JPH02224648A - 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〕 この発明は、超音波診断装置に関し、特に、ト′プラ断
層法を利用して断層データと血流データとを１つの表示
装置に二次元的に表示するものに関する。

〔従来の技術〕

医用分野で用いられる超音波診断装置では、たとえば心
臓部の断層データをリアルタイムでＣＲＴに表示したり
、またパルスドプラ法等により特定部位の血流速度を測
定し、この分布を前記同様にＣＲＴに表示することが行
われている。さらに、断層データをＣＲＴに表示すると
ともに、ある特定部位の血流速度を、前記断層データが
表示されたＣＲＴに並べて表示するようにしたものもあ
る６また最近、血流速度を二次元的に把握するために、
ドプラ断層法が採用されている。これは、断層データと
血流速度データとを合成し、血流速度を二次元的に、し
かもリアルタイムで表現するものである。すなわち、断
層情報及び血流情報がそれぞれディジタル化されて合成
され、Ｒ，Ｇ、　　Ｂのテレビジョン信号に変換されて
、通常の断層像の上に血流の平均速度プロフィールが重
ねてカラー表示されるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなドプラ断層法では、通常、同一方向に８回も
しくはそれ以上ビームを打ち続け、生体内で反射して得
られたエコー信号に対して自己相関演算またはＦＦＴ演
算等を行うことによって、平均血流速及び分散等の情報
を得るようにしている。さらに、一定方向についてエコ
ー信号を受信した後、超音波ビームを走査させて微小角
度Δθずつずらした方向についても前記と同様の動作を
行う。そして、これらの結果より断層データ及び血流デ
ータを二次元的に表示するようにしている。

ところが、前記のような走査を行って、生体からの血流
断層情報を得ようとした場合において、前回のビーム発
射によるエコーが残留エコーとして悪影響をあたえる。

すなわち、たとえば同一方向でビームを８回打ち続ける
場合、ｎ（ｎ≧２）番目の発射方向について１回目（も
しくは１．２回目）に発射した超音波信号の反射エコー
を受信する際に、ｎ−１番目の発射方向について８回目
（もしくは７，８回目）に発射した超音波信号の反射エ
コーも同時に戻ってくる。したがって、この残留エコー
の影響により、１回目（もしくは１゜２回目）の受信デ
ータの平均血流演算等に大きな誤差を生じ、正確な血流
断層情報を得ることができなかった。また、残留エコー
の影響をなくすために１回目（もしくは１，２回目）の
受信データを採取しなかった場合には、情報量が少なく
なって、やはり正確な血流断層情報を得ることができな
かった。

受信時の残留エコーを除去するために、前回発射した超
音波信号の反射エコーを受信した後に、一定の不感時間
を設けることも考えられる。しかし、この場合は装置の
フレームレートの低下という問題を解消することはでき
ない。

この発明の目的は、残留エコー及び多重エコーを低減し
て画像精度を向上でき、装置のフレームレートを向上で
きる超音波診断装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る超音波診断装置は、生体内に超音波ビーム
を送信するとともに、この超音波ビームを走査させるた
めの送信系と、生体内で得られた反射信号を受信するた
めの受信系とを備え、この受信系で得られた受信信号に
基づいて、生体内の断層像及び血流情報をドプラ断層法
により表示するようにしたものである。そして、前記送
信系は、送信回路と、送信制御回路とを有している。

前記送信回路は、同一方向について超音波ビームを複数
回発射するためのものである。前記送信制御回路は、ｎ
−１（ｎ≧２）番目の発射方向の最後の送波ビームのパ
ワーが、ｎ番目の発射方向の最初の送波ビームのパワー
よりも小さくなるように前記送信回路を制御するための
ものである。

〔作用〕

本発明に係る超音波診断装置では、送信制御回路の制御
により、ｎ−１番目の発射方向の最後の送波ビームのパ
ワーは、ｎ番目の発射方向の最初の送波ビームのパワー
よりも小さい。したがって、ｎ番目の発射方向の最初の
送波ビームの反射エコーは、ｎ−１番目の発射方向の最
後の送波ビームの反射エコーに対して支配的となる。こ
のため、ｎ番目の発射方向の最初の送波ビームの反射エ
コーを受信した際に、この受信信号に対してｎ−１番目
の発射方向の最後の送波ビームの反射エコーの影響が現
れにくくなる。

