JPH01145043A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH01145043A JPH01145043A JP30311987A JP30311987A JPH01145043A JP H01145043 A JPH01145043 A JP H01145043A JP 30311987 A JP30311987 A JP 30311987A JP 30311987 A JP30311987 A JP 30311987A JP H01145043 A JPH01145043 A JP H01145043A
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- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims abstract description 51
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 abstract description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、超音波ドツプラ法によって得た生体からの３
次元的な血流情報にもとづき、２次元的な血流表示を行
なう超音波診断装置に関する。
次元的な血流情報にもとづき、２次元的な血流表示を行
なう超音波診断装置に関する。
従来の２次元ドツプラ血流を表示する超音波診断装置は
、例えば、特開昭５９−２０８２０号や特開昭６０−２
５６４４０号に記載されている如く、血流速度や血流方
向を求める場合、単一の送受波ビーム方向と、血流ベク
トルとの内積値として断層面上に表示するものである。
、例えば、特開昭５９−２０８２０号や特開昭６０−２
５６４４０号に記載されている如く、血流速度や血流方
向を求める場合、単一の送受波ビーム方向と、血流ベク
トルとの内積値として断層面上に表示するものである。
従って、上記従来技術は、血流速度の３次元的な絶対値
や、血流方向を正しく知ることは困難であった。
や、血流方向を正しく知ることは困難であった。
本発明の目的は、血流ベクトルを３次元的にｆｆ１ｌ＋
定し、注目点の血流ベクトルをそのベクトルが含まれる
断層面上で正しく表示することにある。
定し、注目点の血流ベクトルをそのベクトルが含まれる
断層面上で正しく表示することにある。
上記目的は、超音波の送受波に２次元配列振動子を用い
、３次元的にフォーカスされた１方向の送波ビームに対
する対象部位からの反射波を、３次元的にフォーカスさ
れた複数方向の受波ビームで受信したドツプラ信号から
、３次元的な血流ベクトルを求めることが可能である。
、３次元的にフォーカスされた１方向の送波ビームに対
する対象部位からの反射波を、３次元的にフォーカスさ
れた複数方向の受波ビームで受信したドツプラ信号から
、３次元的な血流ベクトルを求めることが可能である。
血流ベクトルの表示は、注目点の３次元的な血流ベクト
ルを含む断層面上で２次元カラードツプラ表示すること
により、注目点の血流を正しく表示することができる。
ルを含む断層面上で２次元カラードツプラ表示すること
により、注目点の血流を正しく表示することができる。
第２図は、本発明の単一送波、複数受波ビームから、３
次元的血流ベクトルを求めるための座標系を示す図であ
る。以下、３方向の受波ビームを用いる場合で説明する
。
次元的血流ベクトルを求めるための座標系を示す図であ
る。以下、３方向の受波ビームを用いる場合で説明する
。
２次元配列振動子の中心を３次元ｓｓｕ；ｒ点とし、配
列振動子面内にＸ、Ｙ軸、配列振動子面の法線方向をＺ
軸とする。２次元配列振動子から送波される送波ビーム
方向の単位ベクトルをＴ （ＸＴＩＹＴ、 Ｚｒ） 、
注目点Ｐに収束された３方向の受波ビーム方向の単位ベ
クトルをＲｔ（Ｘｉ、Ｙ１＋ ＺｉＬＲｚ （Ｘ２．
Ｙｚｙ Ｚｚ） ｅ Ｒａ （Ｘａｙ Ｙａｙ Ｚａ）
とし、注目点Ｐの血流ベクトルをν（”＋ Ｙｐ Ｚ）
とする。３方向の受波ビームは２次元配列振動子の全面
、または、異なる口径を用いてもよい。
列振動子面内にＸ、Ｙ軸、配列振動子面の法線方向をＺ
軸とする。２次元配列振動子から送波される送波ビーム
方向の単位ベクトルをＴ （ＸＴＩＹＴ、 Ｚｒ） 、
注目点Ｐに収束された３方向の受波ビーム方向の単位ベ
クトルをＲｔ（Ｘｉ、Ｙ１＋ ＺｉＬＲｚ （Ｘ２．
Ｙｚｙ Ｚｚ） ｅ Ｒａ （Ｘａｙ Ｙａｙ Ｚａ）
とし、注目点Ｐの血流ベクトルをν（”＋ Ｙｐ Ｚ）
とする。３方向の受波ビームは２次元配列振動子の全面
