JPH01310648A - 超音波血流イメージング装置 - Google Patents

超音波血流イメージング装置

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JPH01310648A
JPH01310648A JP63141964A JP14196488A JPH01310648A JP H01310648 A JPH01310648 A JP H01310648A JP 63141964 A JP63141964 A JP 63141964A JP 14196488 A JP14196488 A JP 14196488A JP H01310648 A JPH01310648 A JP H01310648A
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JP
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display
color
blood flow
flow velocity
concerning
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JP63141964A
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Takanobu Uchibori
孝信 内堀
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Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52053—Display arrangements
    • G01S7/52057—Cathode ray tube displays
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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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、超音波のドプラ効果を利用して被検体内の血
流情報を求め、これを２次元表示する超音波血流イメー
ジング装置に関する。
（従来の技術） 超音波ドアラ法とパルス反射法とを併用することによっ
て一つの超音波プローブで血流情報と断層像（Ｂモード
像）情報を得、断層像に重ねて血流情報をリアルタイム
でカラー表示するようにした超音波血流イメージング装
置が知られている。
このような装置によって血流速度を測定する場合の動作
原理は次の通りである。
すなわち、被検体である生体内を流れている血流に対し
て超音波パルスを送波すると、この超音波ビームの中心
周波数ｆｃは流動する血球によって散乱されドプラ偏移
を受けて周波数ｆｄだけ変化して、この受渡周波数ｆは
ｆ−ｆｃ　＋ｆｄとなる。このとき周波数ｆｃ、ｆｄは
次式のように示される。
２ｖｃｏｓθ ｆｄ←　□・　ｆｃ　　　・・・（１）に こで、■：血流速度 θ：超音波ビームと血管とのなす角度 Ｃ°：音速 従って、ドプラ偏移ｆｄを検出することによって血流速
度■を１ｑることかできる。
このようにして得られた血流速度■の２次元画像表示は
次のように行われる。先ず第６図のように超音波プロー
ブ１から被検体に対してａ、ｂ。
Ｃ２・・・方向に順次超音波パルスを送波してセクタ（
又はリニア）スキャンを行うにあたり、第７図の構成の
超音波血流イメージング装置によってその超音波パルス
のスキャン制御が行われる。
最初にａ方向に数回超音波パルスが送波されると、被検
体内の血流でドプラ偏移されて反射されたエコー信号は
同一プローブ１によって受波され、電気信号に変換され
て受信回路２に送られる。
次に位相検波回路３によってドプラ偏移信号が検出され
る。このドプラ偏移信号は超音波パルスの方向に設けら
れた例えば２５６個のサンプル点ごとにとらえられる。
各サンプル点でとらえられたドプラ偏移信号は周波数分
析器４で周波数分析され、［）、Ｓ、Ｃ，＜ディジタル
・スキャン・コンバータ）５に送られここで走査変換さ
れた後に、表示部６に送出されａ方向の血流像が２次元
画像としてリアルタイムで表示される。
以下す、ｃ、・・・の各方向に対しても同様な動作が繰
返されて、各スキャン方向に対応した血流像（流速分１
５像）が表示されることになる。流速分布像はカラー表
示され、断層像は白黒（Ｂ／Ｗ＞表示となるように合成
表示される。
（発明が解決しようとする課題） ところで従来の白黒（Ｂ／Ｗ＞像とカラー像とを重ね合
せる合成論理は第８図に示すようになっていた。同図で
は白黒（Ｂ／Ｗ＞の輝度を縦軸とし、カラー（流速）を
横軸とし、それぞれのしきい値Ｂ／Ｗｔｈ、Ｃｔｈ＠基
準としてこの基準ラインに囲まれた領域（図のハツチン
グ部分）をカラー表示に供するようにしている。
しかしながら、カラーについては基準を１つだけ設定し
た場合には広い範囲の流速分布をカラー表示することに
なるため、所望の流速範囲のみを強調するよう”な手法
を用いることができず、診断能の向上が図れないという
問題を有していた。
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり
