JP5497821B2 - 流体流速検出装置及びプログラム - Google Patents
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Description
送受信制御部3の動作により、図2に例示するように、体表より超音波探触子1側にある仮想的な中心点を中心として、仮想的な面内(観測面内)で、所定角度範囲(θa<θ<θb)内で予め定められた複数の角度方向θ1,θ2,…,θn(θa≦θ1<θ2<…<θn≦θb)に対して、それぞれ超音波ビームE(θj)(j=1,2,…,n)が送信される。送信された超音波ビームは、体内の組織や流体の組成物(血液ならば例えば赤血球)で反射し、超音波探触子1へ戻る。送受信部2は、超音波探触子1を介して、一定の時間ごとに、複数回、到来する超音波受信信号データ(エコーデータ)ei(θj)={(θj,t1),(θj,t2),…,(θj,tm)}(j=1,2,…,n、また{*}は、*の配列(データアレイ)を表す)を取得して、超音波ビームごとにエコーデータ列を得る。そしてこの送受信部2は、超音波ビームごとのエコーデータ列を、演算部4の断層画像形成部41と、カラードプラ演算部42とに出力する。送受信制御部3は、以上の動作を、予め定めたタイミングごとに繰返し行うよう送受信部2を制御する。そして送受信部2はi回目の繰返しのときに当該タイミングで取得したエコーデータ列ei(θ1)…ei(θn)(i=1,2,…)を出力する。
Vθ(r,θ)=w・Vθ -+(1−w)・Vθ +
を演算し、これより流体の超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値Vθ(r,θ)を得て出力する。
断層画像形成部41は、送受信部が出力するエコーデータ列ei(θ1)…ei(θn)(i=1,2,…)を用いて、Bモード画像を形成する。
カラードプラ演算部42は、送受信部が出力するエコーデータ列ei(θ1)…ei(θn)(i=1,2,…)のうち、予め定めた条件で選択されるp回目のエコーデータ列ep(θ1)…ep(θn)を用いて、2次元カラードプラの画像を形成する。そしてカラードプラ演算部42は、この2次元カラードプラの画像から対象管腔状組織内の座標(r,θ)における流体の超音波ビーム方向成分(r成分)に係る流速Vr(r,θ)(Radial
Velocities)を演算する。この演算方法は広く知られているので、ここでの説明は省略する。なお、条件は例えばp=1としてもよいし、測定開始から予め定めた時間Tが経過した時点でのエコーデータ列を用いる条件であってもよい。
表示画像形成部45は、断層画像形成部41が出力するBモード画像に、速度ベクトル演算部44にて演算した、(r,θ)座標の各点での速度ベクトルを表す画像を合成して、表示用画像を形成して出力する。
Claims (3)
- 生体内部の管腔状組織内を流れる流体に対し、複数の角度方向位置で超音波ビームを送受波し、超音波ビームごとにエコーデータ列を出力する動作を、繰返し行う超音波探触子と、
前記エコーデータ列から、前記流体の前記超音波ビーム方向成分に係る流速を演算する第1演算手段と、
前記繰返し得られたエコーデータ列から、前記管腔状組織の複数の時点でのBモード画像を得て、当該複数の時点でのBモード画像に基づいて、前記管腔状組織の前記複数の角度方向での一方側の壁と、他方側の壁との運動速度を2次元座標系内で検出する検出手段と、
前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速と、前記超音波ビーム方向成分に係る流速の情報とに関連する連続の方程式を、管腔状組織の一方側から、流速を求めたい注目位置(r,θ)まで積分し、当該積分における境界条件として、前記検出手段により検出した当該一方側の壁の運動速度を用いて、第1の積分結果として、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値V- θを得るとともに、
前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速と、前記超音波ビーム方向成分に係る流速の情報とに関連する連続の方程式を、管腔状組織の他方側から、流速を求めたい注目位置まで積分し、当該積分における境界条件として、前記検出手段により検出した当該他方側の壁の運動速度を用いて、第2の積分結果として、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値V+ θを得て、
これら第1の積分結果V- θと、第2の積分結果V+ θと、重みwとを用いて、
Vθ(r,θ)=w・V- θ+(1−w)・V+ θ
を演算し、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値Vθ(r,θ)を演算する第2の演算手段と、
を含み、
前記重みwは、少なくとも前記一方側の壁から予め定めた距離までは、当該一方側の壁からの距離dに比例し、前記他方側の壁から予め定めた距離までは、当該他方側の壁からの距離d′に比例する値である流体流速検出装置。 - 請求項1記載の流体流速検出装置であって、
前記重みwは、一方側の壁からの距離dに比例する値である流体流速検出装置。 - 生体内部の管腔状組織内を流れる流体に対し、複数の角度方向位置で超音波ビームを送受波し、超音波ビームごとにエコーデータ列を出力する動作を、繰返し行う超音波探触子に接続されたコンピュータを、
前記エコーデータ列から、前記流体の前記超音波ビーム方向成分に係る流速を演算する第1演算手段と、
前記繰返し得られたエコーデータ列から、前記管腔状組織の複数の時点でのBモード画像を得て、当該複数の時点でのBモード画像に基づいて、前記管腔状組織の前記複数の角度方向での一方側の壁と、他方側の壁との運動速度を2次元座標系内で検出する検出手段と、
前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速と、前記超音波ビーム方向成分に係る流速の情報とに関連する連続の方程式を、管腔状組織の一方側から、流速を求めたい注目位置(r,θ)まで積分し、当該積分における境界条件として、前記検出手段により検出した当該一方側の壁の運動速度を用いて、第1の積分結果として、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値V- θを得るとともに、
前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速と、前記超音波ビーム方向成分に係る流速の情報とに関連する連続の方程式を、管腔状組織の他方側から、流速を求めたい注目位置まで積分し、当該積分における境界条件として、前記検出手段により検出した当該他方側の壁の運動速度を用いて、第2の積分結果として、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値V+ θを得て、
これら第1の積分結果Vθ -と、第2の積分結果Vθ +と、重みwとを用いて、
Vθ(r,θ)=w・Vθ -+(1−w)・Vθ +
を演算し、前記流体の前記超音波ビーム方向に直交する成分に係る流速の計算値Vθ(r,θ)を演算する第2の演算手段であって、
前記重みwは、少なくとも前記一方側の壁から予め定めた距離までは、当該一方側の壁からの距離dに比例し、前記他方側の壁から予め定めた距離までは、当該他方側の壁からの距離d′に比例する値である第2の演算手段と、
として機能させるプログラム。
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