JPH01121040A - 超音波ドップラー装置におけるビーム走査方法 - Google Patents
超音波ドップラー装置におけるビーム走査方法Info
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- JPH01121040A JPH01121040A JP27895287A JP27895287A JPH01121040A JP H01121040 A JPH01121040 A JP H01121040A JP 27895287 A JP27895287 A JP 27895287A JP 27895287 A JP27895287 A JP 27895287A JP H01121040 A JPH01121040 A JP H01121040A
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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
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- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 20
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、パルスドツプラー法により血流情報を得る場
合に使用される超音波ドツプラー装置におけるビーム走
査方法に関する。
合に使用される超音波ドツプラー装置におけるビーム走
査方法に関する。
（ロ）従来技術とその問題点
一般に、パルスドツプラー法が適用される超音波ドツプ
ラー装置は、第４図に示す構成か採られる。断層像表示
用データを得る際には、超音波探触子ａから超音波ビー
ムがセクタ走査される。これにより送受波回路すで得ら
れたエコー信号は断層データ検波回路Ｃに送出され、こ
こで検波されたエコー信号が断層像表示用の画像データ
としてデジタルスキャンコンバータｄに記憶される。−
方、血流情報を得る際には、超音波探触子ａから同一の
偏向角の下で複数回（たとえば８回）連続して超音波ビ
ームがパルス放射され、これにより送受波回路すで得ら
れた各エコー信号がドツプラー信号検波回路ｅに入力さ
れる。そして、該回路ｅでエコー信号が直交検波されて
ドツプラー信号が抽出され、このドツプラー信号に基づ
いて次段の血流情報算出回路ｆで平均血流速、分散等の
血流データが算出された後、デジタルスキャンコンパー
クｄに記憶される。この場合に得られた血流データは、
−次元の情報しか与えないので、順次、偏向角を変化さ
せつつ上記の操作を繰り返して行い、これらの血流デー
タをデジタルスキャンコンバータｄにすべて記憶する。
ラー装置は、第４図に示す構成か採られる。断層像表示
用データを得る際には、超音波探触子ａから超音波ビー
ムがセクタ走査される。これにより送受波回路すで得ら
れたエコー信号は断層データ検波回路Ｃに送出され、こ
こで検波されたエコー信号が断層像表示用の画像データ
としてデジタルスキャンコンバータｄに記憶される。−
方、血流情報を得る際には、超音波探触子ａから同一の
偏向角の下で複数回（たとえば８回）連続して超音波ビ
ームがパルス放射され、これにより送受波回路すで得ら
れた各エコー信号がドツプラー信号検波回路ｅに入力さ
れる。そして、該回路ｅでエコー信号が直交検波されて
ドツプラー信号が抽出され、このドツプラー信号に基づ
いて次段の血流情報算出回路ｆで平均血流速、分散等の
血流データが算出された後、デジタルスキャンコンパー
クｄに記憶される。この場合に得られた血流データは、
−次元の情報しか与えないので、順次、偏向角を変化さ
せつつ上記の操作を繰り返して行い、これらの血流デー
タをデジタルスキャンコンバータｄにすべて記憶する。
こうして、二次元表示用に必要な血流データがデジタル
スキャンコンバータｄに記憶されると、次に、デジタル
スキャンコンバータｄからこれらのデータがＴＶ走査に
同期して読み出され、これにより、ＣＲＴモニタｇ上に
断層像と二次元の血流情報とが重ね合わせて表示される
。
スキャンコンバータｄに記憶されると、次に、デジタル
スキャンコンバータｄからこれらのデータがＴＶ走査に
同期して読み出され、これにより、ＣＲＴモニタｇ上に
断層像と二次元の血流情報とが重ね合わせて表示される
。