、または、異なる口径を用いてもよい。
送波ビームベクトルＴと受波ビームベクトルＲ工に対す
る注目点Ｐからの受信周波数ｆ１は、ドツプラ効果によ
り次式で表わされる。
る注目点Ｐからの受信周波数ｆ１は、ドツプラ効果によ
り次式で表わされる。
Ｃ＋Ｒ１・ν
ここで、ｆ・「は送波超音波周波数、Ｃは生体中の音速
、Ｔ・ν、Ｒ【・ν はベクトルの内積を示す。
、Ｔ・ν、Ｒ【・ν はベクトルの内積を示す。
従って、受波ビームＲ１で受信した信号のドツプラ偏移
周波数ｆ噛工は、 Ｃ十Ｒｔ・ν ここで、一般に１νｊ＜Ｃであるから 同様に、受波ビームＲｚ、Ｒａで受信した信号のドツプ
ラ偏移周波数ｆ ｄ２＊ ｆ ａ３は、ｒ ｆａｘ＝ （Ｔ Ｒ２） ・ν ・
・・（４）上記ｆ ｄｌ ｐ ｆ ａｚ、 ｆ ｄ３は
公知のドツプラ偏移周波数検出手段によって測定するこ
とができる。従って、（３）、（４）、（５）式を連立
して解くことにより、注目点Ｐの血流３次元ベクトルν
を求めることができる。すなわち、 となり、Ｐ点における血流速度の絶対値は、１・ｊ＝八
へ耳２４ ｚ Ｚ ・・・（７）血流方向
はＰ点を原点として（ｘｔ ｙ＋ ｚ）方向となる。
周波数ｆ噛工は、 Ｃ十Ｒｔ・ν ここで、一般に１νｊ＜Ｃであるから 同様に、受波ビームＲｚ、Ｒａで受信した信号のドツプ
ラ偏移周波数ｆ ｄ２＊ ｆ ａ３は、ｒ ｆａｘ＝ （Ｔ Ｒ２） ・ν ・
・・（４）上記ｆ ｄｌ ｐ ｆ ａｚ、 ｆ ｄ３は
公知のドツプラ偏移周波数検出手段によって測定するこ
とができる。従って、（３）、（４）、（５）式を連立
して解くことにより、注目点Ｐの血流３次元ベクトルν
を求めることができる。すなわち、 となり、Ｐ点における血流速度の絶対値は、１・ｊ＝八
へ耳２４ ｚ Ｚ ・・・（７）血流方向
はＰ点を原点として（ｘｔ ｙ＋ ｚ）方向となる。
以上、３方向の受波ビームから血流ベクトルの３次元測
定を行なう方法について説明したが、３方向以上の受波
ビームを用いる場合においても、各受波方向に対するド
ツプラ偏移周波数ｆｄｔに対する（３）〜（５）式のよ
うな連立方程式を最小２乗法で解くことにより、最適な
血流ベクトルを求めることが可能である。
定を行なう方法について説明したが、３方向以上の受波
ビームを用いる場合においても、各受波方向に対するド
ツプラ偏移周波数ｆｄｔに対する（３）〜（５）式のよ
うな連立方程式を最小２乗法で解くことにより、最適な
血流ベクトルを求めることが可能である。
また、血流の３次元的な分散方向や平均パワーについて
も、上記血流ベクトルと同様に、多方向からの受波ビー
ムによるドツプラ信号を用いることによって求めること
ができる。
も、上記血流ベクトルと同様に、多方向からの受波ビー
ムによるドツプラ信号を用いることによって求めること
ができる。
血流表示は、求めた血流ベクトル（または、分散、平均
パワーのベクトル）と注目点への送波ビームを含む断層
面上で２次元血流カラードツプラ表示することにより、
注目点における血流ベクトルを正しく表示することが可
能である。
パワーのベクトル）と注目点への送波ビームを含む断層
面上で２次元血流カラードツプラ表示することにより、
注目点における血流ベクトルを正しく表示することが可
能である。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１０
は生体内に超音波を送受信するための２次元配列振動子
である。送波においては、発振器１２から一定周期のパ
ルスが３次元送波フォーカス手段１３に与えられる。１
３では、生体内の任意の点Ｐに送波ビームを３次元的に
収束するために、送受口径フォーカス制御回路１７から
の制御信号に対応して３からのパルスを遅延した後、送
受波回路１１内のドライバーを介して１０の各素子に送
波パルスを与える。
は生体内に超音波を送受信するための２次元配列振動子
である。送波においては、発振器１２から一定周期のパ
ルスが３次元送波フォーカス手段１３に与えられる。１
３では、生体内の任意の点Ｐに送波ビームを３次元的に
収束するために、送受口径フォーカス制御回路１７から
の制御信号に対応して３からのパルスを遅延した後、送
受波回路１１内のドライバーを介して１０の各素子に送
波パルスを与える。
受波においては、任意の点Ｐからの反射波を１０の全素
子（または１部）で受信し、１１内のプリアンプを介し
て３次元受波フォーカス手段１４に送る。１４では、３
方向（またはそれ以上）の受波ビームを３次元的に収束
するために、１７からの制御信号に対応して各素子の受
信信号を遅延した後、加算器１５で、それぞれの受信ビ
ーム方向に対して加算される。このとき、３方向受信に
対する口径は、１０の全口径、または、それぞれ異なる
