JPH03170133A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば同一方向に走査を固定し被検体に超音
波を複数レート送波し、該被検体から得た超音波に基づ
き前記同一方向に指定したサンプル領域の各サンプル点
におけるＭモード像データ及び血流速のマツピングデー
タを得、表示手段にカラーフローマッピングしたＭモー
ド（象を表示する超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 従来より超音波診断装置においては、複数の超音波振動
子を併設してなるアレイ型超音波探触子（ブローブ）を
用い、リニア電子走査であれば、超音波振動子の複数個
を１単位とし、この１単位の超音波振動子について励振
を行ない超音波ビームの送波を行なう。

例えば順次１振動子分づつピッチをずらしなからｌ　ｆ
−１１位の素子の位置が順々に変わるようにして励振し
てゆくことにより、超音波ビームの送波点位置を電子的
にずらしてゆく。そして超音波ビームがビームとして集
束するように、励振される超音波振動子は、ビームの中
心部に位置するものと側方に位置するものとでその励振
のタイミングをずらし、これによって生ずる超音波振動
子の各発生音波の位相差を利用し反射される超音波を集
束（電子フォーカス）させる。そして励振したのと同じ
振動子により反射超音波を受波して電気信号に変換して
、各送受波によるエコー情報を例えば断層像として形成
し、ＴＶモニタ等に画像表示する。

またセクタ走査であれば、励振される１単位の超音波振
動子群に対し、超音波ビームの送波方向が超音波ビーム
１パルス分毎に順次扇形に変わるように各振動子の励振
タイミングを所望の方向に応じて変化させ、後の処理は
基本的には上述したリニア電子走査と同じである。この
ようなリニア，セクタ電子走査の他に振動子（探触子）
を走査機構に取付け、走査機構を運動させることにより
超音波走査を行なう機械走査もある。

一方、映像法には超音波送受信に伴う信号を合成して断
腸画像化するＢモード像以外に、第４図に示すように同
一方向固定走査（図中Ｍラインの観測点Ｐ。）によるＭ
モード像が代表的である。

このＭモード像は、前記観測点Ｐ。のｎ！ｊ間的変化を
表示したものであり、特に心臓の如く動きのある臓器の
診断には好適である。

また超音波ドプラ法は、生体内の移動物体の移動に伴う
機能情報を得て映像化する方法であり、これを以下説明
する。すなわち、超音波ドプラ広は、超音波が移動物体
により反射されると反Ｗ．Ｊ波の周波数が上記物体の移
動速度に比例して偏移する超音波ドブラ効果を利用した
ものである。具体的には超音波レートパルスを生体に送
波し、その反射波エコーの位相変化よりドプラ効果によ
る周波数偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置にお
ける移動物体の運動情報を得ることができる。

この超音波ドブラ方法によれば、生体出における位置で
の血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流れ
の状態を知ることができる。

次にこの超音波診断装置について説明する。超音波エコ
ーから血流情報を得るためには、超音波探触子および送
受波回路を駆動してある方向に超音波パルスを所定回数
繰り返し送波し、受波された超音波エコーを位相検波回
路により検波して位相情報すなわちドブラ信号とクラッ
タ或分とからなる信号を書る。この信号をＡ／Ｄ変換器
でディジタル信号化し、フィルタによりクラッタ成分を
除去し、血流によるドプラ偏移信号は自己相関方式など
の高速の周波数分析器により周波数分析し、ドブラ偏移
の平均値，ドブラ偏移の分散値，ドプラ偏移の平均強度
などを得る。

ここで超音波ビームをセクタスキャンの画面に対応させ
て一方側から他方側にスキャンしながら前述の一連の処
理を行なうことにより、２次元に分布する血流の情報を
検出することができる。そして前述の血流の方向および
速度を示した２次元血流速度画像等の血流情報（カラー
フローマッピング画像（以下Ｃ　Ｆ　Ｍという。））と
、Ｂモード像や血流情報の時間変化画像とＭモード像と
をＤＳＣ　（ディジタル・スキャン◆コンバータ）にて
重畳合成し、モニタに表示する。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように上記従来の超音波診断装置では、同一方
向に走査を固定し被検体に超音波を複数レート送波し、
該彼検体から得た超音波に基づき前記同一方向に指定し
たサンプル頷域の各サンプル点におけるＭモード像デー
タ及び血流速のマツピングデータを得、これらのデータ
をフレームメモリから読み出し表示手段にカラーフロー
マッピングしたＭモード像を表示することもできる。