ところで、このような超音波ドツプラー装置において、
いま、パルス繰り返し周期をｔ、パルス繰り返し数をｎ
１断層像を得るために必要な超音波ビームの総本数をＮ
とすると、１枚の血流情報の画像を得るためのフレーム
レートｆｒは、ｒｒ＝ｌ／（ｔ −Ｎ−ｎ） で与えられる。したがって、第５図に示すように、偏向
角を小さく設定すれば（たとえばθに設定）、超音波ビ
ームの本数Ｎが少な（なるのでフレームレートを高める
ことができるが、観察視野が狭くなるため、たとえば心
臓を観察する場合においては、心室Ｂ全体の血流情報を
表示することが困難となる。これに対して、偏向角を大
きく設定すれば（たとえば２θに設定）、観察視野が広
がるけれども、超音波ビームの本数Ｎが増えるために、
フレームレ−・トが極端に低下する。すなわち、超音波
ビームが１本増えるたびに１／（ｔｎ）だけフレームレ
ートが落ちてくる。そして、フレームレートが低下する
と、心臓の血流の連続的な動きを十分に観察できなくな
る。
いま、パルス繰り返し周期をｔ、パルス繰り返し数をｎ
１断層像を得るために必要な超音波ビームの総本数をＮ
とすると、１枚の血流情報の画像を得るためのフレーム
レートｆｒは、ｒｒ＝ｌ／（ｔ −Ｎ−ｎ） で与えられる。したがって、第５図に示すように、偏向
角を小さく設定すれば（たとえばθに設定）、超音波ビ
ームの本数Ｎが少な（なるのでフレームレートを高める
ことができるが、観察視野が狭くなるため、たとえば心
臓を観察する場合においては、心室Ｂ全体の血流情報を
表示することが困難となる。これに対して、偏向角を大
きく設定すれば（たとえば２θに設定）、観察視野が広
がるけれども、超音波ビームの本数Ｎが増えるために、
フレームレ−・トが極端に低下する。すなわち、超音波
ビームが１本増えるたびに１／（ｔｎ）だけフレームレ
ートが落ちてくる。そして、フレームレートが低下する
と、心臓の血流の連続的な動きを十分に観察できなくな
る。
このように、観察視野とフレームレートとは相反する関
係にあるため、従来は、観察視野を広くとり、かつ、フ
レームレートも低下させないようにすることが困難であ
った。
係にあるため、従来は、観察視野を広くとり、かつ、フ
レームレートも低下させないようにすることが困難であ
った。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、広い観察視野を確保しつつ、フレームレートを低下
させないようにすることを目的とする。
て、広い観察視野を確保しつつ、フレームレートを低下
させないようにすることを目的とする。
（ハ）問題点を解決するための手段
偏向角を順次変化させつつ超音波ビームをパルス放射し
て二次元の血流情報を得る場合、セクタ走査面の両側部
は、観察上必要な視野としては寄与しないことが多い。
て二次元の血流情報を得る場合、セクタ走査面の両側部
は、観察上必要な視野としては寄与しないことが多い。
したがって、観察上特に必要でない部分から殊更血流情
報を採取する必要性は無いといえる。
報を採取する必要性は無いといえる。
本発明はかかる点に着目したものであって、上記の目的
を達成するために、次の方法を採る。
を達成するために、次の方法を採る。
すなわち、本発明の超音波ドツプラー装置におけるビー
ム走査方法では、セクタ走査面に対して観察上必要な所
定の視野幅を設定し、この視野幅に対応する対向角内を
走査される超音波ビームに対しては、一定のパルス繰り
返し周期で超音波を送波し、前記対向角を越えて走査さ
れる超音波ビームに対しては、偏向角が増加するのに伴
ってパルス繰り返し周期を、 ｔ＝Ｌ／ｃ ／ｓ ｉ ｎθ＋Ｔｂ （ここに、ｔはパルス繰り返し周期、Ｌは視野幅、Ｃは
音速、θは超音波ビームの偏向角、Ｔｂは超音波エコー
を受波してから次の超音波ビームを送波するまでのブラ
ンキング期間）の関係式に従って次第に短く設定するよ
うにしている。
ム走査方法では、セクタ走査面に対して観察上必要な所
定の視野幅を設定し、この視野幅に対応する対向角内を
走査される超音波ビームに対しては、一定のパルス繰り
返し周期で超音波を送波し、前記対向角を越えて走査さ
れる超音波ビームに対しては、偏向角が増加するのに伴
ってパルス繰り返し周期を、 ｔ＝Ｌ／ｃ ／ｓ ｉ ｎθ＋Ｔｂ （ここに、ｔはパルス繰り返し周期、Ｌは視野幅、Ｃは
音速、θは超音波ビームの偏向角、Ｔｂは超音波エコー
を受波してから次の超音波ビームを送波するまでのブラ
ンキング期間）の関係式に従って次第に短く設定するよ
