JPH03151947A - 超音波ドプラ血流計測装置 - 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、被検体内へ超音波を送受信して得られた反射
エコー信号から血流によりドプラ偏移を受けた信号を取
り出し１周波数分析して血流波形を表示すると共に、ド
プラ血流音として聴取可能とする超音波ドプラ血流計測
装置に関し、特に。

得られたドプラ血流データを記憶しておきその後このデ
ータを用いて血流分析やドプラ血流音の聴取が行える超
音波ドプラ血流計測装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の超音波ドプラ血流計測装置ａは、第３図
に示すように、被検体内へ超音波を送受信する探触子１
と、この探触子１を制御して超音波を送信させる送波回
路２と、被検体内から反射され受信したエコー信号を増
幅する受波増幅回路３と、第一のミキサー４及び第二の
ミキサー５並びに９０°位相器６から成り超音波打出し
周波数と９０°位相がずれた複素信号に変換するミキサ
ー回路７と、第一の系列の低域通過フィルタ（以下ｒＬ
ＰＦＪという）８，９及びサンプルホールド回路１０と
第二の系列のＬＰＦＩＩ、１２及びサンプルホールド回
路１３とから成り例えばナイキスト周波数以上の不要高
周波信号を除去してドプラ信号を取り出すフィルタ回路
１４と、このフィルタ回路１４からのドプラ信号をディ
ジタル信号に変換する第一のＡ／Ｄ変換器１５及び第二
のＡ／Ｄ変換器１６と、これらのＡ／Ｄ変換器１５゜１
６からの出力データを入力して周波数分析する例えばＦ
ＦＴ（高速フーリエ変換器）などの周波数分析器１７と
、この周波数分析器１７による分析結果を血流波形とし
て表示するテレビモニタ１８と、上記フィルタ回路１４
からのドプラ信号を増幅する第一のオーディオアンプ１
９及び第二のオーディオアンプ（以下ｒＡＭＰＪという
）２０と、これらのＡＭＰ１９，２０からの出力信号を
入力してドプラ血流音として再生する第一のスピーカ２
１及び第二のスピーカ２２とを備えて成っていた。なお
、第３図において、ミキサー４．５からＡ／Ｄ変換器１
５．１６及びスピーカ２１゜２２までを二系列設けたの
は、近づいてくる血流と遠ざかる血流とを区別するため
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような従来の超音波ドプラ血流計測装置に
おいては、Ａ／Ｄ変換器１５．１６でディジタル化した
ドプラ血流データを記憶しておく手段を備えていなかっ
たので、リアルタイムでの血流波形の観察及びドプラ血
流音の聴取しかできず、被検体について−通り検査した
後にその計測データを用いて改めて周波数分析して血流
波形を表示したり、ドプラ血流音を再度聞くことはでき
ないものであった。

これに対して、ＶＴＲを用いてテレビモニタ１８に表示
される画像データを記録しておき、これを再生して検査
時の血流波形を表示したり、ドプラ血流音を出力したり
することが行われている。

しかし、この場合は、単純に過去のドプラ血流データを
そのまま再生するものであり、そのドプラ血流データを
用いて例えばＦＦＴの窓関数を変えて血流分析を行った
り、あるいはテレビモニタ１８に対するエンハンスのか
け方を変えて表示することはできなかった。従って、各
種の周波数分析により血流波形を表示して比較する場合
は、同じ被検体について検査を繰り返さなければならず
。

検査時間が長くかかるものであった。

そこで、本発明は、このような問題点を解決し。

得られたドプラ血流データを記憶しておきその後このデ
ータを用いて血流分析やドプラ血流音の聴取が行える超
音波ドプラ血流計測装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明による超音波ドプラ
血流計測装置は、探触子を開動して被検体内へ超音波を
送受信し、この受信した反射エコー信号のうち血流によ
りドプラ偏移を受けた信号を取り出し、このドプラ信号
をＡ／Ｄ変換した後周波数分析してその分析結果を血流
波形として表示手段に表示すると共に、上記ドプラ信号
を音響発生手段でドプラ血流音として聴取可能とする超
音波ドプラ血流計測装置において、上記Ａ／Ｄ変換後の
ドプラ血流データを記憶すると共に読み出したデータを
周波数分析部へ送出する記憶手段と、この記憶手段から
読み出したドプラ血流データをドプラ血流音として再生
するためＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変
換器からの出力信号と上記音響発生手段へ入力するドプ
ラ信号とを切り換える血流音切換手段とを設けたもので
ある。