例えば第５図に示すように観測点Ｐ。−Ｐｎにおける時
間的食化を示すＭモード像を表示できると共に、ドブラ
法を用いて前記Ｍライン上に複数回レートの超音波を送
波して前記観測点Ｐ。−Ｐｎ（サンプル点）における位
相変化を求め、これにより前記観測点Ｐ。−Ｐｎの血流
速及び血流方向をｆｉｌｌ定し、カラーフローマッピン
グしたＭモード像を再ることかできる。

しかしながら、前記ドプラ法を用いた場合には、サン．
プル領域を指定して、その領域のみのドブラ波形を取得
するため、被検体の呼吸や拍動等で血管が移動する。特
に細い血管の場合には、血管が移動すると、サンプル点
がはずれ、正確な最高流速値を求めることができなくな
るという問題があった。

そこで、サンプル点が動いた場合に、このサンプル点移
動に追従するように自動追従機能を追加して改善するこ
ともできるが、回路構成が複雑になってしまう。

そこで本発明の目的は、血管等の移動によりサンプル点
が移動しても、術者がサンプル点の移動を意識すること
なく、最高流速値を簡単に測定でき、これにより術者の
操作負担を軽減し得る超音波診断装置を提供することに
ある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、同一方向に走査を固定し
被検体に超音波を複数レート送波し、該被検体から得た
超音波に基づき前記同一方向に指定したサンプル領域の
各サンプル点におけるＭモード像データ及び血流速のマ
ッピングデータを得、表示手段にカラーフローマッピン
グしたＭモード像を表示する超音波診断装置において、
前記Ｍモード像の１走査線上における前記マツピングデ
ータから最高流速値を求め、順次各走査線につき最高流
速値を求めるａ算手段と、この演算手段で得た前記各走
査線の最高流速値に基づき最高流速値の四間的変化を前
記表示手段に表示させる制御手段とを備えたことを特徴
とする。

（作用） このような手段を講したことにより、次のような作用を
呈する。カラーフローマッピングしたＭモード像の１走
査線上におけるマツピングデータの中から最高流速値を
求め、順次各走査線の最高流速値を求め、最高流速値の
時間的変化を表示するので、細い血管が移動して最高流
速値のサンプル点が上下に移動したとしても、サンプル
点を正確に合わせることなく、容易に最高流速値を求め
ることかできる。これにより検査の時間を短縮でき、し
かも術者の作業負担を軽減できる。

（失施例） 第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図は１走査線上の最高流速値を求
める作用を説明するための図、第３図は最高流速値の時
間的変化を示す図である。

第１図において、超音波探触子１は被検体に対して超音
波パルスの送受信を行う。送受波回路２は、超音波探触
子１を送信駆動して超音波を発生させ、被検体からの反
射ｔｉｉ音波を受波する。

位相検波同路３ａは前記送受波同路２からの受信信号を
位相検波しドブラ偏移信号を得る。Ｂモード処理部３ｂ
は前記送受波同路２からの受信信号を包絡線検波してＢ
モード画像信号を得、このＢモード画像信号をＤＳＣ６
に出力する。

Ｍモード処理部３ｃは、同一方向に走査を固定し被検体
に超音波を複数レート送波し、該被検体から得た超音波
に基づき前記同一方向に指定したサンプル領域の各サン
プル点におけるＭモード像データをＤＳＣ６に出力する
。

ＣＦＭ４は内部の図示しないＭＴＩフィルタにより゛前
記位相検波回路３ａからのドプラ偏移信号を、カッＩ・
オフ周波数ｆｃによりフィルタ処理してドブラ信号のみ
を抽出し、さらに図示しない演算回路により前記ＭＴＩ
フィルタからのドプラ信号に基づき、前記同一方向に指
定したサンプル領域の各サンプル点におけるマツピング
データとしての血流速Ｖ，分散σ２，バワーＰを演算す
る。

