、ドプラモード用の固定アドレスを発生する固定ア
ドレス発生手段311と、順次アドレス発生手段310及び固
定アドレス発生手段311から発生された走査アドレスを
選択して送信走査回路302及び受信処理回路303に設定す
る走査アドレス制御手段309とを備えている。 【0005】この装置は次のように動作する。送信走査
回路302が発生した駆動パルスは、超音波短探触子301の
超音波振動子に加えられ、超音波に変換されて被検体に
送波される。被検体からの反射超音波は、超音波探触子
301の超音波振動子によって電気信号に変換され、受信
処理回路303に送られる。受信信号は受信処理回路303で
増幅処理され、直交検波手段304は、この信号に検波処
理を行ない直交検波信号を得る。周波数分析器306は、
直交する2つの信号を複素演算により周波数分析し、D
SC部307は、分析結果のデータを表示用に走査変換す
る。こうして、血流速度情報を示すドプラスペクトラム
が生成される。 【0006】一方、Bモード関連信号処理回路305で
は、受信処理回路303からの信号に対してBモード用の
振幅検波やカラーフローモード関連の検波処理を行な
う。Bモード関連信号処理回路305からの画像データは
DSC部307に送られ、ドプラスペクトラムとともに走
査変換され、ドプラモードとBモード等との複合モード
画像が表示部308に表示される。 【0007】また、このとき、順次アドレス発生手段31
0は、Bモード等の走査を必要とするモードの走査アド
レスを順次発生する。一方、固定アドレス発生手段311
は、ドプラモード用の特定の固定アドレスを発生する。
走査アドレス制御手段309は、Bモード等とドプラモー
ドとを同時に表示する複合モードにおいては、これら2
つのアドレスを図7(b)に示す順序で選択し、送信走
査回路302及び受信処理回路303に設定する。送信走査回
路302は、その走査アドレスを使用して送信走査を行な
い、受信処理回路303は、生体からのエコー信号を、そ
の走査アドレスに応じて受信処理する。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の装
置では、複合モードにおいて、複数のモード用の超音波
ビームを同時期に同一生体内に発射しているため、Bモ
ードなどの走査用に超音波探触子から送信された超音波
が、生体内で反射してドプラモードのときに受信され、
周波数分析をした際に、不要なノイズ成分となって現れ
る。即ち、一断層像を得る周期(画像のフレーム周期)
毎の信号がドプラモードに干渉を与え、図8に示すよう
に、直交検波後のドプラ受信信号には、血流からの受信
信号の他に、Bモードなどの走査からの干渉で発生する
信号が加わり、図9に示すように、ドプラモード画像
に、血流情報とは異なる周波数のノイズ成分が現れると
いう問題点がある。 【0009】特に、減衰の低い周波数でBモードを走査
する場合や生体内に強反射体がある場合などには、この
問題点が顕著に現われる。 【0010】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、複合モードにおいてドプラモードに発生
するノイズ成分を低減することができる超音波ドプラ血
流計を提供することを目的としている。 【0011】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明の超音波
ドプラ血流計では、複合モード時のBモードなどの走査
用アドレスを1走査ごとにアドレスの順序を逆に設定
している。 【0012】そのため、ドプラモードに現れる干渉が周
波数依存性を持たなくなり、ドプラモードに発生するノ
イズ成分を減らすことができる。 【0013】 【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ドプラモードによる画像とBモードまたはカラーフ
ローモードによる画像とを同時に表示する複合モードが
可能な超音波ドプラ血流計において、ドプラモード用の
走査アドレスとして固定アドレスを発生する固定アドレ
ス発生手段と、Bモードまたはカラーフローモード用の
走査アドレスとして、1走査ごとに順序を逆にしたアド
レスを発生するアップ・ダウンアドレス発生手段と、設
定するモードに応じて、固定アドレス発生手段または
ップ・ダウンアドレス発生手段から発生されたアドレス
を用いて走査アドレスを制御する走査アドレス制御手段
とを設けたものであり、複合モード時に、Bモード等の
走査に起因してドプラモードに発生するノイズ成分を低
減することができる。 【0014】 【0015】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 【0016】(第1の実施形態)第1の実施形態の超音
波ドプラ血流計は、図1に示すように、超音波振動子か
ら被検体へ超音波パルスを送信し、被検体からの反射超
音波を受信して電気信号に変換する超音波探触子101
と、超音波探触子101の超音波振動子に駆動パルスを供
給する送信走査回路102と、超音波探触子101の超音波振
動子からの受信信号の増幅等を行なう受信処理回路103
と、Bモード関連の信号処理を行なうBモード関連信号
処理回路105と、受信信号の検波処理を行なう直交検波
手段104と、直交検波信号を周波数分析する周波数分析
器106と、周波数分析器からのドプラスペクトラムとB
モード関連信号処理回路からの画像データとを表示用に
走査変換するDSC部107と、ドプラスペクトラムとB
モード等の画像を表示する表示部108とを備え、また、
走査アドレスの設定手段として、走査画像用のアドレス
を発生するランダムアドレス発生手段110と、ドプラモ
ード用の固定アドレスを発生する固定アドレス発生手段
111と、ランダムアドレス発生手段110及び固定アドレス
発生手段111から発生された走査アドレスを選択して送
信走査回路102及び受信処理回路103に設定する走査アド
レス制御手段109とを備えている。 【0017】この装置の動作は、走査アドレスの制御が
異なるだけで、その他の動作は従来の装置(図6)と同
じである。 【0018】この走査アドレスの制御は、次のように行
なわれる。ランダムアドレス発生手段110は、Bモード
等、走査を必要とするモード用に、すべての走査アドレ
スの範囲内で一断層像を構成するための走査アドレスを