うにしている。
（ニ）作用
対向角を越えて走査される超音波ビームについては、視
野幅によって区切られる境界までの血流情報のみ採取で
きればよいから、送受波に要する期間が短くな゛す、そ
の分、パルス繰り返し周期ｔを短く設定できる。このた
め、観察視野を広くしても、フレームレートを低下しな
いようにすることができる。
野幅によって区切られる境界までの血流情報のみ採取で
きればよいから、送受波に要する期間が短くな゛す、そ
の分、パルス繰り返し周期ｔを短く設定できる。このた
め、観察視野を広くしても、フレームレートを低下しな
いようにすることができる。
（ホ）実施例
本発明の超音波ドツプラー装置におけるビーム走査方法
では、第１図に示すように、まず、セクタ走査面Ｓに対
して血流情報として観察上必要な所定の視野幅りを設定
する。たとえば、心臓の血流情報を観察する場合、心室
Ｂが表示されている部分は有効領域Ａ。とじて残し、セ
クタ走査面Ｓの両側部の領域Ａ、は、血流情報として特
に役立たないので、無効領域として超音波を送受波する
対象から省く。
では、第１図に示すように、まず、セクタ走査面Ｓに対
して血流情報として観察上必要な所定の視野幅りを設定
する。たとえば、心臓の血流情報を観察する場合、心室
Ｂが表示されている部分は有効領域Ａ。とじて残し、セ
クタ走査面Ｓの両側部の領域Ａ、は、血流情報として特
に役立たないので、無効領域として超音波を送受波する
対象から省く。
そのためには、第２図に示すように、セクタ走査面Ｓか
ら切り出された上記の有効領域Ａ。について、視野幅り
に対応する対向角θ。内を走査される超音波ビーム（第
２図の符号Ｉで示す領域内を走査される超音波ビーム）
に対しては、一定のパルス繰り返し周期ｔで超音波を送
波する。すなわち、最大深度において超音波ビームの送
受波に要する周期をＴ１最大深度からの超音波エコーを
受波してから次の超音波ビームを送波するまでのブラン
キング期間をＴｂとすると、パルス操り返し周期ｔは、 Ｔ−ｓｉｎθ≦Ｌ ／ ２ ｃのとき、ｔ ＝Ｔ＋Ｔｂ
（１）となる。
ら切り出された上記の有効領域Ａ。について、視野幅り
に対応する対向角θ。内を走査される超音波ビーム（第
２図の符号Ｉで示す領域内を走査される超音波ビーム）
に対しては、一定のパルス繰り返し周期ｔで超音波を送
波する。すなわち、最大深度において超音波ビームの送
受波に要する周期をＴ１最大深度からの超音波エコーを
受波してから次の超音波ビームを送波するまでのブラン
キング期間をＴｂとすると、パルス操り返し周期ｔは、 Ｔ−ｓｉｎθ≦Ｌ ／ ２ ｃのとき、ｔ ＝Ｔ＋Ｔｂ
（１）となる。
これに対して、対向角θ。を越えて走査される超音波ビ
ーム（第２図の符号■で示す領域内を走査される超音波
ビーム）に対しては、視野幅りによって区切られる境界
までの血流情報のみ採取できればよいから、送受波に要
する期間Ｔを短くでき、その分、パルス繰り返し周期ｔ
が短くて済む。
ーム（第２図の符号■で示す領域内を走査される超音波
ビーム）に対しては、視野幅りによって区切られる境界
までの血流情報のみ採取できればよいから、送受波に要
する期間Ｔを短くでき、その分、パルス繰り返し周期ｔ
が短くて済む。
したがって、対向角θ。を越えて走査される超音波ビー
ムに対しては、次式に従い、偏向角θが増加するのに伴
ってパルス繰り返し周期ｔを次第に短くする。
ムに対しては、次式に従い、偏向角θが増加するのに伴
ってパルス繰り返し周期ｔを次第に短くする。
すなわち、Ｔ−ｓｉｎθ＞ Ｌ ／ ２ ｃのとき、ｔ
＝Ｌ／ｃ ／ｓ ｉ ｎθ＋Ｔｂ （２）
（ただし、Ｃは音速）となる。
＝Ｌ／ｃ ／ｓ ｉ ｎθ＋Ｔｂ （２）
（ただし、Ｃは音速）となる。
具体例として、ここでは、セクタ断層像が扇角９０°、
超音波ビームの走査本数１２８本で構成されるものとし
、一方、二次元の血流情報を得るために扇角が６０°（
超音波ビーム本数８４本）、超音波ビームのパルス繰り
返し回数が８回とした場合について説明する。
超音波ビームの走査本数１２８本で構成されるものとし
、一方、二次元の血流情報を得るために扇角が６０°（
超音波ビーム本数８４本）、超音波ビームのパルス繰り
返し回数が８回とした場合について説明する。
セクタ走査面は左右対象形であるから、中央から左側部
分についてのみ着目し、血流情報を得るための超音波ビ
ームについて、中央から偏向角θが増加する方向に向け
て順に番号を付けると、１番から２１番までの超音波ビ