口径を用いてよい。１５の加算出力の内１つは、Ｂモー
ド断層像を形成するために、検波器１６を介してり、Ｓ
、Ｃ２０以降の表示部へ送くられる。１５の各出力は、
ドツプラ偏移検出手段１８に送られ、各受波ビーム方向
に対するドツプラ偏移が求められる。そのドツプラ偏移
出力は、３次元血流ベクトル・分散・パワー演算回路１
９において、前記作用で述べた演算に従って３次元的な
血流ベクトル・分散・パワーが求められる。
子（または１部）で受信し、１１内のプリアンプを介し
て３次元受波フォーカス手段１４に送る。１４では、３
方向（またはそれ以上）の受波ビームを３次元的に収束
するために、１７からの制御信号に対応して各素子の受
信信号を遅延した後、加算器１５で、それぞれの受信ビ
ーム方向に対して加算される。このとき、３方向受信に
対する口径は、１０の全口径、または、それぞれ異なる
口径を用いてよい。１５の加算出力の内１つは、Ｂモー
ド断層像を形成するために、検波器１６を介してり、Ｓ
、Ｃ２０以降の表示部へ送くられる。１５の各出力は、
ドツプラ偏移検出手段１８に送られ、各受波ビーム方向
に対するドツプラ偏移が求められる。そのドツプラ偏移
出力は、３次元血流ベクトル・分散・パワー演算回路１
９において、前記作用で述べた演算に従って３次元的な
血流ベクトル・分散・パワーが求められる。
また、１９では、切換スイッチ２５により初期断面モー
ドが選択された場合は、公知である通常の２次元カラー
ドツプラ断層像に対する演算がなされ、その血流速度・
分散・パワーの演算結果をＤＳ（’：２０以降の表示部
へ送る。切換スイッチ２５で注目点任ｇ、断面モードが
選択された場合は。
ドが選択された場合は、公知である通常の２次元カラー
ドツプラ断層像に対する演算がなされ、その血流速度・
分散・パワーの演算結果をＤＳ（’：２０以降の表示部
へ送る。切換スイッチ２５で注目点任ｇ、断面モードが
選択された場合は。
カラー〇ＲＴ２３に表示された２次元カラードツプラ断
層上で注目点設定手段２４により注目点を設定する。１
９では、上記注目点に対する３次元血流ベクトルを求め
、そのベクトル方向を１７と断層面３次元表示演算回路
２６に送る。１７では。
層上で注目点設定手段２４により注目点を設定する。１
９では、上記注目点に対する３次元血流ベクトルを求め
、そのベクトル方向を１７と断層面３次元表示演算回路
２６に送る。１７では。
注目点の血流ベクトルと２次元配列振動子の原点０を含
む面上でＢモード断ｖＩ像、および２次元ドツプラｉ層
像を得るための送受口径フォーカス制御信号を１１．１
３．１４に送る。
む面上でＢモード断ｖＩ像、および２次元ドツプラｉ層
像を得るための送受口径フォーカス制御信号を１１．１
３．１４に送る。
注目点の血流ベクトルを含む面に対して求めたＢモード
断層信号と２次元ドツプラ信号はＤ Ｓ （”。
断層信号と２次元ドツプラ信号はＤ Ｓ （”。
２０以降のカラー処理手段２１、Ｄ／Ａ変換器２２を介
してカラーＣＲＴ２３により２次元カラードツプラ断層
他が表示される。
してカラーＣＲＴ２３により２次元カラードツプラ断層
他が表示される。
また、２６では、注目点の血流ベクトルを含む面と２次
元配列素子面と心臓モデルの３次元表示するための演算
を行ない、その結果を第３図（ａ）に示すように３次元
表示ＣＲＴ２７に表示する。
元配列素子面と心臓モデルの３次元表示するための演算
を行ない、その結果を第３図（ａ）に示すように３次元
表示ＣＲＴ２７に表示する。
この３次元表示は、第３図（ｂ）に示すように、２次元
ドツプラ断層像、および注目点の血流速度絶対値の数値
と共に重ねてカラーＣＲＴ２３上に表示することも可能
である。
ドツプラ断層像、および注目点の血流速度絶対値の数値
と共に重ねてカラーＣＲＴ２３上に表示することも可能
である。
従って、本実施例によれば、注目点の血流ベクトル方向
を含む面上で２次元ドツプラ断層像を得ることができる
。
を含む面上で２次元ドツプラ断層像を得ることができる
。
本発明によれば、２次元配列振動子で構成された探触子
を生体に固定したまま、探触子を傾けることなしに、注
目点の３次元的な血流ベクトル（または分散・パワー）
を含む任：＠の断層面上で２次元カラードツプラ表示す
ることができる。また１表示された注目点の血流速度は
、３次元的に正しい値である。
を生体に固定したまま、探触子を傾けることなしに、注
目点の３次元的な血流ベクトル（または分散・パワー）
を含む任：＠の断層面上で２次元カラードツプラ表示す
ることができる。また１表示された注目点の血流速度は
