JPH02161934A - 超音波診断装置 - 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〕 本発明は、二次元カラーフローマツピング法（ＣＦＭ法
）により血流の速度を演算し表示する超音波診断装置に
関し、特に、血流の加速度をＸＹの二次元表示（２Ｄ表
示）又はＸＹＴ　（Ｔは時間）の三次元表示（３Ｄ表示
）することができる超音波診断装置に関するものである
。ここで、二次元カラーフローマツピング法とは、パル
スドプラ計測は指定した特定部位の血流速を計測するも
のであるが、これを二次元の断面に拡大し、断面上で、
血流速の大きさをカラー表示したものである。

〔従来技術〕

従来の超音波診断装置は、第６図に示すように、探触子
１、ドプラ検波回路２、検波したドプラ信号のアナログ
・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路３と、移動目標指示装
置（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｉｎｄｉａａｔｏｒ
　：　Ｍ　Ｔ　Ｉ）　、血流速度（ＶＥＬＯ）演算を行
う速度演算回路４と面構成のフレームメモリ５と、テレ
ビ表示変換を行う表示回路６と、モニター７とから構成
されている。

この超音波診断装置によって１例えば、血管の拍動性の
検査を行う場合等には、探触子１からの超音波受信信号
をフリーズして、第７図（ｔは画像が流れていく時間、
ｆは周波数である）に示すような一次元の静止ドツプラ
パターンを表示し、コンピュータ等で計測マーカー点と
した２点（Ｖｌ、　ｖ２）を決め、その間の加速度を求
めてその数値を表示している。

そして、血管の拍動性が悪いと、前記加速度が低下する
ので、臨床的な診断ができる。

しかし、実際の診断では、リアルタイムでの血管の拍動
性の加速度が必要であり、それを実現するためには、前
記従来のフリーズ画像を利用する技術では不可能であっ
た。

そこで、第８Ａ図（血管の拍動性が良好な場合）及び第
８Ｂ図（血管の拍動性が悪い場合）に示すように、ＣＦ
Ｍ法による二次元の血流速度カラー表示（二次元カラー
フローマツプ）を用いてリアルタイムでの血管の拍動性
の検査を行っている。

第８Ａ図及び第８Ｂ図において、例えば、リニア電子走
査で行う場合、矢印の方向に血液が流れているとすると
、赤色表示は血管Ｐの中を血液○が近すいて来ているこ
とを示し、青色表示は血液Ｏが遠のいて行く状態を示し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記の従来のＣＦＭ法による血管の拍動
性の検査では、二次元の血流速度カラー表示（二次元カ
ラーフ、ローマツブ）を視覚によって判断するので、疾
患の重症度のねり出しく診断）が困難であった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、血、流の加速度の定量性をＣＦＭ法に
よる二次元カラーフローマツプ情報又は三次元表示情報
に加えることができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明は、超音波診断装置
において、被検体に超音波を送受信する探触子と、この
探触子の走査による被検体内の血流情報からドプラ信号
を検波するドプラ検波手段と、このドプラ検波手段から
のドプラ信号をディジタル化した信号を入力し、このデ
ィジタル信号から血流速度を演算する速度演算手段と、
一走査して得られた血流速度データを書き込むフレーム
メモリと、このフレームメモリから読み出したデータと
現血流速度データから加速度を演算する加速度演算手段
と、該加速度演算手段を制御する制御手段と、前記加速
度演算手段の出力を表示する表示手段を備えたことを特
徴とする。

また、前記速度演算手段の後段に、一走査して得られた
血流速度データを一個のフレームに時系列で書き込む複
数個のフレームメモリと、これらのフレームメモリから
時系列で読み出したデータと現血流速度データから加速
度を演算する加速度演算手段と、該加速度演算手段を制
御する制御手段と、前記加速度演算手段の出力を記憶す
るグラフィックメモリと、このグラフィックメモリに記
憶されているデータを時系列で読み出して表示する表示
手段を備えたことを特徴とする。

〔作用〕

前記手段によれば、血流速度データから加速度を演算す
る加速度演算手段を設け、その加速度演算手段で求めら
れた血流の加速度データをＣＦＭ法による二次元カラー
フローマツプ情報又は三次元表示情報に加えて表示装置
に表示することにより、血流の加速度を定量的に検査で
きるので、疾患の重症度のわり出しく診断）を容易にす
ることができる。

