JPH03162842A - 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，超音波を被検体内へ送信するとｊ（に診断部
位からの反射エコーを受信しこのエコー信号により断層
像を得ると共にこの断層像の上にカラーの血流情報を重
ねて表示する超音波診断装圃に関し、特にカラーの血流
情報の表示において画像のつながりが良く血流の流れが
わかり易くむる超音波診断装置に関する． 〔従来の技術〕 従来のこの種の超音波診断装置は，第４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発生させると共に受信した反射
エコーの信号を増幅する超音波送受信部２と，この超音
波送受信部２から出力される反射エコー信号を入力して
デイジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３と，このデイ
ジタル化された断屑像のデータを入力すると共にその後
段の断層像記憶部５から読み出した１時相前の旧データ
を入力してスキャン相関処理を行うスキャン相関回路４
と、このスキャン相関処理を施された１１９？　ＩＦ７
像データを記憶する断Ｊｃ！！像記憶部５と、上記超音
波送受信部２から出力される反射エコー信号を入力して
血流によりドプラ偏移を受けた信号を取り出すと共に血
流速度、速度分散，反射強度等の血流諸元を算出してカ
ラーの血流情報を検出するカラードプラ血流検出部６と
、この検出されたカラーの血流情報を複数枚のメモリ７
８〜７Ｃに記憶する血流情報記ｔａ部７と、混合回路８
及びＤ／Ａ変換器９Ｍ．びにカラーのテレビモニタ１０
を有し上記断層像記憶部５から断層像データを読み出す
と共に血流情報記憶部７からカラーの血流情報を読み出
し、これらを混合した後アナログ信号に変換して画像表
示する表示回路部１１とを儲えて成っていた。

〔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診断装置においては，
カラードブラ血流検出部６で検出したカラーの血流情報
を血流情報記憶部７に直接入力して害き込み，これから
読み出した血流情報を表示回路部１１へ送出して表示し
ていたので、上記表示回路部１１のテレビモニタ１０に
は超音波ビームの１スキャンごとにそのときの血流像の
みが表示されるものであった。この場合は，超音波ビー
ムの各スキャンの血流像は時間方向に全く相関がとられ
ておらず，各スキャンごとにｙ６なる画像となる。従っ
て，各スキャンごとの血流像につながりが無く，１スキ
ャンごとに血流像が変化して画像がちらつき．表示画像
の観察がしにくいと共に血流の流れがわかりにくいもの
であった。このことから、装置の臨床価値が低下するこ
とがあった。

そこで．本発明は，このような問題点を解決し、カラー
の血流情報の表示において超音波ビームの各スキャンご
との画像のつながりが良く血流の流れがわかり易くなる
超音波診断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〕

上記目的を達或するために、本発明による超音波診断装
置は，探触子を暇動して被検体内へ超音波を送受信する
手段と，この受信した反射エコー信号をディジタル化し
て断層像データとして記憶するとＪｌ．に時相の異なる
データ間で相関をとって出力する手段と、上記反射エコ
ー信号を入力して血流によりドプラ偏移を量けた信号を
取り出すと共にその血流諸元を算出してカラーの血流情
報を検出する手段と，この得られた血流情報を記憶する
手段と、上記断／＋’＋像データ及びカラーの血流情報
を読み出すと共にこれらを重ねて表示する手段とを備え
て成る超音波診断装置において、上記カラーの血流情報
検出手段からの血流情報を入力すると共に、その血流情
報の入力時機を判別して上記血流情報記憶手段から時相
の異なる血流情報を取り込んで相関をとって出力するカ
ラー直流用スキャン相関手段を設けたものである。

また，上記カラー血流用スキャン相関手段は，カラーの
血流情報のうちの反射強度のデータをパラメータとして
その血流情報の入力時機を判５３１１　ｔＪ、相関を行
う時相と行わない時相とを切換制御するものとすると効
果的である。