ＤＳＣ６　（ディジタル・スキャン・コンバータ）は内
部にフレームメモリを有し、前記Ｂモード処理部３ｂ，
Ｍモード処理部３ｃ，ＣＦＭ４からのカラーフローマッ
ピングしたＭモード像データを前記フレームメモリに書
き込み、超音波スキャンからＴＶスキャンに変換してカ
ラー処理部７に出力する。

前記カラー処理部７は前記ＤＳＣ６からの血流速Ｖ．分
散σ２，バワーＰに基づき血流の方向を赤または青にカ
ラー変換し、血流速度の大きさを輝度に変換し、かつ分
散を緑に変換し、これらのカラー情報をモニタ９に出力
する。

指示回路１１は、例えばトラックボール等であり、サー
チ範囲指定回路１２は最高流速値をサーチする前記Ｍモ
ード像の１走査線上の範囲を指定する。スキャン範囲指
定回路１３はモニタ９上に表示されているＭモード像の
横方向、すなわち前記Ｍモード像の各走査線の走査（ス
キャン）範囲を指定する。

スキャン回路１５は前記スキャン範囲指定回路１３から
のスキャン範囲指令に従って、スキャンする。

演算手段としての最高流速値サーチ回路１４は、前記Ｄ
ＳＣ６から前記Ｍモード像の１走査線上における前記マ
ツピングデータを読み出し、前記サーチ範囲指定回路１
２からのサーチ範囲内で前記１走査線上における最高流
速値を求め、さらにスキャン回路１５からのスキャン範
囲内で、順次各走査線上における最高流速値を求める。

制御手段としての最高流速値グラフ表示回路１６は前記
最高流速値サーチ回路１４からの各走査線の最高流速値
に基づき最高流速値の時間的変化をグラフ化して合戊器
８に出力する。

合成器８はカラー処理部７からのカラー表色したＭモー
ド像と最高流速値値グラフ表示回路１６からのグラフ化
した時間的変化を有する最高流速値をモニタ９に出力す
る。

次にこのように構或された超音波診断装置の作用につい
て図面を参照して説明する。まず第５図に示すようにＭ
走査線上に固定走査し超音波を複数レート送波するもの
とする。またＭ走査線上に指定したサンプル領域の各サ
ンプル点Ｐ。−ＰｎのＭモード像データ及び血流速のマ
ツピングデータを得るものとする。

送受波回路２により繰り返しパルスに所定の遅延時間が
与えられた後、内部のパルサに送られ駆動パルスが形成
される。そしてこの駆動パルスは、超音波探触子１を駆
動し、この超音波探触子１からある方向に超音波パルス
を所定回数繰り返し送波する。

そして図示しない生体からの反射超音波を前記超音波探
触子１を介して前記送受波回路２で受波し、位相検波回
路３ａにより検波してドプラ偏移信号を得る。さらにＣ
ＦＭ４によりあるカットオフ周波数で前記ドブラ偏移信
号からクラッタ或分を除去してドブラ信号のみを得、さ
らに血流によるドプラ信号は周波数分析され、各サンプ
ル点Ｐ．＝Ｐｎのマツピングデータ、すなわちドブラの
速度Ｖ，分散σ′，パワーＰ等を得る。そしてこれらの
情報はＤＳＣ６のフレームメモリに書き込まれる。

一方、Ｍモード処理部３Ｃからの各サンプル点Ｐ．ｘＰ
ｎのＭモード像データはＤＳＣ６に入力する。そして前
記ＤＳＣ６により前記血流情報は、ＴＶスキャン変換さ
れ、カラー処理部７によりカラー処理されて合成器８を
介してモニタ９にカラーフローマッピングしたＭモード
像が表示される。

次に前記モニタ９上のカラーフローマッピングしたＭモ
ード画像を見ながら、指示回路１１を操作しサーチ範囲
指定回路１２により第２図に示すように前記Ｍモード像
における１走査線上のサ−チ範囲Ａを指定する。またス
キャン範囲指定回路１３によりスキャン範囲Ｂを指定す
る。

