JP3517002B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JP3517002B2
JP3517002B2 JP29754894A JP29754894A JP3517002B2 JP 3517002 B2 JP3517002 B2 JP 3517002B2 JP 29754894 A JP29754894 A JP 29754894A JP 29754894 A JP29754894 A JP 29754894A JP 3517002 B2 JP3517002 B2 JP 3517002B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検体内の血流を超音
波カラードプラ法を用いて画像化し、診断に供する超音
波診断装置に係り、特に、異常血流を容易に検出する技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、超音波診断装置が多く用いられている。超音波診
断装置は、被検体の体表面から体内に向けて超音波を送
信し、生体組織にて反射したエコー信号を受信して画像
化し診断に供するものである。昨今においては、このよ
うな超音波診断装置を用いて体内の血流を画像化する超
音波カラードプラ法が注目されている。
【0003】超音波カラードプラ法は、受信される血流
からのエコー信号の周波数を解析し、この周波数がある
基準周波数より大きければプローブに近付く方向、小さ
ければ遠ざかる方向に血液が流れていると判定すること
ができ、この判定結果に基づきカラー表示を行い、血液
の流れを色分けして見ることができるようになる。ま
た、実際にはエコー信号を基にしカラードプラ法から得
られる生データでは画像化する際の全ピクセルを埋める
ことはできないので、受信される生データを用い、その
間のピクセルデータを補間により求めている。これを、
図3、図4を用いて説明する。
【0004】図3は、所定角度ずつずらした複数のラス
タ(走査線)及び各ラスタ上のピクセルデータを示して
おり、各ラスタ上の測定点(生データが得られる点)を
補間して各ピクセルデータが得られる。図4は、各ラス
タ上の生データP00,P01,P02,…を示しており、例
えば、各生データの間に8個の補間データを求めて画像
化する。そして、従来においては、図9、図10に示す
如くの補間を行っている。
【0005】図10は、2つの生データP11,P12の間
を補間する方法を示しており、同図における縦軸の
「0」の位置が基準となる受信周波数である。従って、
ドプラシフトを受けなければ(血液が流れていなけれ
ば)このときの生データは「0」となる。そして、血液
が超音波プローブに近付く方向に流れている際には周波
数が基準値よりも大きくなるので赤コードの方向に移動
し、反対に血液が超音波プローブに遠ざかる方向に流れ
ている際には周波数が基準値よりも小さくなるので青コ
ードの方向に移動する。即ち、図ではP11ではプローブ
に近付いており、P12ではプローブから遠ざかる方向に
血液が流れている。
【0006】そして、実際には、血流が赤コードの最大
値を越える速度でプローブに近付くと、いわゆる折り返
し現象が起こり、青コード側のデータとして収集され
る。従来においては、この折り返し現象を加味し、隣合
う生データの差が所定のしきい値を越えたときには折り
返しが発生しているとして、各ピクセルの補間を行なっ
ている。即ち、図10のようにP11とP12との差がしき
い値よりも大きいときは各補間データ(1) 〜(8) は、折
り返しに合わせたデータとなる。この場合は(1)〜(4)
の補間データはmax側の赤のデータとなり、(5) 〜
(8) の補間データはmax側の青のデータとなる。
【0007】一方、P11とP12の差がしきい値よりも小
さいときには、図11に示すように単純にP11とP12
の間を補間し、(1) 〜(4) の補間データは「0」側の赤
のデータとなり、(5) 〜(8) の補間データは「0」側の
青のデータとなる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来における補間方法では折り返しの有無にかかわ
らず、各生データ間を滑らかに補間するので、例えば、
循環器領域における弁逆流や中隔欠損等におけるシャン
ト血流がわかりにくいという欠点があった。
