JPH0265851A

JPH0265851A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0265851A
Application number: JP21739288A
Authority: JP
Inventors: Takao Jibiki; 隆夫地挽; Yuichi Hirota; 廣田　祐一
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1990-03-06

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、ドプラ断層法によって非観血的に血液の流れ
を直接画像表示する超音波診断装置に関し、更に詳しく
は、ドプラ断層法における低速流の表示特性の改善に関
するものである。

（従来の技術）ドプラ断層法は、超音波ビームのパルス送信における受
信信号の位相を直接検出し、受信信号相互の位相差から
各々の点における速度を算出して血液の流れを画像表示
しようとするものである。

即ち、被検体の特定の方向で超音波ビームの送受波をし
て、その方向での血流プロフィールを求める動作を、所
望の表示視野角内で順次行って断層像を構成する方法で
ある。

第４図は、従来のドプラ断層法による超音波診断装置の
受信系主要部を示す構成図である。第４図において、受
信系は、９０°位相を異にする２つの参照信号ｓｉｎ波
とＣＯＳ波をもって受信信号の直交検波（復調）を行う
直交検波器１と、直交検波器１からのｓｉｎ成分信号及
びＣＯＳ成分信号（バイポーラビデオ信号Ｉ及びＱ）を
アナログ・ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器２及び３と
、直交検波器１で検波された信号のｓｉｎ成分及びＣＯ
Ｓ成分における固定信号を除去するＭＴ　Ｉ　（Ｍｏｖ
ｉｎｇ　Ｔａｒ・９ｅｔ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）フィ
ルタ４及び５と、各フィルタからの２つの出力信号の位
相差を検出する位相検出器６とを有する０図では省略さ
れているが、位相検出器６の出力側にはＤＳＣ（ディジ
タルスキャンコンバータ）、カラープロセッサ等からな
る画１象表示部が設けられており、位相検出器６の出力
に基づく血流に関する画像がカラー表示されるようにな
っている。直交検波器１には第５図に示す音線について
の受信信号が与えられる。即ち、送信系が音線」１に対
してＮ回送波した後、隣の音線１２に対してＮ回送波し
、次ぎにその隣の音線」３に対してＮ回送波するといっ
た具合に、順次音線、！！１、Ｎ２、・・・を切り替え
てＬ本の音線全数に対してＮ回の送波を行って得られる
時系列的な信号が与えられる。ＭＴＩフィルタ４及び５
は、第６図（ａ）に示すような周波数軸が１　／Ｔ＝　
ｆ　ｒ（Ｔ：データの取り込み時間、ｆｒ：パルス繰り
返し周波数）で正規化された特性を有する。

以上の構成において、第７図（ａ）に示すように送波系
は周期１／ｆｒの送波トリ力を発し、同一音線に対して
４回の送波を行い、該送波終了後、順次隣の音線に送波
を切り替えながら表示視野角内全域の音線に対して送波
を実行する。このような送波に対応して、直交検波器１
には第７図（ｂ）及び（Ｃ）に示すように音線Ｎ１、Ｎ
２、・・・、１［についての受信信号が入力される。直
交検波器１で検波された信号はＡ／Ｄ変換器２及び３で
ディジタル信号に変換された後、ＭＴＩフィルタ４及び
５に取り込まれてＭＴＩ処理が行われる。この収り込み
の周期は受信信号の周期１　／　ｆ　ｒと同じである。

ＭＴＩ処理された音線データは位相検出器６に入力され
る０位相検出器６は音線１１、層２、・・・それぞれに
おける受信信号相互の位相差を検出する。画像表示部で
は、この位相差信号に基づき血流の断層像が表示される
。