ームは、第２図の符号■で示す領域内を走査されるから
、上記の（１）式に基づく一定のパルス繰り返し周期ｔ
で駆動される。２２番から４２番までの超音波ビームは
、第２図の符号■で示す領域内を走査されるから、上記
の（２）式に基づいて、超音波ビームの番号が大きくな
るほど（偏向角θが増加するのに伴って）パルス繰り返
し周期ｔが次第に短くなる。２２番から４２番までの超
音波ビームのパルス繰り返し周期ｔの総和は、ブランキ
ング期間を無視すれば、 ΣＴ−ｓｉｎ１５°／５ｉｎ（１／ＬＵＸ ｙｒ ／２
ｘ （ｎ −０，５））＝１４．９７Ｔ となる。これに対して、２２番から４２番までの超音波
ビームを通常走査する場合には、（４２−２２−１）Ｘ
Ｔ＝ ２１ Ｔ となる。したがって、本発明のビーム走査方法によると
きには、１４．９７７２１＝０．６８倍だけ時間が短縮
される。
分についてのみ着目し、血流情報を得るための超音波ビ
ームについて、中央から偏向角θが増加する方向に向け
て順に番号を付けると、１番から２１番までの超音波ビ
ームは、第２図の符号■で示す領域内を走査されるから
、上記の（１）式に基づく一定のパルス繰り返し周期ｔ
で駆動される。２２番から４２番までの超音波ビームは
、第２図の符号■で示す領域内を走査されるから、上記
の（２）式に基づいて、超音波ビームの番号が大きくな
るほど（偏向角θが増加するのに伴って）パルス繰り返
し周期ｔが次第に短くなる。２２番から４２番までの超
音波ビームのパルス繰り返し周期ｔの総和は、ブランキ
ング期間を無視すれば、 ΣＴ−ｓｉｎ１５°／５ｉｎ（１／ＬＵＸ ｙｒ ／２
ｘ （ｎ −０，５））＝１４．９７Ｔ となる。これに対して、２２番から４２番までの超音波
ビームを通常走査する場合には、（４２−２２−１）Ｘ
Ｔ＝ ２１ Ｔ となる。したがって、本発明のビーム走査方法によると
きには、１４．９７７２１＝０．６８倍だけ時間が短縮
される。
これをフレームレートで比較すると、Ｔ−２００μｓｅ
ｃとして、従来例の場合では、１／（ＴＸ８４Ｘ８）＝
７．４フレーム／ｓｅｃとなり、本発明方法によるとき
には、 １／（２ｘ１４．９７ｘＴｘ８．＋２１ｘ２ｘＴｘ８）
−８，７フレーム／ｓｅｃ となり、フレームレートを高めることができる。
ｃとして、従来例の場合では、１／（ＴＸ８４Ｘ８）＝
７．４フレーム／ｓｅｃとなり、本発明方法によるとき
には、 １／（２ｘ１４．９７ｘＴｘ８．＋２１ｘ２ｘＴｘ８）
−８，７フレーム／ｓｅｃ となり、フレームレートを高めることができる。
なお、上記の実施例では、セクタ走査面Ｓに対して視野
幅りを設定した場合の超音波の送受波対象となる領域Ｈ
の境界部分は、水平線に対して直交しているが、その他
、第３図に示すように、送受波対象となる領域Ｈの境界
部分を水平線に対して一定角度傾斜するように設定して
もよい。
幅りを設定した場合の超音波の送受波対象となる領域Ｈ
の境界部分は、水平線に対して直交しているが、その他
、第３図に示すように、送受波対象となる領域Ｈの境界
部分を水平線に対して一定角度傾斜するように設定して
もよい。
（へ）効果
本発明によれば、広い観察視野を確保しつつ、フレーム
レートの低下が防止できるようになる等の優れた効果が
発揮される。
レートの低下が防止できるようになる等の優れた効果が
発揮される。
第１図ないし第３図は本発明の実施例を示し、第１図は
セクタ走査面に対して設定される視野幅と有効領域の関
係を示す説明図、第２図は有効領域おける超音波ビーム
のパルス繰り返し周期の関係を示す説明図、第３図は変
形例を示す説明図、第４図は超音波ドツプラー装置の構
成図、第５図は従来の二次元の血流情報を得る場合の説
明図である。 Ｌ・・・視野幅、Ａｏ・・・有効領域、θ。・・・対向
角。
セクタ走査面に対して設定される視野幅と有効領域の関
係を示す説明図、第２図は有効領域おける超音波ビーム
のパルス繰り返し周期の関係を示す説明図、第３図は変
形例を示す説明図、第４図は超音波ドツプラー装置の構
成図、第５図は従来の二次元の血流情報を得る場合の説
明図である。 Ｌ・・・視野幅、Ａｏ・・・有効領域、θ。・・・対向
角。
Claims (1)
- （１）セクタ走査面に対して観察上必要な所定の視野幅
を設定し、この視野幅に対応する対向角内を走査される
超音波ビームに対しては、一定のパルス繰り返し周期で
超音波を送波し、前記対向角を越えて走査される超音波
ビームに対しては、偏向角が増加するのに伴ってパルス