〔実施例■〕

以下、本発明を図面を用いて具体的に説明する。

なお、全回において、同一機能を有するものは同一符号
を付け、その繰り返しの説明は省略する。

第１図は、本発明の超音波診断装置の実施例Ｉの概略構
成を示すブロック図である。

本実施例■の超音波診断装置は、第１図に示すように、
探触子１は、機械的または電子的に走査を行って被検体
に超音波を送受信するものであり、図示していないがそ
の中には超音波の発生源であると共に反射波を受信する
振動子が内蔵されている。ドプラ検波回路２は、前記探
触子１の走査による被検体内の血流情報からドプラ効果
を利用してドプラ信号を検波するものである。Ａ／Ｄ変
換回路３は、前記ドプラ検波回路２から出力されるドプ
ラ信号を入力してディジタル信号に変換するものである
。

速度演算回路４は、前記Ａ／Ｄ変換回路３から出力され
るディジタル信号を入力し血流速度を演算するものであ
る。

血流速度データは、フレームメモリ５と加速度演算回路
８に入力する。フレームメモリ５から読み出された血流
速度データは、加速度演算回路８に入力する。

マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１０は、加速度演算回
路８等を制御するためのものであり、前フレームと現フ
レームの時間差Ｔを加速度演算回路８に出力する。加速
度演算回路８で求められた加速度データは１表示回路６
に入力され、適当な階調を持った色としてモニター７に
表示される。

前記加速度演算回路８は、第２図（第１図の加速度演算
回路８の拡大図）に示すように、ラッチ回路８Ａが内蔵
されている。

加速度演算回路８で行われる加速度Ａｎの計算式は、一
つ前のフレームの血流速度データをＶｆｎ−□、現フレ
ームの血流速度データをＶｆｎ、一つ前のフレームの速
度データＶｆｎ−１と現フレームの血流速度データＶｆ
ｎどの時間差をＴとすると、次式％式％ 第３図は、第２図の加速度演算回路８の動作を説明する
ためのタイムチャートであり、（イ）はフレームメモリ
のデータ書き込みサイクルタイムである。このサイクル
タイム（イ）の−サイクル内でリード／ライトを行う。

一つ前のフレームの速度データＶｆｎ−０は、（ロ）に
示すタイミングでリードされ、そのリードされたデータ
Ｒｖ、、ＲＶ１．Ｒｖ、は、加速度演算回路８に入力さ
れる前に一度ラッチ回路８Ａでラッチされ、ラッチ後の
データは（ニ）のＤ　”ｏｒ　Ｄ　Ｖｌｇ　Ｄ　ｙ２＊
　＊　＊で示されている。

現フレームの速度データＶｆｎは、フレームメモリ５に
（ハ）に示すタイミングで書き込まれると共に、加速度
演算回路８に入力される。この入力された現フレームの
速度データＶｆｎの各データは、Ｗ　Ｖ　ｏ　＋　Ｗ　
ｖ□、Ｗｖ２・・・で示されている。

加速度演算回路８では、入力したＤｖ、とＷ　ｖ　０と
の引き算とＴでの割り算を行い加速度Ａ０を求めて出力
する。同様にしてＤｖよとＷｖ工の引き算とＴでの割り
算を行い、加速度へ〇を求める。同様にして、Ａ２．Ａ
、・・・を求める。

このようにして求められた加速度Ａｎ情報を、表示回路
６に入力して、ＣＦＭ法による二次元カラーフローマツ
プ情報に加え、第４Ａ図（血管の拍動性が良好な場合）
及び第４Ｂ図（血管の拍動性が悪い場合）に示すように
、二次元カラーフローマツプ中に加速度をグレイ色の輝
き縞模様として表示される。このプレイ色の輝き縞模様
の縞の指向性が大きい（鋭い）程加速度が大きい。これ
により、リアルタイムでの血管の拍動性の良い・悪い等
の判断を行うための血流の加速度を定量的に表示するこ
とができる。

〔実施例■〕

第５図は、本発明の超音波診断装置の実施例■の概略構
成を示すブロック図である。

本実施例Ｈの超音波診断装置は、第５図に示すように、
前記実施例■において、前記フレームメモリ５を複数枚
設け、リアルタイム（フリーズ０ＦＦ）のときは、フレ
ームメモリ５から出力したデータは、マルチプレクサ（
ＭＰＸ）１２で切換選択されて加速度演算回路９に入力
され、血流の選択された時相時の加速度を求め、表示す
るようにしたものである。