〔作　用〕

このように構或された超音波診断装置は、カラー血流用
スキャン相関手段により、カラーの直流情報検出手段か
らの血流情報を入力するとｊ（に、その血流情報の入力
時機を判別して血流情報記憶手段から時相の異なる血流
情報を取り込んで相関をとって出力するように動作する
。これにより，現時相の血流情報と、これと異なる特相
たとえば１時相前の血流情報との相関をとり、超音波ビ
ームの各スキャンごとの血流像につながりを与えること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の′Ａ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ｔｆ波診断′！Ａ置の実施例を
示すブロック図である。この超音波診断装置は、超音波
を被検体内へ送信すると共に診断部位からの反射エコー
を受信しこのエコー信号により所Ｂグ像を得ると共にこ
の断Ｗｌ像の上にカラーの血流情報を虫ねて表示するも
ので、第１図に示すように、探触子↓と、超音波送受信
部２と．Ａ／Ｄ変換器３と、スキャン相関回路４と、断
Ｂ’ｌ像記憶部５と、カラードプラ血流検出部６と、血
流情報記憶部７と５表示回路部１ｌとをルｉａえ、さら
にカラー血流用スキャン相関回路１２をる；ｄえて成る
。

上記探触子ｌは，被検体内へ超音波を送受信するもので
，その内部にはｔＣに超音波を打ち出すと共に反射波を
受信して′Ｍ気信今に変換する振動子が内蔵されている
。超音波送受信部２は，上記探触子１を制御して超斤波
を発生させるとＪ（に受信した反射エコーの信号を増幅
するもので，図示省略したがその内部にはパルス発生器
及び受信増幅器並びにこれらの制御同路等が設けられて
いる。

Ａ／Ｄ変換器３は，上記超音波送受信部２から出力され
る反射エコー信号を入力してディジタル信号に変換する
ものである．スキャン相関回路４は、上記Ａ／Ｄ変換器
３でディジタル化された断層像のデータを入力すると共
にその後段の断層像記憶部５から読み出した１時相前の
１口データを入力し，相前後する時相のデータを特定の
比率で加算することによりスキャン相関処理を行うもの
である．このスキャン相関目路４により，白黒の断Ｊｆ
ｉ像のつながりを良くすることができる。断）Ｉ’＋像
記憶部５は，上記スキャン相関回路４によってスキャン
相関処理を施された断Ｂｄ像データを記憶するものであ
る．また、カラードプラ血流検出部６は、上記超音波送
受信部２から出力される反射エコー信号を入力して血流
によりドプラ偏移を受けた信号を取り出すと共に血流速
度、速度分散，反射強度等の血流諸元を算出してカラー
の血流情報を検出するもので，それぞれの信号をディジ
タル量に変換して出力するようになっている．そして，
血流情報記憶部７は，上記カラードプラ血流検出部６で
検出されたカラーの血流情報を記憶するもので，その内
部には血流速度，連度分散、反射強度の各データに対応
して複数枚のメモリ７ａ，７ｂ，７Ｃが設けられている
。さらに、表示回路部１１は，上記断層像記憶部５から
断Ｊｒ４像データを読み出すと共に血流情報記憶部７か
らカラーの血流情報を読み出し、これらを混合した後ア
ナログ信号に変換して画像表示するもので、混合圓＠８
とＤ／Ａ変換器９とカラーのテレビモニタ１０とから成
る．ここで、本発明においては、上記力ラードプラ血流
検出部６と血流情報記憶部７との間に、カラー血流用ス
キャン相関目路ｌ２が設けられている。