【0009】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、血
液の逆流やシャント血流等の異常血流を画面上に表示す
ることのできる超音波診断装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載された本発明は、被検体内の血流画
像を超音波カラードプラ法を用いて画像化する超音波診
断装置において、被検体に対し超音波の送受信を行う送
受信手段と、該送受信手段にて受信された複数回のエコ
ー信号より周波数解析を行い、ラスタ上の各測定点にお
ける平均血流速度、及び血流速度の分散を求めるCFM
演算手段と、相隣合う測定点どうしの前記平均速度の差
分を求めこの差分と第1のしきい値との比較判定をする
第1の判定手段と、前記血流速度の分散と第2のしきい
値との比較判定をする第2の判定手段と、前記平均血流
速度の差分が第1のしきい値よりも大きく、かつ、前記
分散が第2のしきい値よりも大きいと判定された際には
当該隣合う2点間は血液の逆流が発生していると判定
し、該2点間に逆流を示すための補間処理を行い、前記
平均血流速度の差分が第1のしきい値よりも大きく、か
つ、前記分散が第2のしきい値よりも小さいと判定され
た際には当該隣合う2点間は折り返し発生していると判
定し、該2点間に折り返しを示すための補間処理を行う
補間処理部と、補間処理された画像を表示する表示手段
と、を有することが特徴である。また、上記目的を達成
するため、請求項2に記載された本発明は、被検体内の
血流画像を超音波カラードプラ法を用いて画像化する超
音波診断装置において、被検体内に対し超音波の送受信
を行う送受信手段と、該送受信手段にて受信された複数
回のエコー信号より周波数解析を行いラスタ上の各測定
点における平均血流速度、及び血流速度の分散を求める
CFM演算手段と、相隣合う測定点どうしの前記平均速
度の差分を求めこの差分と第1のしきい値との比較判定
をする第1の判定手段と、前記血流速度の分散と第2の
しきい値との比較判定をする第2の判定手段と、前記平
均血流速度の差分が第1のしきい値よりも大きく、か
つ、前記分散が第2のしきい値よりも大きいと判定され
た際には当該隣合う2点間は血液の逆流が発生している
と判定し、該2点間に逆流を示すための補間処理を行う
補間処理部と、補間処理された画像を表示する表示手段
と、を有することが特徴である。
【0011】
【作用】上述の如く構成された本発明によれば、各測定
点において受信されたエコー信号の生データについて、
隣合うデータの速度差、及び各データの分散を求め、速
度差及び分散がともにしきい値よりも大きいときには血
液の逆流等の異常血流が存在していると判定する。その
他の場合は従来どおりの補間を行う。
【0012】つまり、分散が大きいということは、複数
回の超音波の照射に対して、血流の方向が定まらなく、
また、速度差が大きいので変化量が大きいことになる。
従って、このような場合には血流異常であると判断し
て、この2点間の補間をモザイク状に表示する等して操
作者に認識しやすいようにしている。これによって、異
常血流を容易に認識することができるようになる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例に係る超音波診断装置の
構成を示すブロック図である。図示のように、この超音
波診断装置は、複数の超音波振動子が配列され、被検体
に向けて超音波の送受信を行うプローブ1と、該プロー
ブ1の送受信を制御する送受信ユニット2と、受信信号
の包絡線検波を行うBモード検波処理部3と、スペクト
ラムドプラ処理部4と、受信信号の周波数解析を行い血
流の平均速度、血流のパワー、血流速度の分散を求める
CFM処理部(カラーフローマッピング処理部)5と、
該CFM処理部5にて得られるデータ及びパネル6、制
御部7にて設定される速度しきい値、分散しきい値に基
づいて補間データを求める補間データ演算部16と、該
補間データ及び実際に求められた生データから血流画像
を作成するフレームメモリ13を含んだデジタルスキャ
ンコンバータ13′と、カラー変換部14と、モニタ1
5とから構成されている。
【0014】補間データ演算部16は、血流の平均速度
が所定のしきい値よりも大きいかどうかを判定する速度
しきい値判定部10と、血流の分散が所定のしきい値よ
りも大きいかどうかを判定する分散しきい値判定部9
と、各判定部9、10の判定結果により補間の方法を決