繰り返し周期を、ｔ＝Ｌ／ｃ／ｓｉｎθ＋Ｔｂ （ここに、ｔはパルス繰り返し周期、Ｌは視野幅、ｃは
音速、θは超音波ビームの偏向角、Ｔｂは超音波エコー
を受波してから次の超音波ビームを送波するまでのブラ
ンキング期間）の関係式に従って次第に短く設定するこ
とを特徴とする超音波ドップラー装置におけるビーム走
査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27895287A JPH01121040A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 超音波ドップラー装置におけるビーム走査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27895287A JPH01121040A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 超音波ドップラー装置におけるビーム走査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121040A true JPH01121040A (ja) | 1989-05-12 |
Family
ID=17604348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27895287A Pending JPH01121040A (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 超音波ドップラー装置におけるビーム走査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01121040A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069021A1 (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-12 | Panasonic Corporation | 超音波診断装置 |
| JP2017035300A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | オリンパス株式会社 | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システム |
| JP2019103801A (ja) * | 2017-12-12 | 2019-06-27 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波診断装置及びパルス繰り返し周波数制御プログラム |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP27895287A patent/JPH01121040A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008069021A1 (ja) * | 2006-12-01 | 2008-06-12 | Panasonic Corporation | 超音波診断装置 |
| JP5186389B2 (ja) * | 2006-12-01 | 2013-04-17 | パナソニック株式会社 | 超音波診断装置 |
| US8834373B2 (en) | 2006-12-01 | 2014-09-16 | Konica Minolta, Inc. | Ultrasonographic device with weighted addition of data |
| JP2017035300A (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | オリンパス株式会社 | 超音波観測装置、超音波観測装置の作動方法、超音波観測装置の作動プログラム及び超音波観測システム |
| JP2019103801A (ja) * | 2017-12-12 | 2019-06-27 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波診断装置及びパルス繰り返し周波数制御プログラム |
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