このカラー血流用スキャン相関回路１２は、上記カラー
ドプラ血流検出部６から出力されるカラーの血流情報を
入力すると共に，その血流情報の入力時機を判別して上
記血流情報記憶部７から時相の異なる血流情報たとえば
１時相前の血流情報を取り込んで相関をとって出力する
もので、その内部には血流速度，進度分散、反射強度の
各データに対応して相関をとる速度データ川相関部１２
ａ及び速度分散データ用相関部１２ｂ並びに反射強度デ
ータ用相関部１２ｃが設けられている。そして，上記各
データ用相関部１２ａ，１２ｂ，１２Ｃは，それぞれ血
流情報記憶部７内に設けられた各データに対応するメモ
リ７ａ，７ｂ，７ｃに接続されると共に、各メモリ７ａ
〜７ｃからあδみ出したｌ時相前の旧データを取り込む
ようになっている． なお，カラードプラ血流検出部６から出力される血流情
報は、断層像の情報と異なり，探触子１に近づく血流と
遠ざかる血流の方向の要素が含まれているので、前記ス
キャン相関回路４のように呪時相とそのｌ時相前のデー
タ間で単純に相関をとることはできない。すなわち、探
触子１に近づく血流と遠ざかる血流とが相前後する時相
のときに両者の相関をとると、互いに打ち消しあってデ
ータが無くなってしまうので，相関をとってよい時相と
，相関をとってはならない時相とを区別する必要がある
．そこで、三櫨類の血流情報のうち，反射強度のデータ
に血流の存在が最も忠実に表われるため，その反射強度
のデータをスキャン相関のパラメータとして使用し、そ
の有熊またはｉｔによりカラーの血流情報の入力時機を
判別して相関をとる場合ととらない場合とを区別する。

そのため、第１図に示すように、反射強度データ用相関
部１２ｃから他のデータ用相関部１２ａ，↓２ｂに対し
て相関切換制御信号Ｓが送出されるようになっている。

そして、上記の各データ用相関部１２ａ，１２ｂ，１２
ｃの内部構成は、第２図に示すブロック図のようになっ
ている。すなわち、速度データ用相関部１２ａは、第上
図に示すカラードプラＩＩＩＬ流検出部６から出力され
る速度データＶの新データまたは血流情報記憶部７内の
メモリ７ａから読み出される１時相前の旧データのどち
らかを選択するセレクタ１３ａと，上記メモリ７ａから
の↓時相前の速度データＶについて任意の相関の重み付
けをするフィードバック係数乗算器１４ａとから成る．
同様に，速度分散データ用相関部１２ｂは、速度分散デ
ータσについて新データまたは旧データを選択するセレ
クタ１３ｂと，速度分散データσについて任意の相関の
重み付けをするフィードバック係数乗算器１４ｂとから
成る。さらに、反射強度データ川相関部１２ｃは，カラ
ードブラ血流検出部６から出力される反射強度データｉ
について任意の！Ｒみ付けがされた４１１関値を作るた
めのデータが書き込まれたＲＯＭ　（読み出し専用メモ
リ）１５と，血流情報記憶部７内のメモリ７Ｃからの１
時相前の反射強度データｉについて任意の相関の重み付
けをするフィードバック係数乗算器Ｌ４ｃと、上記カラ
ートブラ血流検出部６から出力される反射強度データｉ
がある値以上であるか未満であるかにより血流情報の入
力時機を判別して相関切換制御信号Ｓを出力する比較器
１Ｇとから成る。