、所望の流速範囲を強調してカラー表示できるようにし
、診断能の向上が図れる超音波血流イメージング装置を
提供することを目的とするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するため被検体に向けて送波し
た超音波の反射成分に基づいて被検体の断層像を表示す
ると共に、この断層像に重ねて血流情報をカラー表示す
る超音波血流イメージング装置において、相互に異なる
２種類の血流速基準値を設け、これらの基準値の範囲内
の血流をカラー表示する表示処理手段を有することを特
徴とするものである。
（作　用） 上記構成によれば、所望の範囲の血流速部分をカラー表
示することができ、診断能の向上を図ることができる。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図でおる。
同図に示すように本実施例装置は、電子走査型超音波プ
ローブ（以下、「プローブ」という）１１゜電子走査装
置アナログ部１２．９０’移相器２５．ミキサ２４ａ、
２４ｂ、　ローパスフィルタ２６ａ、２６ｂ。
Ｍ　Ｔ　Ｉ　（Ｒｏｖｉｎｇ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｉｎｄｉ
ｃａｔｏｒ　）演算部２７゜走査変換手段（ディジタル
・スキャン・コンバータ）　３４．３５．表示処理手段
３６．マルチプレクサ（ＭＰＸ）３７．Ｄ／Ａ　（ディ
ジタル・アナログ）変換手段３８２表示手段３９を有す
る。
電子走査装置アナログ部１２は、プリアンプ１３゜バル
サ１４２発掘器１５．デイレイライン１６．加算器１７
、検波器１８から構成されている。
加算器１７から出力された信号のうち一方は検波器１８
を介して走査変換手段３４へ送られ、他方はライン３９
以下へ送られる。ライン３９から加えられた信号は部分
され各々ミキサ２４ａ、２４ｂに加えられる。各ミキサ
”２４ａ、２４ｂにはまた９０°移相器２５によって発
掘器１５からの基準信号ｆＯが９０’の位相差で加えら
れる。この結果ローパスフィルタ２６ａ。
２６ｂにはドプラ偏移信号ｆｄと（２ｆｏ　＋ｆｄ　）
信号が入力され、ローパスフィルタ２６ａ、２６ｂによ
って高周波成分が除去されてドプラ偏移信号ｆｄのみが
得られる。これは血流情報演算のための位相検波出力信
号となる。
ローパスフィルタ２６ａ、２６ｂより出力された位相検
波出力信号がＭＴＩ演算部２７に加えられる。
このＭＴＩ演算部２７はＡ／Ｄ変換器２８ａ、２８ｂ、
ＭＴＩフィルタ２９ａ、２９ｂ、自己相関器３０１平均
速度演算部３１、分散演算部３２、パワー演算部３３か
ら構成されている。このＭＴＩは移動目標指示装置と称
せられ、レーダに実用されておりドプラ効果を利用して
移動目標のみを検知する技術である。
移動目標は血球となる。
自己相関器３０は周波数分析法の一種であり、２次元の
多点の周波数分析をリアルタイムで行う必要性から用い
られている。
また、平均速度演算部３１分散演算部３２及びパワー演
算部３３においては、それぞれ所定の演算実行により血
流速１分散及びパワーが求められる。
ＭＴＩ演算部２７の出力は走査変換手段３５を介して表
示処理手段３６に取り込まれ、ここで白黒表示用及びカ
ラー表示用の処理がなされてＭＰＸ３７へ送出される。
ここで前記表示処理手段３６の具体的構成と、その周辺
部分の構成を第２図に示して説明する。
同図に示すように、前記表示処理手段３６は、前記走査
変換手段３５の出力を受けてカラーへの変換を行うカラ
ー変換手段３６Ａと、各走査変換手段３４゜３５からの
信号を入力して後述するような比較判別を行って、その
結果によりマルチプレクサ（ＭＰＸ）３７の制御を行う
表示制御手段３６Ｂとによって構成されている。
また、ＭＰＸ３７は４３．４４．４５で示すように３系
統のスイッチ機能を有し、このスイッチの切換動作によ
り前記走査変換手段３４の出力（Ｂモード情報）と、前
記カラー変換手段の出力との合成処理が行われる。
前記カラー変換手段３６Ａは、ＲＯＭ　（リード・オン
リ・メモリ＞　４０．４１．４２を有して成り、各ＲＯ
Ｍに前記走査変換手段３５の変換出力が取り込まれるよ
うになっている。このＲＯＭ４０．４１゜４２は、血流
の方向及び速度の情報を、表示手段３９に表示される赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の輝度を表すディジ
タル信号に変換するものであり、このＲＯＭの記憶情報
によって種々のカラー表示が可能となる。
前記表示制御手段３６３は、前記各走査変換手段３４、
３５の出力を取込み、これらを外部から設定される白黒
（Ｂ／Ｗ）基準１１ｔｈ、カラー表示に関する２つの基
準値Ｃｔｈ１．　Ｃｔｈｚとの関係で比較判断を行い、
これに基づいて白黒及びカラーの合成論理を実行し、前
記ＭＰＸのスイッチを制御する。
次に第３図及び第４図を参照して前記合成論理について
説明する。本発明で用いられる合成理論は第３図に示す
ように、カラー表示判別のための基準値を２種類設けた
点に特徴を有する。つまり縦軸のＢ／Ｗの輝度について
は従来同様１つの基準値ｔｈのみを設定するようにして
いるが、横軸のカラー（流速）については相互に異なる
２種類の基準値Ｃｔｈｚ　、　Ｃｔｈｚを設定し、この