、３次元的に正しい値である。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は本発明の送
受波における座標系を示す図、第３図は本発明による血
流表示例を示す図である。 １０・・・２次元配列振動子、１１・・・送受信のドラ
イバおよびプリアンプ、１２・・・発振器、１３・・・
３次元送波フォーカス手段、１４・・・複数の３次元受
波フォーカス手段、１５・・・複数の加算器、１７・・
・送受口径フォーカス制御回路、１８・・・複数のドツ
プラ偏移検出手段、１９・・・３次元血流ベクトル・分
散・パワー演算回路、２４・・・注目点設定手段、２５
・・・切換手段、２６・・・ＷＩ層而面次元表示演″算
回路、２７−３次元表示ＣＲ′ｒ 。
受波における座標系を示す図、第３図は本発明による血
流表示例を示す図である。 １０・・・２次元配列振動子、１１・・・送受信のドラ
イバおよびプリアンプ、１２・・・発振器、１３・・・
３次元送波フォーカス手段、１４・・・複数の３次元受
波フォーカス手段、１５・・・複数の加算器、１７・・
・送受口径フォーカス制御回路、１８・・・複数のドツ
プラ偏移検出手段、１９・・・３次元血流ベクトル・分
散・パワー演算回路、２４・・・注目点設定手段、２５
・・・切換手段、２６・・・ＷＩ層而面次元表示演″算
回路、２７−３次元表示ＣＲ′ｒ 。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超音波を生体内に送受波して体内の断層像情報を得
ると共に、上記生体内の血流情報を得る超音波診断装置
において、体内に超音波を送受波するための２次元配列
振動子と、送波超音波ビームを３次元的に収束するため
の３次元送波フォーカス手段と、複数方向の受波超音波
ビームを同時に収束するための３次元受波フォーカス手
段と、上記複数方向の受波超音波ビームに対する複数の
パルスドップラ信号検出手段と、上記パルスドップラ信
号検出手段の出力から３次元的な血流情報を示す血流速
度、血流速度の分散、血流速度の平均パワー、血流方向
を演算する演算回路と、上記演算回路からの出力をカラ
ー処理するためのカラー変換回路と、このカラー変換回
路からの血流情報出力を断層像に重畳して表示するカラ
ー表示装置と、上記表示装置に描写された血流像上の注
目点を設点する手段と、上記注目点に対する血流方向か
らその方向を含む断層像を得るように送受波ビームのフ
ォーカスおよび送受口径を制御するための制御手段と、
上記注目点に対する断層像を表示するモードと、通常の
２次元ドップラ断層像を表示するモードを切換える手段
とを具備したことを特徴とする超音波診断装置。 ２、特許請求の範囲１記載の超音波診断装置において、
注目点、または通常モードの断層面を上記２次元配列振
動子に対して３次元表示するための演算手段と、注目点
、断層面、心臓のモデルおよび２次元配列素子を３次元
表示する表示装置を具備した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 |
|---|---|---|---|
| JP30311987A JPH01145043A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30311987A JPH01145043A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145043A true JPH01145043A (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=17917109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30311987A Pending JPH01145043A (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01145043A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263101A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-17 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2003500151A (ja) * | 1999-05-28 | 2003-01-07 | ヴューソニックス センサーズ， インコーポレイテッド | 血流をマッピングおよび追跡し、血流のパラメータを決定する装置および方法 |