〔作　用〕

このように構成された超音波ドプラ血流計４１１装置は
、記憶手段によりＡ／Ｄ変換後のドプラ血流データを記
憶すると共に読み出したデータを周波数分析部へ送出し
、この周波数分析部で周波数分析した結果を血流波形と
して表示手段に表示する。

また、Ｄ／Ａ変換器で上記記憶手段から読み出したドプ
ラ血流データをドプラ血流音として再生するためアナロ
グ信号に変換し、さらに血流音切換手段によって上記Ｄ
／Ａ変換器からの出力信号と音響発生手段へ人力するド
プラ信号とを切り換えるように動作する。これにより、
被検体に対する一連の検査で得られたドプラ血流データ
を記憶しておき、その後このデータを読み出して血流分
析を行ったり、ドプラ血流音を聴取することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明による超音波ドプラ血流計測装置の実施
例を示すブロック図である。この超音波ドプラ血流計測
装置は、被検体内へ超音波を送受信して得られた反射エ
コー信号から血流によりドプラ偏移を受けた信号を取り
出し、周波数分析して血流波形を表示すると共に、ドプ
ラ血流音として聴取可能とするもので、第１図に示すよ
うに。

探触子１と、送波回路２と、受波増幅回路３と、ミキサ
ー回路７と、フィルタ回路１４と、第一のＡ／Ｄ変換器
１５及び第二のＡ／Ｄ変換器１６と、周波数分析器１７
と、テレビモニタ１８と、第一のＡＭＰ１９及び第二の
ＡＭＰ２０と、第一のスピーカ２１及び第二のスピーカ
２２とを備え、さらに第一の記憶装置２３及び第二の記
憶装置２４と、第一のＤ／Ａ変換器２５及び第二のＤ／
Ａ変換器２６と、第一の血流音切換器２７及び第二の血
流音切換器２８とを備えて成る。

上記探触子１は、被検体内へ超音波を送受信するもので
、その内部には実際に超音波を打ち出すと共に反射波を
受信して電気信号に変換する振動子が内蔵されている。

送波回路２は、上記探触子１を制御して超音波を被検体
内の診断部位へ送信するもので１図示省略したがその内
部にはパルス発生器及び制御回路等が設けられている。

受波増幅回路３は、被検体内の診断部位から反射され上
記探触子１で受信したエコー信号を増幅するもので、そ
の内部には適宜の増幅率の増幅器が設けられている。ミ
キサー回路７は、超音波の打出し周波数と９０°位相が
ずれた複素信号に変換するもので、周波数軸上の掛は算
をする第一のミキサー４及び第二のミキサー５と、基準
信号に対して９０’位相がずれた信号を発生する９０°
位相器６とから成る。このミキサー回路７内の二基列の
ミキサー４．５により、近づいてくる血流と遠ざかる血
流とを区別することができる。フィルタ回８１４は。

例えばナイキスト周波数以上の不要高周波信号を除去し
てドプラ信号を取り出すもので、第一の系列のＬＰＦ８
．９及びサンプルホールド回路１０と、第二の系列のＬ
ＰＦＩＩ、１２及びサンプルホールド回路１３とから成
る。このフィルタ回路１４は、受信した反射エコー信号
のうち血流によってドプラ偏移を受けた成分のみを取り
出すドプラ検出部となるものである。第−及び第二のＡ
／Ｄ変換器１５，１６は、上記フィルタ回路１４で取り
出したドプラ信号をディジタル信号に変換するものであ
る１周波数分析器１７は、上記第−及び第二のＡ／Ｄ変
換器１５．１６から出力されるドプラ血流データを入力
して周波数分析するもので、例えばＦＦＴから成る。こ
の周波数分析器１７により、血流速を求めることができ
る。テレビモニタ１８は、上記周波数分析器１７による
周波数分析の結果を血流波形として表示する手段となる
ものである。また、第−及び第二のＡＭＰ１９゜２０は
、上記フィルタ回路１４から出力されるドプラ信号を入
力して増幅するものである。そして。

第−及び第二のスピーカ２１．２２は、上記ＡＭＰ１９
，２０で増幅され出力された信号を入力してドプラ血流
音として再生する音響発生手段となるものである。これ
ら第−及び第二のスピーカ２１．２２により計測したド
プラ血流音を聴取可能とすると共に、近づいてくる血流
音と遠ざかる血流音とを区別して再生することができる
。

