JPH01185249A - 超音波診断用のプローブ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超音波ドプラ法によって得られた血流情報
により診断を行う超音波診断用のプローブ装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

心臓や循環器などの医用分野において、心臓内部等の生
体内における血流動態等を観測するために超音波診断装
置が使用されている。この超音波診断装置は、一般に、
送、受波用の振動子を有するプローブ（探触子）と、発
振器、ドプラ信号検出手段、演算手段等を有し、前記プ
ローブが接続される診断装置本体と、診断結果を表示す
るＣＲＴ等から構成されており、前記プローブから生体
内に超音波を送信し、この生体内から反射される超音波
エコーのドプラ信号を得、これを高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）演算することによって血流方向や流速分布を観察
するものである。

〔発明が解決しようとする課題］ ところがこの超音波診断装置は、−船釣に装置自体が大
きく、従ってこの装置により診断を行う場合は、この診
断装置が備えつけられた特別な診断室等で行わなければ
ならず、非常に不便であるという問題があった。

ところで、血流の異常の有無を判断する場合、前記超音
波診断装置において血流速の変化をドプラ音で聴くこと
により判断することが可能である。

例えば、心臓の弁が完全に閉じていないような状態の場
合は、その隙間を血液が流れることにより流速が非常に
速くなり、ドプラ音は高音になるし、また他の部位の診
断においても、異常血流があると、ドプラ音は正常な場
合に比較して低音になったり、逆に高音になったりする
ので、このドプラ音の変化によって異常血流を判断する
ことが可能となる。

この発明は、前記従来の超音波診断装置において得られ
るドプラ音により異常血流が判断できることに着目して
なされたものであり、非常に小型で、携帯に便利な超音
波診断用のプローブ装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る超音波診断用のプローブ装置は、基準信
号を発生する基準信号発生器と、前記基準信号により連
続的に超音波信号を生体内に送信する送波用振動子と、
生体内からの反射エコー信号を受信する受波用振動子と
、前記エコー信号を位相検波してドプラ信号を検出する
ドプラ信号検出手段と、前記ドプラ信号から血流成分の
みを抽出してこれをドプラ音出力端子に出力する血流成
分出力手段と、前記各回路を駆動するための電源とを、
プローブケース内に収納し、前記ドプラ音出力端子に得
られる信号をイヤホーン又はスピーカ等に接続して、プ
ローブ単体で診断が行えるようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、プローブケースに各回路及び電源
を内蔵するとともに、ドプラ音の出力端子が設けられて
いるから、超音波診断装置本体に接続することなしに、
プローブ単体でドプラ音を聴くことが可能となり、例え
ば小型化されたプローブのみを病棟に持っていって、こ
れにより得られるドプラ音により簡便に異常血流の診断
を行うことができる。また、前記プローブ装置にドプラ
信号の出力端子を設けておけば、前記ドプラ音により異
常の疑いがあると診断された場合等において、前記ドプ
ラ信号出力端子からのドプラ信号を超音波診断装置本体
側に接続して、従来同様にスペクトル観測によって詳細
に診断することもでき、効率のよい診断を行うことが可
能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例による超音波診断用のプロー
ブ装置の構成を示し、この第１図に示した゛　各回路は
、第２図に示すようなプローブケース５０内に収納され
ている。第１図において、１０は周波数ｆｃの基準信号
を発生する発振器（基準信号発生器）、２はアンプ、２
１は前記基準信号が印加されて連続的に正弦波の超音波
信号を生体内に送信する送波用振動子、２２は生体内か
らの反射エコーを受信する受波用振動子である。また、
３０は９０°シフター３１及び第１．第２ミキサ３２．
３３からなるドプラ信号検出手段であり、前記エコー信
号を位相検波してドプラシフト信号（以下、単にドプラ
信号と記す）のリアルパート及びイマジナリパートを出
力するものである。そして前記第１．第２ミキサ３２，
３３はそれぞれバッファアンプ３，４を介してリアルパ
ート出力端子５．イマジナリパート出力端子６に接続さ
れている。４０はドプラ信号から血流成分のみを取り出
すための血流成分出力手段であり、バイパスフィルタ４
１及びバッファアンプ４２から構成され、バッファアン
プ４２の出力は、ドプラ音出力端子７に接続されている
。また、１は前記各回路を駆動するための電源である。

第２図は前記第１図の各回路及び電−１！ｉ、１が収納
されているプローブの外観図であり、このプローブの使
用に際しては、図に示すように、第１図のドプラ音出力
端子７にイヤホン５１を接続し、さらに超音波診断装置
本体に接続する場合は、前記リアルパート出力端子５．
イマジナリパート出力端子６に信号線５ａ、６ａを接続
する。

