JPH01145046A - 超音波ドップラー装置における血流画像形成方法 - Google Patents

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。

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が適用される超音波ドツ
プラー装置における血流画像の形成方法２′に関する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来、パルスドツプラー法が適用して血流画像を得るに
は、同一の偏向角の下で超音波ビームを複数回（たとえ
ば８回）連続してパルス放射し、これにより得られた各
エコー信号を直交検波してドツプラー信号を抽出し、こ
れらのドツプラー信号に基づいて自己相関演算回路で平
均血流速、分散等の血流情報を算出する。この場合に得
られる血流情報は、−次元のものであるから、順次、偏
向角を変化させつつ上記の動作を繰り返して行い、一画
面分の血流情報が得られた時点でこれらの血流情報を断
層像と重ね合わせて表示するようにしている。

ところで、このような血流情報の画像形成において、い
ま、超音波ビームのパルス繰り返し周期をｔ、パルス繰
り返し数を１１一画面分の血流画像の形成に必要な超音
波ビームの本数をＮとすると、フレームレートｆｒは、 ｆｒ　＝１／（ｔ　　−Ｎ−ｎ） で与えられる。そして、このフレームレートｒｒが低い
場合には、心臓の血流の連続的な動きを十分に観察でき
なくなる。

その対策として、パルス繰り返し周期ｔを短くするか、
セクタ走査範囲を狭くして超音波ビームの本数Ｎを減ら
せばフレームレートを高めることができるが、観察視野
が狭くなる欠点がある。また、パルス繰り返し数ｎを少
なくすることは、自己相関を求める演算が粗くなり、実
際の血流情報が十分に画像表示されなくなる。

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、血流画像形成時のフレームレートを高めることを目
的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段 本発明は、上記の目的を達成するために、次の方法を採
る。

すなわち、本発明では、断層像形成用超音波ビームの偏
向角よりも細かいピッチで血流画像形成用超音波ビーム
を連続的にセクタ走査しつつ、各ピッチごとにドツプラ
ー信号データを採取する一方、採取したこれらのドツプ
ラー信号データの内、前記断層像形成用超音波ビームの
放射角を中心としてその前後の一定角度範囲に含まれる
血流画像形成用超音波ビームにより得られたドツプラー
信号データに基づいて血流情報を算出することを特徴と
している。

（ニ）作用 上記の方法によれば、隣接する複数本の血流画像形成用
超音波ビームに基づいて一つの血流情報を算出するので
、−次元の血流情報を得る際にドツプラー信号データを
一部重複して利用することができる。そのため、同一の
偏向角に固定した状態で超音波ビームを連続してパルス
放射する従来の方法に比較すると、一画面形成に必要な
超音波ビームの発射回数を減らすことができ、その結果
、フレームレートを高めることができる。

（ホ）実施例 第１図は本発明方法が適用される超音波ドツプラー装置
のブロック図である。同図において、符号ｌは超音波ド
ツプラー装置の全体を示し、２は超音波探触子、４は送
受波回路、６は断層データ検波回路、８はＡ／Ｄ変換器
、１０はデジタルスキャンコンバータである。また、１
２はドツプラー信号検波回路、１４は低周波成分を除去
するＭＴＩフィルタ、１６はバッファメモリ、１８はド
ツプラー信号データに基づいて自己相関演算して平均血
流速、分散を算出する自己相関演算回路、２０はＣＲＴ
モニタである。

次に、上記構成の超音波ドツプラー装置を適用した場合
の本発明方法について第２図ないし第４図を参照して説
明する。なお、この実施例では、セクタ走査角を９０°
、断層像形成に必要な超音波ビームの総本数を１２８本
とする。したがって、通常の断層像形成の場合の超音波
ビーム間の偏向角θは９０°／１２７＝　０．７０８°
である。

本発明では、超音波探触子２から通常の断層像形成用の
偏向角θ（＝　０．７０８°）よりも細かいピッチで超
音波ビームを連続的にセクタ走査する。したがって、こ
の場合には、第３図において、実線および破線で示す各
位置に超音波ビームが放射される。この場合は、上記の
偏向角θの間に４本の超音波ビームが余分に挿入される
ことになる。すなわち、超音波ビームは、０．７０８５
÷５＝０゜１４２°のピッチで連続的に角度が変化する
ことになる。