ところで、上記の画像表示のドプラ断層法において（１
）式が成り立つ。

Ｎ−Ｌ、−Ｒ−１／ｆｒ　＝１　　　　　　　　（１）
但し、ｆｒ：パルス繰り返し周波数＝１／ＴＮ　：同一
音線に連続して送波する回数Ｌ　：音線数Ｒ：フレームレート一方、ドプラ断層法の特徴は、リアルタイムで非観血的
に血液の流れを直接画像として見ることができる点にあ
るなめ、リアルタイム性をできるだけ上げることが望ま
しい。リアルタイム性を上げるにはフレームレートを上
げる必要がある。ドプラ断層法において、（１）式が成
り立つので、送波数Ｎ及び音線数りを固定とした場合、
リアルタイム性（フレームレート）を上げると言うこと
は、パルス繰り返し周波数ｆｒ　　（ＰＲＦ）を上げる
ことに他ならない。

（発明が解決しようとする課題）しかし、従来の超音波診断装置にあっては、パルス繰り
返し周波数ｆｒ　　（ＰＲＦ）を、例えば２ＫＨｚから
４ＫＨｚに変えた場合、低速流の表示（画像の色の付き
方）が変わると言う問題がある。

即ち、２ＫＨｚのときに見えていた低速流が４ＫＨｚに
変えると、見えなくなってしまうと言う問題がある。こ
れは、ＭＴＩフィルタが第６（ａ）の特性を有し、繰り
返し周波数ｆ「を２ＫＨｚから４ＫＨｚに変えた場合、
同じドプラシフト周波数に対してレベルが異なることに
起因している（第６図（ａ）及び（ｂ）参照）。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的はリアルタイム性を維持しつつ、低速流の表示能力
を上げる超音波診断装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成する本発明は、表示視野角内の音線を１
グループが２本以上となるようにグループ分けをし、該
グループ内で各音線を順次切り替えて所定の回数送受波
をし、該送受波を順次池のグループに切り替えて表示視
野角内金域のデータ収集をする手段と、該データのＭＴ
Ｉ処理をするとき、同一音線に係わるデータを時系列的
に入力してＭＴＩ処理をする手段とを備えている。

（作用）パルス繰り返し周波数ｆｒを変えずに、ＭＴＩ処理にお
けるデータの収り込み周期をに倍（ｋは１グループ当た
りの音線の数）にすることができる。従って、リアルタ
イム性を維持して、低速流の表示能力を高めることがで
きる。

（実施例）以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例による超音波診断装置の受信
系要部を示す構成図である。第１図において、各符号は
第４図と同じ意味で用いられており、ＭＴＩフィルタ４
及び５の前後にメモリ１１乃至１４が設けられている。

コントローラ１５は送信系及び受信系の各構成エレメン
トに対し制御信号を発生する。コントローラ１５を含む
送信系、受信系において、表示視野角内の音線を１グル
ープが２本以上となるようにグループ分けをし、該グル
ープ内で各音線を順次切り替えて所定の回数送受波をし
、該送受波を順次能のグループに切り替えて表示視野角
内全域のデータ収集をする手段と、該データのＭＴＩ処
理をするとき、同一音線に係わるデータを時系列的に入
力してＭゴＩ処理をする手段とが構成される。