次に動作について説明する。

発振器１０から周波数ｆｃの基準信号が出力され、この
基準信号はアンプ２でプローブの送波レヘルまで増幅さ
れた後、送波用振動子２１に印加される。前記基準信号
が印加された送波用振動子２１からは、連続的に正弦波
の超音波信号が生体内に送信される。生体内では、各界
面及び血液等において前記超音波が反射され、受波用振
動子２２にエコー信号として受信される。このエコー信
号はドプラ信号検出手段３０に入力されて位相検波され
、その出力にリアルパート及びイマジナリパートからな
るドプラ信号が得られる。即ち、前記エコー信号は第１
．第２ミキサ３２，３３に入力されるが、この各ミキサ
３２，３３には、前記発振器１０からの基準信号を９０
°シフター３１により±４５°４５°フトして得られる
相互に９０°の位相差を有する第１．第２参照信号が入
力されており、これらをそれぞれ混合して直交検波する
ことにより、その出力にドプラ信号が得られる。

ここで、前記生体内からエコー信号を得た場合、血流か
らのエコー信号は、血流速度が速いためにドプラ信号の
周波数は高くなり、また内蔵等の生体組織では、動きが
ゆっくりとしているために周波数は低くなる。従って、
血流成分出力手段４０のバイパスフィルタ４１を通すこ
とによって、前記内蔵等の生体組織からのエコー信号（
クラッタ）が除去されて血流成分のみのドプラ信号が得
られ、この信号はバッファアンプ４２を介してドプラ音
出力端子７に出力される。従って、このドプラ音出力端
子７にイヤホン５１を接続すれば、ドプラ音により異常
血流を診断することが可能となる。

また、前記プローブはドプラ信号のリアルパート出力端
子５及びイマジナリパート出力端子６を有しているので
、これを超音波診断装置本体に接続して従来同様のスペ
クトル観測を行うことが可能である。第３図は、前記プ
ローブからのドプラ信号が入力可能なように、ドプラ信
号入力端子を有する超音波診断装置本体を示し、以下、
この超音波診断装置本体について説明する。第３図の装
置は、パルスドプラ法によりスペクトル観測が可能なよ
うに構成されている。

通常のパルスドプラ方式では、エコー信号はまずバンド
パスフィルタ６１に入力し、アンプ６２を介してミキサ
６３，６４に入力する。このミキサ６３，６４には、前
述の説明と同様に、９０゜シフター６５から出力された
相互に９０°位相差を有する参照信号が入力されており
、これらの信号をそれぞれ混合することによりドプラ信
号が得られる。なお、前記参照信号はパルス繰り返しレ
ートと同期がとれており、これはプローブの共振周波数
と一致するものである。前記ミキサ６３゜６４により直
交検波された信号は、それぞれローパスフィルタ６６．
６７を通ってサンプルホールド回路６８．６９に入力さ
れる。このサンプルホールド回路６８．６９は、サンプ
ルゲート信号によって指定される位置の各信号を積分し
てサンプルホールドする。

このパルスドプラ方式によりスペクト観測を行っている
場合は、スイッチ７１．７２はともにサンプルホールド
回路６８．６９側に接続されており（図中破線に示す状
態）、従って前記サンプルホールドされた信号はバンド
パスフィルタ７３゜７４に人力する。このバンドパスフ
ィルタ７３゜７４は、低域のクラッタを除去するととも
に、高域側はパルスドプラの帯域までを制限して、Ｓ／
Ｎを向上させるためのものである。次にこの各バンドパ
スフィルタ７３．７４の出力をＡ／Ｄ変換回路７５．７
６によりＡ／Ｄ変換してＦＦ’Ｔ回路７７に入力し、こ
のＦＦＴ回路７７によりディジタルドプラ信号を高速フ
ーリエ変換することにより、パルスドプラのスペクトル
を得る。これをディジタルスキャンコンバータ７８によ
りＣＲＴに表示するための信号に変換し、テレビモニタ
７９に表示する。

このような超音波診断装置本体により前記プローブから
の出力信号を診断する場合は、前記プロ−ブのドプラ信
号出力端子５，６を、それぞれ超音波診断装置本体の入
力端子８１．８２に接続するとともに、前記スイッチ７
１．７２をこの入力端子側に切り換える（回申実線状態
）。これにより前記パルスドプラ方式と同様の動作で、
連続波ドプラ方式によって得られたスペクトルを観察す
ることができる。