この結果、超音波エコー信号の受信時において残留エコ
ーや多重エコーが低減され、これにより装置のフレーム
レートが向上して画像精度も向上する。

〔実施例〕 第１図は、本発明の一実施例による超音波診断装置の概
略構成図である。トランスデユーサ１は、複数の微小振
動子から構成されており、生体内に超音波ビームを発射
するとともに、生体内で反射した超音波エコーを受信す
るためのものである。

トランスデユーサ１には、送信回路２が接続されている
。送信回路２は、トランスデユーサ１を駆動するための
パルス信号を発信する高周波パルス発信器と、電子走査
を行うための遅延回路等により構成されている。また送
信回路２には、遅延制御を行うためのスキャンコントロ
ール回路３が接続されている。

送信回路２には送信制御回路４が接続されている。送信
制御回路４は、ｎ−１（≧２）番目の発射方向の最後の
送波ビームのパワーが、ｎ番目の発射方向の最初の送波
ビームのパワーよりも小さくなるように送信回路２を制
御するためのものである。

またトランスデユーサ１には受信回路５が接続されてい
る。受信回路５は、送信回路２と同様の遅延回路を含み
、トランスデユーサ１で得られた反射エコー信号を受信
処理するものである。受信回路５の出力は、エコー処理
回路（断層データ処理回路）６及びドプラ処理回路（血
流データ処理回路）７に接続されている。エコー処理回
路６は、生体のエコーデータ（断層データ）を得るため
の回路であり、検波機能等を有している。ドプラ処理回
路７は、ドプラ偏移周波数をもとに血流演算を行い、生
体の血流データを得るための回路であり、フィルタ機能
及び直交検波機能等を有している。

エコー処理回路６及びドプラ処理回路７のそれぞれの出
力は、ＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）８
に接続されている。このＤＳＣ８は、エコー処理回路６
及びドプラ処理回路７で得られた断層データ及び血流デ
ータを、ＣＲＴモニタにカラー表示できるように変換す
るためのものである。

次に、動作について説明する。

ここでは、トランスデユーサ１の駆動パルス電圧を変え
ることにより、送波ビームのパワーを制御する場合を例
にとる。第２図にこのような制御の一例を示す。第２図
では、ｎ−１番目及びｎ番目の発射方向の送波ビームを
制御する場合を示し、また超音波ビーＪ、を同一方向に
発射する回数が８回のものを示している。図において、
■〜■は、送信回路２からトランスデユーサ１に向けて
発信される駆動パルスの発生順序を示す。送信回路２か
らこれらの駆動パルスがトランスデユーサ１に入力され
ることにより、各駆動パルスに対応したパワーを有する
送波ビームが、トランスデユーサ１から生体内に発射さ
れる。

ｎ−１番目の送波ビーム発信時においては、■回目の駆
動パルス電圧を２００■とし、■回目に１８０■、以下
２ＯＶずつ下げ、■回目のパルス電圧を６０Ｖにする。

このような駆動パルス電圧の制御は、送信制御回路４が
らの制御信号に基づいて行われる。

■回目の駆動パルスに対応する超音波エコー信号を受信
した後は、スキャンコントロール回路３によりトランス
デユーサ１の方向を微小角度ずらし、送信回路２からト
ランスデユーサ１に対してｎ番目の駆動パルスを発信す
る。このｎ番目の駆動パルス発信においても、前記ｎ−
１番目のパルス発信と同様にして、駆動パルス電圧を■
回目に２００■、■回目に１ｓｏｖ、・・・■回目に６
０Ｖにする。このｎ番目の発射方向について■回目の駆
動パルスに対応する反射エコーの受信時に、ｎ−１方向
の■回目のパルスに対応した反射エコーが戻ってくる。

このとき、ｎ−１方向の■回目の駆動パルス電圧（６０
Ｖ）は、ｎ方向の■回目の駆動パルス電圧（２００Ｖ）
よりもかなり小さい。したがって、ｎ方向の■回目のパ
ルスに対応するエコー信号は、ｎ−１方向の■回目のパ
ルスに対応するエコー信号に対して支配的となる。これ
により、ｎ方向の■回目の超音波エコーの受信時にｎ−
１方向の■回目の超音波エコーの影響が現れにくくなる
。