定する補間方法判定部11と、この補間方法によって深
さ方向の補間を行う深さ方向補間回路8と、ラテラル方
向の補間を行うラテラル方向補間回路12とで構成され
ている。
【0015】図2は、補間データ演算部16の詳細な構
成を示すブロック図である。図示のように、深さ方向補
間部8はパワー補間部17と、分散補間部18と、速度
補間部19とで構成され、ラテラル方向補間部12は同
様にパワー補間部20と、分散補間部21と、速度補間
部22とで構成されている。そして、速度しきい値判定
部10の出力はフラグA、分散しきい値判定部9の出力
はフラグB、そして、補間方式判定部11の出力はフラ
グCとして深さ方向補間回路8、ラテラル方向補間回路
12に供給される。
【0016】フラグAは、隣合う生データの平均速度の
差が速度しきい値(例えば、CFM処理部5から出力さ
れる血流平均速度の最大値(MAX速度階調)の80%
の値)を越えたときにオンとなり、フラグBは生データ
の分散が分散しきい値(例えば、CFM処理部5から出
力される血流分散の最大値(MAX分散階調)の80%
の値)を越えたときにオンとなり、更に、フラグCは後
述するように、補間の種類を決定する信号である。
【0017】次に、本実施例の動作について説明する。
いま、プローブ1から超音波が照射されると図3に示し
た如くのラスタが形成され、複数回の超音波照射により
各測定点にて複数の生データが収集される。すると、こ
のデータはBモード検波処理部3、スペクトラム処理部
4を介してフレームメモリ13に出力されると共に、C
FM処理部5にて周波数解析され血流の平均速度(複数
回の平均)、血流の分散(同一の測定点における複数回
照射で得られる生データの分散)、及び血流のパワーが
求められる。そして、分散しきい値判定部9では、CF
M処理部5にて求められた分散と制御部7にて設定され
る分散しきい値との比較を行い、しきい値よりも大きい
ときにはフラグBをオンとする。
【0018】また、速度しきい値判定部10では、やは
りCFM処理部5にて求められた平均速度に関して隣合
う生データの差と制御部7にて設定された速度しきい値
との比較を行い、しきい値よりも大きいときにフラグA
をオンとする。そして、補間方式判定部11では、図7
に示した表に従って補間のタイプを決定する。例えば、
フラグAがオン(隣合う生データの平均速度の差がしき
い値よりも大きい)で、フラグBがオフ(分散がしきい
値よりも小さい)のときは、タイプAの補間を選択す
る。ここで、補間のタイプはA,B,Cの3通りがあ
り、以下、各補間方法について説明する。
【0019】タイプBは図8(b)に示すように2点の
間を補間する。つまり、フラグAがオフであるので速度
の変化は小さいと判定されフラグBにかかわらず2点の
間を単純に補間する。タイプCは同図(c)に示すよう
に2点に折り返しが発生したものとして補間を行う。つ
まり、フラグAがオンかつフラグBがオフであるので、
速度差が大きく、分散が小さい。従って、従来の方法と
同様に折り返し補間を行う。そして、タイプAは、図8
(a)及び図5、図6に示すように赤と青(例えば、各
最大階調)が交互に出力され、モザイク状になるように
補間する。これは、図7に示すように、フラグAがオン
でフラグBがオフの場合である。つまり、速度差が大き
くかつ分散も大きい場合である。
【0020】ここで分散及び速度差が大きいということ
は、複数回の超音波照射に関して血液の移動方向が定ま
らず、例えば逆流等の不自然な現象が発生している状況
である。従って、このような状況のときに補間データを
モザイク状に表示させることによって、超音波画像を見
る操作者に認識し易いようにしているのである。
【0021】その後、深さ方向補間部8、ラテラル方向
補間部12により実際に補間処理が行われ、フレームメ
モリ13に記憶されカラー変換されてモニタに超音波血
流画像が表示される。
【0022】このようにして、本実施例では、超音波の
送受信にて得られる生データからその平均速度、分散を
求め、これらの数値による値がしきい値よりも大きいか
どうかを判定することによって、血液の逆流やシャント
血流が発生しているかどうかを判定することができる。
そして、逆流やシャント血流が発生している際にはこの
間の補間をモザイク状に表示している。従って、操作者
は不自然な血液の流れを容易にしることができ、診断能
の向上が期待できる。
【0023】なお、本実施例では、異常血流の存在を赤