ここで１本発明においては、上記第−及び第二のＡ／Ｄ
変換器１５．１６の後段にそれぞれ第一の記憶装置２３
及び第二の記憶装置２４が設けられると共に、この第−
及び第二の記憶装置２３゜２４の後段にはそれぞれ第一
のＤ／Ａ変換器２５及び第二のＤ／Ａ変換器２６が設け
られ、さらにその第−及び第二のＤ７’Ａ変換器２５．
２６の出力側にはそれぞれ第一の血流音切換器２７及び
第二の血流音切換器２８が設けられている。上記第−及
び第二の記憶装置２３．２４は、第−及び第二のＡ／Ｄ
変換器１５．１６から出力されたドプラ血流データを入
力して記憶すると共に、読み出したドプラ血流データを
周波数分析器１７へ送出するもので１例えばＲＡＭ　（
随時読出し書込みメモリ）から成る。第−及び第二のＤ
／Ａ変換器２５．２６は、上記第−及び第二の記憶装置
２３゜２４から読み出したドプラ血流データをドプラ血
流音として再生するためにアナログ信号に変換するもの
である。また、第−及び第二の血流音切換器２７．２８
は、上記第−及び第二のＤ／Ａ変換器２５．２６からの
出力信号と前記第−及び第二のスピーカ２１．２２へ入
力するドプラ信号とを切り換える手段となるもので、そ
れぞれのＤ／Ａ変換器２５．２６の出力側に設けられた
接点ａｔｅａ２と、前記フィルタ回路１４から出力され
る二基列のドプラ信号の出力端に設けられた接点ｂ　ｉ
ｓｂよと、これらの接点ａｎｔ　ｂＬ　；　ａ２ｙ　ｂ
ｉ間で切り換わる切換スイッチ２９．３０とから成る。

次に、このように構成された超音波ドプラ血流計測装置
の動作について説明する。まず、被検体について検査中
にリアルタイムで血流波形を観察すると共にドプラ血流
音を聴取する場合は、第−及び第二のＡ／Ｄ変換器１５
．１６から出力されるドプラ血流データを直接周波数分
析器１７へ供給し１周波数分析してその分析結果をテレ
ビモニタ１８に血流波形として表示すると共に、第−及
び第二の血流音切換＠２７，２８の切換スイッチ２９．
３０をそれぞれ接点す１．ｂ２側に切り換えておき、フ
ィルタ回路１４から出力される二基列のドプラ信号を直
接筒−及び第二のＡＭＰ　ｌ　９　。

２０へ入力させてそれぞれのスピーカ２１，２２からド
プラ血流音として出力すればよい。

次に、被検体について一連の検査終了後に改めて血流分
析を行ったり、ドプラ血流音を聴取する場合には、検査
時に第−及び第二のＡ／Ｄ変換器１５．１６から出力さ
れるドプラ血流データを周波数分析器１７へ供給すると
共に、第−及び第二の記憶装置２３．２４へも供給しそ
れぞれの記憶領域へ格納しておく。そして、上記被検体
に対する一連の検査が終了した後に、その検査で得られ
たドプラ血流データを利用して血流分析を行ったり、ド
プラ血流音を聴取するには、第−及び第二の記憶装置２
３．２４に格納されたドプラ血流データを読み出して周
波数分析器１７へ供給し、必要に応じて各種の周波数分
析を実施してその分析結果をテレビモニタ１８に血流波
形として表示すると共に、第−及び第二の血流音切換器
２７，２８の切換スイッチ２９．３０をそれぞれ接点ａ
ｌｌａ２側に切り換え、上記第−及び第二の記憶装置２
３．２４から読み出されたドプラ血流データをそれぞれ
第−及び第二のＤ／Ａ変換器２５．２６でアナログ信号
に変換し、この変換後のドプラ信号を上記各接点ａｌｌ
　ａ、及び切換スイッチ２９゜３０を介して第−及び第
二のＡＭＰ１９．２０へ入力させ、それぞれのスピーカ
２１．２２からドプラ血流音として出力すればよい。

なお、第１図に示す実施例においては、第−及び第二の
記憶装置２３．２４を超音波ドプラ血流計測装置の内部
に設けたものとして示したが、本発明はこれに限らず、
装置内に設けたインターフェイスを介してＤＭＡ　（ダ
イレクト・メモリ・アクセス）等を用いて装置の外部に
記憶装置を設け。