次に、このように構成された超音波診断装１，ｙ（にお
けるカラー血流用スキャン相関０−ｉｌ路Ｌ２によるス
キャン相関処理について説明する。ここでは、第１図に
示すカラードプラ直流検出部６から出力される反射強度
データ１が“”　Ｏ　”　　（　ｉ　＝　Ｏ　）のとき
相関をとるものとし，それ以外（ｉ＃ｏ）のときは相関
をとらないものとする。そして，最初の時相で得られた
血流情報はある値をもち、次の時相ではデータは無いと
し，更に次の時相ではある値をもっているとする．まず
、最初の時相はｉ≠Ｏであるので．第２図に示す反射強
度データ用相関部１２ｃ内の比較器１６からは、速度デ
ータ用相関部１２ａ及び速度分散データ用相関部１２ｂ
のセレクタＬ３ａ，土３ｂに対して，カラードプラ血流
検出部６から入力する現時相の新データを選択する相関
切換ｊ９１御信号Ｓが送出される。すると，上記の各セ
レクタ１３ａ，１３ｂは新データ側を選択する。これに
より、進度データＶと速度分散データσは、現時相の新
データがそれぞれのセレクタＬ３ａ，１３ｂを通過して
、血流情報記憶部７内の対応するメモリ７ａ，７ｂを介
して現特相のデータそのものが出力される。このとき、
反射強度データｉは，現時相の新データがＲＯＭ１５に
入力すると共に１時相前の旧データと相関をとられ、こ
の相関データが対応するメモリ７Ｃを介して出力される
． 次の時相においてはｉ＝Ｏとなるので，比較器１６から
は他のデータ用相関部１２ａ，１２ｂのセレクタ１３ａ
，１３ｂに対して，血流情報記憶部７内の対応するメモ
リ７ａ，７ｂから読み出したｌ時相前の１目データを選
択する相関９ノ換制御信号Ｓが送出される。すると，上
記の各セレクタｌ３ａ，１３ｂは１ロデータ側を選択す
る。これにより，速度データ■と速度分散データσは，
それぞれ対応するメモリ７ａ，７ｂか６１時和前の旧デ
ータが読み出され、これらにそれぞれフィードバック係
数乗真器１４ａ，１４ｂにより任意のフィードバック係
数Ｋｖ，Ｋσが乗しられたものがそれぞれのセレクタ１
３ａ，１３ｂを通過して、対応するメモリ７ａ，７ｂを
介して出力される。このときも、反射強度データｉは、
上記と同様にして現時相の新データと１時相前の旧デー
タとの相関をとった相関データが対応するメモリ７ｃを
介して出力される。

更に次の時相においてはｉ≠０となるので，最初の時相
と全く同様にして，連度データＶと速度分敗データσは
現時相のデータそのものが対応するメモリ７ａ，７ｂを
介して出力され、反射強度データｉは相関データが対応
するメモリ７Ｃを介して出力される。以上の動作を繰り
返すことにより、カラー血流用スキャン相関目路１２に
よってスキャン相関処理が施され、血流情報記憶部７内
の各メモリ７ａ，７ｂ，７ｃからは連続的な血流情報の
データが出力される。

そして，上記血流情報記憶部７から読み出されたカラー
の血流情報は、第ｌ図において表示回路部１Ｌの混合間
路８へ送出され、ここで断ｊ（ク像記憶部５からあ’ｌ
み出された白黒の断８４像データと程合され、Ｄ／Ａ変
換器９でアナログ信号に変換された後、テレビモニタ１
０の画而に断１鍔像の上にカラーの血流像として表示さ
れる。

第３図はカラー血流用スキャン相関１１！Ｉ路１２の他
の実施例を示す内部構成のブロック図である。

この実施例においては，速度データ用相関部ｌ２ａは，
第１図に示すカラードプラ血流検出部６から出力される
反対強度データｉがＩＩ　Ｏ　Ｉｔのとき速度データ■
の＆ｆをＩＩ　Ｏ　Ｉ＋として出力し，それ以外のとき
は入力される進度データ■をそのまま出力するように書
き込まれたＲＯＭ１７ａと、このＲＯＭ１７ａから入力
される速度データＶが“Ｏ　Ｉ１ならば血流情報記憶部
７内のメモリ７ａから読み出される１時相前の旧データ
に対して任意の重み付けをして出力し．それ以外のとき
は入力される呪時相の新データ■をそのまま出力するよ
うに書き込まれたＲＯＭ１８ａと、上記メモリ７ａから
の１時相前の速度データ■について任石：の相関の生み
付けをするフィードバック係数乗算器１４ａとから戒る
。同様に，進度分散データ用相関部１２ｂは、反射強度
データｉが″′Ｏ″のとき速度分散データσの値をＬＬ
　Ｏ　Ｉ＋として出力し，それ以外のときは入力される
速度分散データσをそのまま出力するように書き込まれ
たＲＯＭ１７ｂと、このＲＯＭＩ　７ｂから入力される
速度分散データσが“Ｏ”ならば血流情報記憶部７内の
メモリ７ｂから読み出される１時相前の旧データに対し
て任意の重み付けをして出力し，それ以外のときは入力
される現時相の新データσをそのまま出力するように書
き込まれたＲＯＭ１８ｂと、上記メモリ７ｂからの１時
相前の速度分散データσについて｛Ｅ　意の相関の重み
付けをするフィードバック係数乗算滞１　４　ｂとから
成る。さらに、反射強度データ用相関部土２０は，カラ
ードプラ血流検出部６から出力される反射強度データｉ
について任意の重み付けがされた相関値を作るためのデ
ータがｉｆ−７き込まれたＲＯＭ１７ｃと、血流情報記
憶部７内のメモリ７ｃからの１時相前の反射強度データ
ｉについて任，ａ．の相関の重みイ寸けをするフィード
バック係数乗算器１４ｃとから成る。