トランスデユーサ１で受信されたエコー信号は受信回路
５に入力される。受信回路５に入力されたエコー信号は
、所定の遅延を受は処理される。

受信回路５の出力は、エコー系と血流系とに分けられる
。エコー系の信号は、エコー処理回路６に入力され、ア
ナログデータ処理が行われた後、ディジタル信号に変化
される。一方、血流系の信号は、ドプラ処理回路７に入
力される。このドブラ処理回路７では、フィルタ処理、
直交検波等の処理がなされ、ドプラ信号が得られる。こ
のドプラ信号はディジタル信号に変換された後、自己相
関演算等の処理が行われ、血流データが得られる。

エコー処理回路６からのエコーデータと、ドプラ処理回
路７からの血流データとはＤＳＣ８に入力される。この
ＤＳＣ８で両データは表示用のデータに変換される。こ
の変換された両データは合成された後、Ｒ，Ｇ、Ｂのテ
レビジョン信号に変換され、ＣＲＴモニタに表示される
。

このような本実施例では、ｎ−１番目の発射方向の■回
目の送波ビームのパワーが、ｎ番目の発射方向の■回目
の送波ビームのパワーよりも小さ（なるようにしたので
、ｎ方向の■回目のエコー信号の受信時に、ｎ−１方向
の■回目のエコー信号の影響が現れにくくなり、残留エ
コーを低減できる。これにより画像精度を向上させるこ
とができる。また、不感時間を決定する必要もなく、装
置のフレームレートの低下が防止できる。

〔他の実施例） （ａ）　　前記実施例では、１回目のパルス電圧を２０
０ｖとし、以下２０Ｖずつ下げてパルス電圧を制御する
ようにしたものを示したが、本発明はこれに限定される
ものではない、すなわち、１回目のパルス電圧は２００
■以外であってもよく、電圧の下げ幅は２０Ｖ以外でも
よい。また、電圧の変え方はリニアに限らず、他の関数
であってもよい。

さらに、ｎ−１方向の最後のパルス電圧が、ｎ方向の最
初のパルス電圧よりも小さくしたものであればよ（、ｎ
−１方向の最後のパルス以外の他のパルス電圧について
はすべて同じ値としてもよい（第２図において■〜■回
目を２００ｖ、■回目を６０Ｖとする等）。このような
場合においても前記実施例と同様の効果を奏する。

ら）前記実施例ではトランスデユーサの駆動パルス電圧
を制御することにより送波ビームのパワーを制御するよ
うにしたものを示したが、この送波ビームのパワー制御
は波連敗を変えることによって行ってもよい。たとえば
、■〜■回目を二波迫とし、■回目を一波連とすること
によっても前記実施例と同様の効果を奏する。

（Ｃ）　　前記実施例では、超音波ビームを同一方向に
８回発射するものを例にとり説明したが、本発明は同一
方向へのビームの発射回数が８回を越えるものについて
も同様に適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明では、ｎ−１番目の発射方向の最後の超音波ビニ
ムのパワーが、ｎ番目の発射方向の最初の超音波ビーム
のパワーよりも小さくなるようにしたので、ｎ方向の最
初のエコー信号の受信時にｎ−１方向の最後のエコー信
号の影響が現れにくくなり、残留エコー及び多重エコー
を低減できる。

これにより画像精度を向上させることができる。

【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装置の概
略構成図、第２図は駆動パルス電圧の制御の一例を示す
図である。 ２・・・送信回路、４・・・送信制御回路、５・・・受
信回路、６・・・エコー処理回路、７・・・ドプラ処理
回路、８・・・ＤＳＣや

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内に超音波ビームを送信するとともに、この
   超音波ビームを走査させるための送信系と、生体内で得
   られた反射エコーを受信するための受信系とを備え、こ
   の受信系で得られた受信信号に基づいて、生体内の断層
   像及び血流情報をドプラ断層法により表示するようにし
   た超音波診断装置において、 前記送信系は、 同一方向について超音波ビームを複数回発射するための
   送信回路と、 ｎ−１（ｎ≧２）番目の発射方向についてビームを複数
   回発射する際に、その最後の超音波ビームのパワーが、
   ｎ番目の発射方向の最初の超音波ビームのパワーよりも
   小さくなるように前記送信回路を制御するための送信制
   御回路と、 を備えた超音波診断装置。