また、本実施例■の超音波診断装置の動作は、第１図の
速度演算回路４までの動作と同じである。

速度演算回路４からの速度データは、複数枚のフレーム
メモリ５と加速度演算回路９に入力される。

そして、リアルタイム（フリーズ０ＦＦ）のときは、複
数枚のフレームメモリ５から出力したデータは、マルチ
プレクサ（ＭＰＸ）１２で切換選択されて加速度演算回
路９に入力され、以下実施例■と同様に動作する。ただ
し、フレームメモリ５には、時間Ｔ毎に順次■→■→■
→■→・・・ｍと書き込まれ、マルチプレクサ（ＭＰＸ
）１２のセレクトＳもそれに対応して出力される。フリ
ーズ後、フレームメモリ５から■→■→■→■→・・・
ｍ→■→■→■→■→・・・ｍ→■と繰り返して読み出
され、以後の動作は、実施例■と同様に血流の加速度が
求められ表示される。

マイクロコンピュータ　（ＭＰＵ）１０は、フリーズ後
、マルチプレクサ（ＭＰＸ）１２を通してフレームメモ
リ５の各面を選択し、選択した面の任意アドレスのデー
タを読み出すことができる。

また、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）１０は、グラフ
ィックス表示をするために、グラフィックメモリ１１に
データを書き込むことができる。グラフィックメモリに
書き込まれた、例えば、８×８マトリツクスの加速度デ
ータを６Ｔ時間分表示するようにして、表示回路６に出
力する。表示回路６は、加速度の二次元カラーフローマ
ツプ表示と、グラフィックスで作った三次元表示を選択
あるいは同時に表示できるものである。表示回路６から
出力したテレビ信号はモニター７に表示される。

前記血流加速度三次元表示は、例えば、第５Ａ図に示す
ように、時間ｔｉｆ　ｔ２１　ｔ、・・・の時系列の血
流加速度二次元カラーフローマツプが表示される。

なお、本発明は前記Ａ／Ｄ変換回路３、速度演算回路４
．フレームメモリ５、加速度演算回路８゜９、表示回路
６までの機能をマイクロコンピュータに持たせることも
可能である。

以上、本発明を実施例にもとずき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、血流速度デー
タから加速度を演算する加速度演算手段を設け、その加
速度演算手段で求められた血流の加速度データをＣＦＭ
法による二次元カラーフローマツプ情報又は三次元表示
情報に加えてモニターに表示することにより、血流の加
速度を定量的に検査できるので、疾患の重症度のねり出
しく診断）を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の超音波診断装置の実施例■の概略構
成を示すブロック図、 第２図は、第１図の加速度演算回路の拡大図、第３図は
、第２図の加速度演算回路の動作を説明するためのタイ
ムチャート、 第４Ａ図は、血管の拍動性が良好な場合の二次元カラー
フローマツプ、 第４Ｂ図は、血管の拍動性が悪い場合の二次元カラーフ
ローマツプ、 第５図は、本発明の超音波診断装置の実施例Ｈの概略構
成を示すブロック図、 第５Ａ図は、血流加速度三次元表示画像例を示す図、 第６図、第７図、第８Ａ図及び第８Ｂ図は、従来の超音
波診断装置の問題点を説明するための図である。 図中、１・・・探触子、２・・・ドプラ検波回路、３・
・・Ａ／Ｄ変換回路、４・・・速度演算回路、５・・・
フレームメモリ、６・・・表示回路、７・・・モニター
、８，９・・・加速度演算回路、１０・・・マイクロコ
ンピュータ（ＭＰＵ）　、１１・・・グラフィックメモ
リ、１２・・・マルチプレクサ（ＭＰＸ）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体に超音波を送受信する探触子と、この探触
   子の走査による被検体内の血流情報からドプラ信号を検
   波するドプラ検波手段と、このドプラ検波手段からのド
   プラ信号をディジタル化した信号を入力し、このディジ
   タル信号から血流速度を演算する速度演算手段と、一走
   査して得られた血流速度データを書き込むフレームメモ
   リと、このフレームメモリから読み出したデータと現血
   流速度データから加速度を演算する加速度演算手段と、
   該加速度演算手段を制御する制御手段と、前記加速度演
   算手段の出力を表示する表示手段を備えたことを特徴と
   する超音波診断装置。
2. （２）被検体に超音波を送受信する探触子と、この探触
   子の走査による被検体内の血流情報からドプラ信号を検
   波するドプラ検波手段と、このドプラ検波手段からのド
   プラ信号をディジタル化した信号を入力し、このディジ
   タル信号から血流速度を演算する速度演算手段と、一走
   査して得られた血流速度データを一個のフレームに時系
   列で書き込む複数個のフレームメモリと、これらのフレ
   ームメモリから時系列で読み出したデータと現血流速度
   データから加速度を演算する加速度演算手段と、該加速
   度演算手段を制御する制御手段と、前記加速度演算手段
   の出力を記憶するグラフィックメモリと、このグラフィ
   ックメモリに記憶されているデータを時系で読み出して
   表示する表示手段を備えたことを特徴とする超音波診断
   装置。