次に、この実施例におけるカラー血流用スキャン相関回
路１２によるスキャン相関処理について説明する。ここ
では、第２図で説明した場合と同様に、ｉ＝Ｏのとき相
関をとるものとし，１≠Ｏのときは相関をとらないもの
とする。そして、赦初の時相で得られた血流情報はある
値をもち，次の時相ではデータはラｊκいとし、更に次
の時相ではある値をもっているとする。まず、最初の時
相はｉ≠Ｏであるので，反射強度データ用相関部ｌ２Ｃ
からは，速度データ用相関部１２ａ及び速度分散データ
用相関部１２ｂのＲ　Ｏ　Ｍ　１　７　ａ　，　ｌ　７
　ｂに対して、ｉ≠Ｏを内容とする相関切換制御信号Ｓ
が送出される。すると、上記各ＲＯＭ１７ａ，１７ｂは
，入力される速度データＶ及び連度分散データσをその
まま出力する。この出力された速度データＶ及び速度分
敗データσは次段のＲ　Ｏ　Ｍ１８ａ，１８ｂに入力す
るが，ここでもＶ≠０，σ≠Ｏであるので、上記入力さ
れた現時相の新データ側が選択され、血流情報記憶部７
内の対応するメモリ７ａ，７ｂを介して現時相のデータ
Ｖ，σそのものが出力される。このとき、反射強度デー
タｉは、現時相の新データがＲＯＭ１７ｃに入力すると
共に１時相前の旧データと相関をとられ，この相関デー
タが対応するメモリ７ｃを介して出力される． 次の時相においてはｉ　＝Ｏとなるので、反射強度デー
タ用相関部１２ｃからは他のデータ用相関部１２ａ，１
２ｂのＲＯＭｌ７ａ，１７ｂに対して，ｉ＝０を内容と
する相関切換制御信号Ｓが送出される。すると、上記Ｒ
ＯＭＩ　７　ａ　，　１　７　ｂからはｖ＝Ｑ，　σ＝
Ｏのデータが出力される。この出力されたｖ＝０，σ＝
０のデータは次段のＲ○Ｍ１８ａ，１８ｂに入力するが
、ここではｖ＝０，σ＝０であるので、１時相前の旧デ
ータ側が選択される。これにより、速度データＶと速度
分散データσは，それぞれ対応するメモリ７ａ，７ｂか
ら■時相前の旧データが読み出され、これらにそれぞれ
フィードバック係数乗算器Ｌ４ａ，Ｌ４ｂにより任意の
フィードバック係数Ｋｖ，Ｋσが乗じられたものがそれ
ぞれのＲ　Ｏ　Ｍ　１　８　ａ　，　ｌ　８　ｂから出
力され、さらに対応するメモリ７ａ，７ｂを介して出力
される。このときも、反射強度データｉは、上記と同様
にして現時相の新データと１時相前の旧データとの相関
をとった相関データが対応するメモリ７Ｃを介して出力
される。

更に次の時相においてはｌ≠○となるので、最初の時相
と全く同様にして，速度データＶと速度分散データσは
現時相のデータそのものが対応するメモリ７ａ，７ｂを
介して出力され、反射強度データｉは相関データが対応
するメモリ７Ｃを介して出力される．以上の動作を繰り
返すことにより、カラー血流用スキャン相関回路１２に
よってスキャン相関処理が施され，血流情報記憶部７内
の各メモリ７ａ，７ｂ，７ｃからは連続的な血流情報の
データが出力される。