次に上記構成における動作について説明する。

尚、説明の都合上、１グループの音線を２本、各音線に
おける送波の繰り返し回数を４回（Ｎ＝４　）とし、第
２図を参照しながら以下の説明をする。

コントローラ１５の制御の下、送信系では周期１／ｆ「
の送波トリガが発せられ（第２図（ａ））、音線」１と
１２に対して交互に送波される。このとき直交検波器１
には、周期１／ｆｒで音線層１と１２における受信信号
か交互に入力される（第２図（ｂ）及び（ｃ））、即ち
、音線信号はｐｌ−■、１２−■１．ｌ１１−■、１２
−■、１１−■、１２−■、１１−■、１２−■の順序
で入力される。直交検波器１は各音線の信号毎に検波を
し、ｓｉｎ成分信号及びＣＯ３成分信号をそれぞれ出力
する。ｓｉｎ成分信号はＡ／Ｄ変換器２で、又、ＣＯ３
成分信号はＡ／Ｄ変換器３でそれぞれディジタル信号に
変換された後、メモリ１１及び１２に格納される。従っ
て、メモリ１１及び１２におけるデータ配列は、第３図
に示すように音線データ、ｌ１１−■、ｊ２−■、・・
・、」２−■となる。ＭＴＩフィルタ４は、メモリ１１
に格納されている音線データ、１１１−■、」１−■、
１１−■、１１−■を取り込んでＭＴＩ処理をすると共
に、音線データ１２−■、」２−■、Ｊ２−■、」２−
■を取り込んでＭＴＩ処理をしくいずれも音線！ｇ１及
びｊ２におけるｓｉｎ成分についてのＭＴＩ処理）、そ
の結果をメモリ１３に格納する。又、ＭＴＩフィルタ５
も、上記と同様にメモリ１２に格納されている音線デー
タを取り込んでＭＴＩ処理（音線１１及び」２における
ＣＯＳ成分についてＭＴＩ処理）をし、その結果をメモ
リ１４に格納する。各ＭＴ■フィルタへのデータの取り
込みは、いずれの場合も２　／’　ｆ　ｒの周期で行わ
れる。以下、位相検出器等はメモリ１３及び１４のデー
タを収り込んで従来例と同様な処理をする。

上記動作が他のグループ、即ち、音線１３と１４からな
るグループ、音、ｆｌｊ５と、ｌ１６からなるグループ
、・・・、音線Ｊ　（Ｌ−１）と」［からなるグループ
に対しても行われる。これにより、画像表示部において
血流の画像が表示される。

以上説明の通り、上記実施例において、パルス繰り返し
周波数ＰＲＦはｆｒとなっているので、（１）式から得
られる画像のリアルタイム性は同じである。一方、ＭＴ
Ｉ処理における周期は従来の２倍となっているため、低
速流の表示能力はパルス繰り返し周波数ＰＲＦをｆｒ　
／２にさげたときと同等となる。

尚、本発明は上記実施例に限定するものではない。■グ
ループ当たりの音線の数を２本に限らずそれ以上の本数
で構成してもよい、又、ＭＴＩ処理をアナログ回路で行
ってもよい、この場合は、直交検波器の出力側にＭＴＩ
フィルタを並列接続するようにすればよい。

（発明の効果）以上説明の通り、本発明の超音波診断装置によれば、表
示視野角内の音線を１グループが２本以上となるように
グループ分けをし、該グループ内で各音線を順次切り替
えて所定の回数送受波をすると共に、ＭＴＩ処理をする
とき、同一音線に係わるデータを時系列的に入力する構
成としたため、高いパルス繰り返し周波数におけるリア
ルタイム・注と低いパルスり返し周波数における低速流
の表示特性とを同時に満足することができる。即ち、リ
アルタイム性を維持しつつ、低速流の表示能力を上げる
ことかできる。

【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受信
系主要部を示す構成図、第２図及び第３図は第１図の構
成における動作説明図、第４図は従来例における受信系
主要部を示す構成図、第５図は超音波診断装置における
音線の説明図、第６図は超音波診断装置におけるＭＴＩ
フィルタの特性図、第７図は従来例における送波トリガ
と音線信号の説明図である。１・・・直交検波器、２．３・・・Ａ／Ｄ変換器、４．
５・・・ＭＴＩフィルタ、６・・・位相検出器、１１．
１２．１３．１４・・・メモリ、１５・・・コントロー
ラ。

Claims

【特許請求の範囲】超音波ビームのパルス送信における受信信号をＭＴＩ処
理をした後、受信信号の位相を検出し、受信信号相互の
位相差から各々の点における速度を算出して血液の流れ
を画像表示する超音波診断装置において、表示視野角内の音線を１グループが２本以上となるよう
にグループ分けをし、該グループ内で各音線を順次切り
替えて所定の回数送受波をし、該送受波を順次他のグル
ープに切り替えて表示視野角内全域のデータ収集をする
手段と、該データのＭＴＩ処理をするとき、同一音線に
係わるデータを時系列的に入力してＭＴＩ処理をする手
段とを備えることを特徴とする超音波診断装置。