この記憶装置にドプラ血流データを格納したり、読み出
したりしてもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。

この実施例は、被検体の心電波形と同期させて数心拍の
ドプラ血流波形とドプラ血流音を繰り返し連続的に出力
させるようにしたもので。

被検体３１の腕や足に取り付けられた心電計により得ら
れる心電波形を検出する心電波検出部３２と、この心電
波検出部３２で検出された心電波形における心臓収縮開
始時の時相（一般に「Ｒ波時相」と呼ばれる）のトリガ
信号、すなわちＲ波トリガ信号を検出するＲ波トリガ検
出部３３と、このＲ波トリガ検出部３３で検出したＲ波
トリガ信号の急峻な立ち上がり時の値とその他の時の値
とで２値化したデータを記憶するＲ波トリガメモリ３４
と、操作者が観察したい所望の心電時相を直接入力する
ための時相入力部３５と、この時相入力部３５により入
力された心電時相に対応するドプラ血流データを前記第
−及び第二の記憶装置２３．２４から探して読み出す特
定時相データ選出部３６とを付加して成る。これにより
、本実施例においては、操作者が直接所望の心電時相を
時相入力部３５で入力することによって、当該時相の血
流波形とドプラ血流音を繰り返し出力させることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので、記憶手段（２３
，２４）によりＡ／Ｄ変換後のドプラ血流データを記憶
しておき、これから読み出したデータを周波数分析部（
１７）へ送出することにより、この周波数分析部（１７
）で周波数分析してその結果を血流波形として表示手段
（１８）に表示することができる。また、Ｄ／Ａ変換器
２５．２６により上記記憶手段（２３，２４）から読み
出したドプラ血流データをドプラ血流音として再生する
ためアナログ信号に変換し、さらに血流音切換手段（２
７，２８）によって上記Ｄ／Ａ変換器２５゜２６からの
出力信号と音響発生手段（２１，２２）へ入力するドプ
ラ信号とを切り換えることにより、ドプラ血流音として
音響発生手段（２１，２２）から出力することができる
。従って、被検体に対する一連の検査で得られたドプラ
血流データを記憶しておき、その一連の検査が終了した
後に、その検査で得られたドプラ血流データを読み出し
て改めて周波数分析し血流波形を表示したり、ドプラ血
流音を聴取することができる。また、検査後の血流波形
の表示においては１周波数分析部（１７）で各種の周波
数分析を実施してその分析結果を表示したり、あるいは
表示手段（１８）に対するエンハンスのかけ方を変えて
表示することができる。

従って、同一の被検体について各種の周波数分析により
血流波形を表示して比較する場合でも、その被検体に対
して−通りの検査を実施してドプラ血流データを記憶す
るだけでよく、検査時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超音波ドプラ血流計測装置の実施
例を示すブロック図、第２図は本発明の他の実施例を示
すブロック図、第３図は従来の超音波ドプラ血流計測装
置を示すブロック図である。 １・・・探触子、　２・・・送波回路、　３・・・受波
増幅回路、　　７・・・ミキサー回路、　　１４・・・
フィルタ回路、　１５．１６・・・Ａ／Ｄ変換器、　１
７・・・周波数分析器、　　１８・・・テレビモニタ、
　　１９．２０・・ＡＭＰ、　　２１．２２・・・スピ
ーカ、　　　２３．２４・・・記憶装置、　　２５．２
６・・・Ｄ／Ａ変換器、２７．２８・・・血流音切換器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 探触子を利用して被検体内へ超音波を送受信し、この受
   信した反射エコー信号のうち血流によりドプラ偏移を受
   けた信号を取り出し、このドプラ信号をＡ／Ｄ変換した
   後周波数分析してその分析結果を血流波形として表示手
   段に表示すると共に、上記ドプラ信号を音響発生手段で
   ドプラ血流音として聴取可能とする超音波ドプラ血流計
   測装置において、上記Ａ／Ｄ変換後のドプラ血流データ
   を記憶すると共に読み出したデータを周波数分析部へ送
   出する記憶手段と、この記憶手段から読み出したドプラ
   血流データをドプラ血流音として再生するためＤ／Ａ変
   換するＤ／Ａ変換器と、このＤ／Ａ変換器からの出力信
   号と上記音響発生手段へ入力するドプラ信号とを切り換
   える血流音切換手段とを設けたことを特徴とする超音波
   ドプラ血流計測装置。