| US7399279B2 (en) | 1999-05-28 | 2008-07-15 | Physiosonics, Inc | Transmitter patterns for multi beam reception |
| US7534209B2 (en) | 2000-05-26 | 2009-05-19 | Physiosonics, Inc. | Device and method for mapping and tracking blood flow and determining parameters of blood flow |
| KR100977367B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2010-08-20 | (주)메디슨 | 3차원 ｐｗ 스펙트럼 초음파 진단 장치 및 3차원 ｐｗ 스펙트럼 데이터 생성 방법 |
| JP2010221011A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 超音波撮影装置、画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータプログラムプロダクト |
| JP2015531264A (ja) * | 2012-09-12 | 2015-11-02 | ハートフロー， インコーポレイテッド | 血管形状及び生理学から血流特性を推定するシステム及び方法 |
| JP2018509982A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 超音波イメージング装置 |
| US10010255B2 (en) | 2012-09-12 | 2018-07-03 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for estimating ischemia and blood flow characteristics from vessel geometry and physiology |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP30311987A patent/JPH01145043A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100977367B1 (ko) * | 2009-10-28 | 2010-08-20 | (주)메디슨 | 3차원 ｐｗ 스펙트럼 초음파 진단 장치 및 3차원 ｐｗ 스펙트럼 데이터 생성 방법 |
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| US10561324B2 (en) | 2012-09-12 | 2020-02-18 | Heartflow, Inc. | Systems and methods of image processing to determine flow characteristics |
| US11013425B2 (en) | 2012-09-12 | 2021-05-25 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for analyzing and processing digital images to estimate vessel characteristics |
| US11382569B2 (en) | 2012-09-12 | 2022-07-12 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for estimating blood flow characteristics from vessel geometry and physiology |
| US11399729B2 (en) | 2012-09-12 | 2022-08-02 | Heartflow, Inc. | Systems and methods for estimating ischemia and blood flow characteristics from vessel geometry and physiology |
| JP2018509982A (ja) * | 2015-03-31 | 2018-04-12 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 超音波イメージング装置 |
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