そして、断層像データを得るには、第３図において、実
線で示す位置（符号では、・・・、ｍ−１゜ｍＳｍ＋１
．ｍ＋２、・・・）に超音波ビームが放射されるときに
送受波回路４で対応して得られたエコー信号を断層デー
タ検波回路６に送出し、ここで検波されたエコー信号を
Ａ／Ｄ変換器８でデジタル化された後、デジタルスキャ
ンコンバータｌＯに記憶する。

一方、ドツプラー信号データを得るには、各ピッチ（＝
　０．１４２°）で超音波ビームが放射されるたびに、
そのエコー信号を送受波回路４で増幅した後、ドツプラ
ー信号検波回路１−２で直交検波してドツプラー信号を
抽出し、続いて次段のＭＴＩフィルタ１４で低周波成分
を除いた後、バッファメモリ１６に記憶する。したがっ
て、バッファメモリ１６には、第４図に示すように、連
続的に細かいピッチで超音波ビームが走査されるたびに
これに対応して得られるドツプラー信号データが順次に
記憶される。

次に、平均血流速、分散を求めるため自己相関演算する
には、バッファメモリ１６に記憶したこれらのドツプラ
ー信号データの内、第３図に示すように、断層像データ
に対応した超音波ビームの放射角を中心としてその前後
の一定角度αの範囲に含まれる超音波ビームにより得ら
れたドツプラー信号データを読み出す。たとえば、超音
波ビームの放射位置ｍを中心としてこれを含む前後それ
ぞれ４本の計９本のビームにより得られたドツプラー信
号データを読み出す。そして、読み出した９点のドツプ
ラー信号データを自己相関演算回路１８に送出し、ここ
で自己相関演算を行って平均血流速、分散を算出した後
、その結果をデジタルスキャンコンバータｌＯに記憶す
る。この場合に得られた血流情報のデータは、画面上、
−次元の情報しか与えないので、続いて、第４図におい
て、符号ｍ＋１で示す位置を中心に計９点のドツプラー
信号データをバッファメモリ１６から読み出す。

このとき、番号ｍと番号ｍ＋Ｉの両ドツプラー信号デー
タの間にある４点のドツプラー信号データは、自己相関
演算の際に重複して用いられるため、その分、一画面形
成に必要な超音波ビームの発射回数ｎを減らすことがで
きる。

こうして、血流画像形成に必要なデータがデジタルスキ
ャンコンバータｌＯに−通り記憶されると、デジタルス
キャンコンバータｌＯから断層像形成用データと血流画
像形成用データが共にＴＶ走査に同期して読み出される
ので、ＣＲＴモニタ２０上に血流画像が断層像と重ね合
わせて表示されることになる。

なお、この実施例において、血流画像形成用超音波ビー
ムは連続的に走査されるから、厳密には同一箇所からの
ドツプラー信号を抽出したことになはらないが、ピッチ
は微少（本例では０１４２°）であるため血流画像形成
上は殆ど問題にならない。

（へ）効果 本発明によれば、−次元の血流情報を得る際にドツプラ
ー信号データを一部重複して利用することができるため
、同一の偏向角に固定した状態で超音波ビームを連続し
てパルス放射する従来の方法に比較すると、一画面形成
に必要な超音波ビームの発射回数を減らすことができる
。その結果、フレームレートを一層高めろことができる
。さらに、方位方向の血流情報が平均化されるため、血
流画像が滑らかになる等の優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明方法が適
用される超音波ドツプラー装置のブロック図、第２図は
超音波ビームのセクタ走査状態を示す説明図、第３図は
第２図の符号■で示す部分の拡大図、第４図はドツプラ
ー信号データのメモリの記憶状態を模式的に示す説明図
である。 １・・・超音波診断装置、２・・・超音波探触子、ＩＯ
・・・デジタルスキャンコンバータ、１２・・・ドツプ
ラー信号検波回路、！６・・・バッファメモリ、１８・
・・自己相関演算回路。 第２図 廿 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）断層像形成用の超音波ビームの偏向角よりも細か
   いピッチで超音波ビームを連続的にセクタ走査しつつ、
   各ピッチごとにドップラー信号データを採取する一方、
   採取したこれらのドップラー信号データの内、前記断層
   像形成用の超音波ビームの放射角を中心としてその前後
   の一定角度範囲に含まれる超音波ビームにより得られた
   ドップラー信号データに基づいて血流情報を算出するこ
   とを特徴とする超音波ドップラー装置における血流画像
   形成方法。