３つの基準値設定ラインによって囲まれた領域（図示ハ
ツチング部分）のみをカラー表示用とし、他の領域を白
黒表示用とする論理によっている。このような合成論理
に基づく制御信号を出力（）前記ＭＰＸ３７の各スイッ
チを制御するようにしている。
前記カラー用基準値は外部から任意に変換設定できるよ
うになっており、この値を任意に選択することにより第
４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）に示すような種々の設定が
行える。同図（ａ＞は低流速範囲のみを強調してカラー
表示するために各基準値Ｃｔｈ１　、　Ｃｔｈｚを設定
したものであり、同図（ｂ）は逆に高流速範囲のみを強
調表示するように各基準値を設定した例であり、同図（
Ｃ）は狭い範囲のみの流速を強調表示するようにした例
を示すものである。このようにして所望の範囲の流速部
分を強調してカラー表示することができる。
以上構成の−Ｖｔ＠の作用について説明する。
電子走査装置アナログ部１２により被検体Ｂモ−ド像を
得るためのスキャンが実行され、このスキャンにより得
られたＢモード情報が走査変換手段３４により表示系の
走査に変換され、これが表示処理手段３Ｂ、ＭＰＸ３７
．Ｄ／Ａ変換手段３８を介して表示手段３９に送出され
濃淡表示されることになる。
Ｂモード像情報収集と同時に収集されたドプラデータは
、ミキサ２４ａ、２４ｂ及びローパスフィルタ２６ａ、
２６ｂを介してＭＴｒ演算部２７に取り込まれる。そし
てＭＴＩ演算部２７内の平均速度演算部３１、分散演算
部３２パワ一演算部３３において所定の演算処理が実行
され、その演算結果が走査変換手段３５を介して表示処
理手段３６に取り込まれる。
前記表示処理手段３ＧによっでＭＰＸ３７の各スイッチ
が選択され、前記白黒の濃淡表示とカラー表示とが合成
されて表示に供される。この表示制御動作を第５図のフ
ローチャートを参照して説明する。
先ずカラー情報の対象となるべき流速情報（Ｃｏｆｏｒ
）を読込み、これがカラーの２つの基準値Ｃｔｈｉ　、
　Ｃｊ１１２の範囲に含まれるか否かを判断し、範囲内
であればＡ＝１のフラグを立て、範囲外でおればＡ＝Ｏ
のフラグを立てる。次に白黒表示対象となる情報（Ｂ／
Ｗ）を読込み、これが白黒表示用基準値６ｔｈ以上か否
かを判断し、以上であればＢ−１フラグを立て、以下な
らばＢ＝Ｏフラグを立てる。次に前記各フラグを立てた
情報についての判断を行い。Ｂ＝ＯでなければＣ＝○フ
ラグを立て、Ｂ＝Ｏでおれば次にＡ＝１か否かの判断を
行いＡ＝１でなければＣ＝Ｏフラグを立てる。
また、Ａ＝１であればＣ＝１のフラグを立てる。
このようにしてＣ＝１フラグの付いたデータをカラー表
示用とし、Ｃ＝Ｏフラグの付いたデータを白黒表示用と
する。
［発明の効果］ このように本発明装置によれば、流速に関するデータに
対して２種類の基準値を設定し、その範囲のみをカラー
表示用とすることができ、しかも各基準値の変換設定が
可能なので、低流速だけ、高流速だけ、あるいは狭い範
囲のみ等を任意に選択してカラー表示することができる
ので、診断能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明一実施例装置のブロック図、第２図は同
上装置の主要部の詳細なブロック図、第３図及び第４図
（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）は表示合成理論の説明図、第５
図は動作説明のためのフローチャート、第６図及び第７
図はそれぞれ従来例を示すスキャンパターン図及びブロ
ック図、第８図は従来の表示合成理論の説明図である。 １１・・・超音波プローブ、　　２７・・・ＭＴＩ演算
部、３４、３５・・・走査変換手段、　３６・・・表示
処理手段。 ３６１閾哩手役 第２図 日／Ｗ Ｃｔｈ＋　　　Ｃｔｈｚ 第　　４　図 Ｂ／Ｗ ｃｔｈ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）被検体に向けて送波した超音波の反射成分に基づ
    いて被検体の断層像を表示すると共に、この断層像に重
    ねて血流情報をカラー表示する超音波血流イメージング
    装置において、相互に異なる２種類の血流速基準値を設
    け、これらの基準値の範囲内の血流をカラー表示する表
    示処理手段を有することを特徴とする超音波血流イメー
    ジング装置。
  2. （２）前記血流速基準値を可変に設定できるようにした
    請求項１記載の超音波血流イメージング装置。
JP63141964A 1988-06-08 1988-06-08 超音波血流イメージング装置 Pending JPH01310648A (ja)

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JP63141964A JPH01310648A (ja) 1988-06-08 1988-06-08 超音波血流イメージング装置
US07/362,292 US5105817A (en) 1988-06-08 1989-06-06 Ultrasonic bloodstream imaging apparatus

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