そうすると、スキャン回路１５はスキャン範囲の１走査
線目から順次１走査線毎に最終走査線口までスキャンす
ることになる。これに伴って最高流速値サーチ回路１４
では、前記ＤＳＣ６から１走査線毎のＭモード画像上の
マッピングデータを入力し、この１走査線上のうち、前
記サーチ範囲指定同路１２で指定された範囲内での最高
流速値を求める。さらにスキャン回路１５により次の走
査線にスキャンされるので、前記ＤＳＣ６からの２走査
線目のデータを人力し、この２走査線口の前記サーチ範
囲での最高流速値を求める。このようにして順次１走査
線目からスキャン範囲内の最終走査線までの最高流速値
を求める。

そしてサーチ範囲Ａ及びスキャン範囲Ｂの範囲内で得ら
れた最高流速値は、最高流速値グラフ表示回路１６によ
り第３図に示すように最高流速値の時間的変化にグラフ
化され、前記最高流速値及びカラー表色されたＭモード
像をモニタ９上に同時に表示する。

このように本実施例によれば、Ｍモード像上のカラーフ
ローマッピングにおいて、カラー波形を描出し、このカ
ラー波形の１走査線における最高流速値を求め、順次走
査して各走査線の最高流速値を求め、最高流速値の時間
的変化がグラフ表示できるので、術者はサンプル点を正
確に合わせる必要がなくなる。

これにより細い血管が移動してもサンプル点を意識する
ことなく、容易に最高流速値を求めることができ、術者
の作業負担を軽減でき、しかも検査の時間を短縮できる
。また被検者が一時的に呼吸を停止したりする必要がな
くなる。さらには最高流速値の位置が上下に移動しても
、領域サーチの範囲内であれば、検出できる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。上述した実施例では、１走査線上に１つの血管がイｆ
在する場合について説明したが、例えば前記１走査線上
に複数の血管等が存在する場合には、術者の所望とする
カラーフローマツピングのパターン領域のみを指定して
前述した処理を行なうようにしても良い。

また前記実施例ではＤＳＣ６内のフレームメモリからマ
ツピングデータを読み出したが、例えばＣＦＭ４から読
み出して同様な処理を行なうようにしても良い。このほ
か本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形丈施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］ 本光明によれば、カラーフローマッピングしたＭモード
像の１走査線上におけるマツピングデータの中から最高
流速値を求め、順次各走査線の最高流速値を求め、最高
流速値の時間的変化を表示するので、細い血管が移動し
て最高流速値のサンプル点が上下に移動したとしても、
サンプル点を正確に合わせることなく、容易に最高流速
値を求めることができる。これにより検査の時間を短縮
でき、しかも術者の作業負担を軽減し得る超音波診断装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図は１走査線上の最高流速値を求
める作用を説明するための図、第３図は最高流速値の時
間的変化を示す図、第４図は観測点における時間的変化
を示すＭモード像を表示した図、第５図はカラーフロー
マッピングしたＭモード像を示す図である。 １・・・超音波探触子、２・・・送受波回路、３ａ・・
・位相検波回路、３ｂ・・・Ｂモード処理部、３ｃ・・
・Ｍモード処理部、４・・・ＣＦＭ，６・・・ＤＳＣ，
７・・・カラー処理部、８・・・合或器、９・・・モニ
タ、１１・・・指示回路、１２・・・サーチ範囲指定回
路、１３・・・スキャン範囲指定回路、１４・・・最高
流速値サーチ回路、１５・・・スキャン回路、１６・・
・最高流速値グラフ表示回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同一方向に走査を固定し被検体に超音波を複数レート送
   波し、該被検体から得た超音波に基づき前記同一方向に
   指定したサンプル領域の各サンプル点におけるＭモード
   像データ及び血流速のマッピングデータを得、表示手段
   にカラーフローマッピングしたＭモード像を表示する超
   音波診断装置において、前記Ｍモード像の１走査線上に
   おける前記マッピングデータから最高流速値を求め、順
   次各走査線につき最高流速値を求める演算手段と、この
   演算手段で得た前記各走査線の最高流速値に基づき最高
   流速値の時間的変化を前記表示手段に表示させる制御手
   段とを備えたことを特徴とする超音波診断装置。