と青のモザイクにて表示する構成としたが、本発明はこ
れに限定されず、赤、青以外の色を用いて異常血流を表
示するようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弁逆流やシャント血流等の異常血流を容易に判別するこ
とができるようになり、診断能の向上、診断時間の短縮
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る超音波診断装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】補間データ演算部の詳細な構成を示すブロック
図である。
【図3】超音波ラスタを示す説明図である。
【図4】超音波ラスタにおける生データの測定点を示す
説明図である。
【図5】モザイク状に補間した際の例を示す説明図であ
る。
【図6】モザイク状に補間した際の例を示す説明図であ
る。
【図7】フラグと補間タイプの対応を示す説明図であ
る。
【図8】各種の補間タイプを示す説明図である。
【図9】2点間を単純に補間する例を示す説明図であ
る。
【図10】2点間を折り返しがあるとして補間した際の
説明図である。
【図11】2点間に折り返しがないとして補間した際の
説明図である。
【符号の説明】
1 プローブ 5 CFM処理回路 8 深さ方向
補間部 9 分散しきい値判定部 10 速度しきい値判定部 11 補間方式判定部 12 ラテラル方向補間部 13 フレームメモリ 13′ デジタルスキャンコ
ンバータ 16 補間データ演算部 17,20 パワー補間部 18,21 分散補間部 19,22 速度補間部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体内の血流画像を超音波カラードプ
    ラ法を用いて画像化する超音波診断装置において、 被検体に対し超音波の送受信を行う送受信手段と、 該送受信手段にて受信された複数回のエコー信号より周
    波数解析を行い、ラスタ上の各測定点における平均血流
    速度、及び血流速度の分散を求めるCFM演算手段と、 相隣合う測定点どうしの前記平均速度の差分を求めこの
    差分と第1のしきい値との比較判定をする第1の判定手
    段と、 前記血流速度の分散と第2のしきい値との比較判定をす
    る第2の判定手段と、 前記平均血流速度の差分が第1のしきい値よりも大き
    く、かつ、前記分散が第2のしきい値よりも大きいと判
    定された際には当該隣合う2点間は血液の逆流が発生し
    ていると判定し、該2点間に逆流を示すための補間処理
    を行い、前記平均血流速度の差分が第1のしきい値より
    も大きく、かつ、前記分散が第2のしきい値よりも小さ
    いと判定された際には当該隣合う2点間は折り返し発生
    していると判定し、該2点間に折り返しを示すための補
    間処理を行う補間処理部と、 補間処理された画像を表示する表示手段と、 を有することを特徴とする超音波診断装置。
  2. 【請求項2】 被検体内の血流画像を超音波カラードプ
    ラ法を用いて画像化する超音波診断装置において、 被検体に対し超音波の送受信を行う送受信手段と、 該送受信手段にて受信された複数回のエコー信号より周
    波数解析を行い、ラスタ上の各測定点における平均血流
    速度、及び血流速度の分散を求めるCFM演算手段と、 相隣合う測定点どうしの前記平均速度の差分を求めこの
    差分と第1のしきい値との比較判定をする第1の判定手
    段と、 前記血流速度の分散と第2のしきい値との比較判定をす
    る第2の判定手段と、 前記平均血流速度の差分が第1のしきい値よりも大き
    く、かつ、前記分散が第2のしきい値よりも大きいと判
    定された際には当該隣合う2点間は血液の逆流が発生し
    ていると判定し、該2点間に逆流を示すための補間処理
    を行う補間処理部と、 補間処理された画像を表示する表示手段と、 を有することを特徴とする超音波診断装置。
  3. 【請求項3】前記補間処理部は、2点間で逆流が発生し
    ていると判定された際に、この2点間を複数色でモザイ
    ク状にカラー表示することを特徴とする請求項2記載の
    超音波診断装置。
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