一断層像毎にランダムに発生する。固定アドレス発生手
段111は、ドプラモード用の特定の固定アドレスを発生
する。 【0019】図3は、Bモード等とドプラモードとを同
時に表示する複合モードでの走査アドレス制御を表して
おり、ランダムアドレス発生手段110は、図3(a)に
示すように、Bモード用に走査する超音波ビームのアド
レスを、B63、B32、B29、B103、‥と言う
ように、ランダムな順序で発生する。一方、固定アドレ
ス発生手段111は、固定アドレスDを繰り返し発生す
る。 【0020】走査アドレス制御手段109は、図3(b)
に示すように、ランダムアドレス発生手段110及び固定
アドレス発生手段111から発生されたアドレスを交互に
選択して走査アドレスを設定し、送信走査回路102及び
受信処理回路103に与える。送信走査回路102は、その走
査アドレスを使用して送信走査を行ない、受信処理回路
103は、生体からのエコー信号を、その走査アドレスに
応じて受信処理する。 【0021】この実施形態の装置では、Bモード等の走
査のために超音波探触子から送信される超音波が生体内
で反射してドプラモードに干渉を及ぼしても、Bモード
等の走査アドレスがランダムであるため、その干渉が周
波数依存性を持たない。その結果、図4に示すように、
直交検波後のドプラ受信信号には、血流からの受信信号
以外に、Bモードなどの走査からの干渉で発生する信号
が現れず、ドプラモード画像にも、図5に示すように、
血流波形以外のノイズ成分が現れない。 【0022】このように、この実施形態の装置では、複
合モードの際にドプラモードに現れる不要なノイズ成分
を減らすことができる。 【0023】(第2の実施形態)第2の実施形態の超音
波ドプラ血流計は、図2に示すように、Bモード用のア
ドレスを発生するアップ・ダウンアドレス発生手段210
を備えている。この装置は、第1の実施形態(図1)と
比べると、ランダムアドレス発生手段に変えて、このア
ップ・ダウンアドレス発生手段210を具備している点だ
けが相違し、その他の構成は変わりがない。 【0024】この走査アドレスの制御は、次のように行
なわれる。アップ・ダウンアドレス発生手段210は、B
モード等、走査を必要とするモードにおいて、1走査目
の走査アドレスを、B1、B2、B3、‥と言うよう
に、アドレスをアップカウントすると、2走査目は、逆
に、‥B3、B2、B1と言うようにアドレスをダウン
カウントする。このように、1走査毎にアップカウント
とダウンカウントとを切り替えて走査アドレスを発生す
る。固定アドレス発生手段211は、ドプラモードのため
の特定の固定アドレスを発生する。 【0025】走査アドレス制御手段209は、アップ・ダ
ウンアドレス発生手段210及び固定アドレス発生手段211
から発生されたアドレスを交互に選択して走査アドレス
として設定する。 【0026】この実施形態の装置では、Bモード等の走
査のために超音波探触子から送信される超音波が生体内
で反射してドプラモードに干渉を及ぼしても、Bモード
等の走査アドレスが2種類の進み方をするため、その干
渉の周波数依存性が低減し、周波数分析をした際に固定
周波数の不要なノイズ成分が減少する。 【0027】このように、この実施形態の装置では、複
合モードの際にドプラモードに発生する不要なノイズ成
分を低減することができる。 【0028】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の超音波ドプラ血流計は、Bモードやカラーフローモー
ドとの複合モードで使用する場合でも、ドプラモードに
発生するノイズ成分を低減することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施形態における超音波ドプラ
血流計を示すブロック図、 【図2】本発明の第2の実施形態における超音波ドプラ
血流計を示すブロック図、 【図3】本発明の第1の実施形態における超音波ドプラ
血流計の走査制御図、 【図4】本発明の第1の実施形態における超音波ドプラ
血流計のドプラ受信信号波形、 【図5】本発明の第1の実施形態における超音波ドプラ
血流計のドプラモード画像の例、 【図6】従来の超音波ドプラ血流計を示すブロック図、 【図7】従来の超音波ドプラ血流計における走査制御
図、 【図8】従来の超音波ドプラ血流計におけるドプラ受信
信号波形の例、 【図9】従来の超音波ドプラ血流計におけるドプラモー
ド画像の例である。 【符号の説明】 101、201、301 超音波探触子 102、202、301 送信走査回路 103、203、303 受信処理回路 104、204、304 直交検波手段 105、205、305 Bモード関連信号処理回路 106、206、306 周波数分析器 107、207、307 DSC部 108、208、308 表示部 109、209、309 走査アドレス制御部 110 ランダムアドレス発生手段 111、211、311 固定アドレス発生手段 210 アップ・ダウンアドレス発生手段 310 順次アドレス発生手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−76941(JP,A) 特開 平1−317427(JP,A) 特開 平3−39147(JP,A) 特開 平3−57439(JP,A) 特開 平3−57443(JP,A) 特開 平3−75048(JP,A) 特開 平8−322839(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ドプラモードによる画像とBモードまた
    はカラーフローモードによる画像とを同時に表示する複
    合モードが可能な超音波ドプラ血流計において、 ドプラモード用の走査アドレスとして固定アドレスを発
    生する固定アドレス発生手段と、 Bモードまたはカラーフローモード用の走査アドレスと
    して、1走査ごとに順序を逆にしたアドレスを発生する
    アップ・ダウンアドレス発生手段と、 設定するモードに応じて、前記固定アドレス発生手段ま
    たはアップ・ダウンアドレス発生手段から発生されたア
    ドレスを用いて走査アドレスを制御する走査アドレス制
    御手段とを備えることを特徴とする超音波ドプラ血流
    計。
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