なお．以上の説明においては，血流情報の入力時機を判
別する基壇として、反射強度データｊの値が“Ｏ　ｌｊ
か“０″以外かとしたが、本発明はこれに限らず，ある
特定のしきい埴ｉ。を決め、ｉ≦１０またはｉ　）　ｉ
　，という形で相関実行と非夷行の判別をするようにし
てもよい。また、各フィードバック係数乗算器１４ａ，
１４ｂ，１４ｃの係数値を変えることによって相関の恵
み付けを変えることも可能であり、その相関の重み付け
を反射強度データｉの振幅や時相ごとの変化呆などに応
じて任意に変更させることにより，血流の動きに応じて
相関の重み付けが変わるような血流の動きを考慮したカ
ラー血流用のスキャン相関処理も可能である．さらに、
第２図及び第３図においては、カラー血流用スキャン相
関回路１２の内部構成として、簡便なためＲＯＭを用い
た実施例のみ示したが，これに限らず、ＲＡＭ　（随時
絖出し書込みメモリ）とＣＰＵ　（中央処理装ｎ）を用
いて同様の動作をさせることもできる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されたので，カラー血流用ス
キャン相関手段（１２）により、カラーの血流情報検出
手段（６）からの血流＋＋’１報を入力すると共に、そ
の血流情報の入力時機を判別して血流情報記憶手段（７
）から時相の異なる血流情報を取り込んで相関をとって
出力することができる。これにより、現時相の＋ｌｉｔ
流情報と，これと異なる■、￥相たとえば１時相前の血
流情報との相関をとり，超音波ビームの各スキャンごと
の１１１Ｌ流像につながりを与えることができる．従っ
て、特にカラーの血流情報の表示において，各スキャン
ごとの血流像のつながりを良くすることができ、１スキ
ャンごとに血流像が変化して画像がちらつくことを軽滅
し、表示画像の＆Ｉ１察をし易くすることができる。

このことから、血流の流れがわかり易くなり、装置の臨
床価値を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明による超音波診断装１ｒＣの尖施例を示
すブロック図、第２図はカラー血流用スキャン相関回路
の各データ用相関部の内部構成を示すブロック図、第３
図はカラー血流用スキャン相関回路の他の実施例を示す
内部構成のブロック図，第４図は従来の超計波診断装置
を示すブロック図である． 工・・・探触子，　２・・・超音波送受信部、　３・・
・Ａ／Ｄ変換器，　４・・・スキャン相関回路、　５・
・・断層像記憶部、　６・・・カラードプラ血流検出部
、７・・・血流情報記憶部、　　１１・・・表示回路部
、　　工２・・・カラー血流用スキャン相関回路、　　
１２ａ・・・速度データ用相関部、　　Ｌ２ｂ・・・速
度分散データ用相関部、　　１２ｃ・・・反射強度デー
タ用相関部，Ｓ・・・相関切換制御信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）探触子を駆動して被検体内へ超音波を送受信する
   手段と、この受信した反射エコー信号をディジタル化し
   て断層像データとして記憶すると共に時相の異なるデー
   タ間で相関をとって出力する手段と、上記反射エコー信
   号を入力して血流によりドプラ偏移を受けた信号を取り
   出すと共にその血流諸元を算出してカラーの血流情報を
   検出する手段と、この得られた血流情報を記憶する手段
   と、上記断層像データ及びカラーの血流情報を読み出す
   と共にこれらを重ねて表示する手段とを備えて成る超音
   波診断装置において、上記カラーの血流情報検出手段か
   らの血流情報を入力すると共に、その血流情報の入力時
   機を判別して上記血流情報記憶手段から時相の異なる血
   流情報を取り込んで相関をとって出力するカラー血流用
   スキャン相関手段を設けたことを特徴とする超音波診断
   装置。
2. （２）上記カラー血流用スキャン相関手段は、カラーの
   血流情報のうちの反射強度のデータをパラメータとして
   その血流情報の入力時機を判別し、相関を行う時相と行
   わない時相とを切換制御するものであることを特徴とす
   る請求項１記載の超音波診断装置。