このように本実施例では、プローブケース５０内に各回
路及び電源を内蔵するとともに、このプローブにドプラ
音出力端子７を設けたので、プローブ単体でもってドプ
ラ音による異常血流の診断を行うことができ、携帯に便
利な超音波診断装置を実現できる。また、このプローブ
にはドプラ信号の出力端子５，６を設けているので、超
音波診断装置本体側にドプラ信号の入力端子を設けてお
けば、前記ドプラ音による診断で異常が発見された場合
は、前記出力端子５．６と超音波診断装置本体側の入力
端子とを接続して、従来同様に、詳細にスペクトル観察
を行うことができ、効率の良い診断を行うことができる
。さらに、前記ドプラ信号の出力端子５，６に得られる
信号を、データレコーダ等に記録しておけば、超音波診
断装置から離れた場所においてプローブ単体で診断し、
その結果を装置本体の備えられた診断室等で観測でき、
非常に便利となる。

また、超音波診断装置においては、流速の速いものを観
察する場合には高い周波数の基準信号が、また生体内の
深い位置を観察したい場合には低い周波数の基準信号が
必要になる。従って各種の部位を一台の装置で観察しよ
うすれば、従来装置では、装置本体内に複数の発振器を
設けておき、これを観察する部位等の違いにより切り換
える等の複雑な操作が必要であった。しかし本実施例に
よれば、各種のプローブを用意しておき、単にプローブ
の変更だけで、簡単に種々の目的２部位に応じた超音波
診断が可能となる。

さらに、本実施例では、プローブを超音波診断装置本体
に接続した場合、プローブから本体に送られる信号（信
号線５ａ、６ａ）は、検波された後の低周波信号である
ので、従来装置のようにプローブと装置本体との間を超
音波信号が送受信される場合に比較して、外乱に対して
強く、正確な診断を行うことができる。

なお、前記実施例ではドプラ音出力端子にイヤホンを接
続した場合を説明したが、これはスピーカ等を接続して
もよく、前記実施例と同様の効果を奏する。

また、前記実施例ではプローブにドプラ信号出力端子を
設けたが、特にこの出方端子は設ける必要がなく、音に
よる診断は前記ドプラ音出力端子のみで可能である。

さらに、前記実施例によるプローブは非常に小型化でき
るので、このプローブを、例えば従来使用されている聴
診器の背面に一体的に設けて使用することも可能であり
、実使用に際して非常に便利なものとなる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、プローブケース内に
、基準信号発生器、送波用及び受波用の各振動子、ドプ
ラシフト信号検出手段、血流成分出力手段、及び電源を
収納し、前記血流成分出力手段の出力端子に得られる信
号をイヤホーン又はスピーカ等に接続して、プローブ単
体で診断が行えるようにしたので、超音波診断装置本体
に接続することなしに、プローブ単体でドプラ音を聴く
ことが可能となり、携帯に便利な超音波診断装置を実現
できる。また、前記プローブ本体にドプラシフト信号の
出力端子を設けておけば、前記端子を超音波診断装置本
体側に接続して従来同様にスペクトル観測によって詳細
に診断することもでき、効率のよい診断を行うことが可
能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による超音波診断用プローブ
装置のブロック構成図、第２図はこのプローブ装置の外
観図、第３図は前記プローブ装置のドプラ信号出力端子
が接続される超音波診断装置本体のブロック構成図であ
る。 １・・・電池、５・・・リアルパート出力端子、６・・
・イマジナリパート出力端子、７・・・ドプラ音出力端
子、１０・・・発振器（基準信号発生器）、２１・・・
送波用振動子、２２・・・受波用振動子、３ｏ・・・ド
プラ信号検出手段、３１・・・９０°シフター、３２．
３３・・・ミキサ、４０・・・血流成分出力手段、４１
・・・バイパスフィルタ、４２・・・パンファアンプ、
５０・・・プローブケース、５１・・・イヤホーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基準信号を発生する基準信号発生器と、前記基準
   信号を受けて超音波信号を生体内に送信する送波用振動
   子と、生体内で反射した超音波エコー信号を受信する受
   波用振動子と、前記基準信号発生器からの基準信号を参
   照信号として前記エコー信号を位相検波し、血流情報を
   示すドプラ信号を検出するドプラ信号検出手段と、前記
   ドプラ信号から血流成分のみを抽出してこれをドプラ音
   出力端子に出力する血流成分出力手段と、前記各回路を
   駆動するための電源と、前記基準信号発生器、送波用振
   動子、受波用振動子、ドプラ信号検出手段、血流成分出
   力手段、及び電源を収納するプローブケースとを備え、
   前記ドプラ音出力端子に得られる信号をイヤホーン又は
   スピーカ等に接続して、プローブ単体で異常血流等の診
   断ができるようにしたことを特徴とする超音波診断用の
   プローブ装置。