JPH0323851A - 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、生体内の移動物体の移動に伴う機能情報とし
て血流速情報を、超音波送受波およびドプラ効果の利用
により得て映像表示する超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 超音波診断法では、Ｂモード像を代表例とする解剖学的
情報、Ｍモード像を代表例とする生体内の器官の運動情
報、血流イメージングを代表例とするトプラ効果を利用
した生体内の移動物体の移動に伴う機能情報等を用いて
診断に供するようにしている。

また超音波の生体内に対する走査法の代表的なものには
、電了走査と機楓走査とがある。ここで電子走査につい
て説明する。

すなわち、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１１１
１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
厄しなからｌ　ｔｌ’ｉ。ｆ立の素子の位置か順々に変
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すらしてゆく。

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
のと側方に位置ずるし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モニタ笠に両像表示す
る。

またセクタ走査であれば、励振されるｌｉｌｉ位の超音
波振動子群に対し、超音波ビームの送波方向か超畠一波
ビーム］パルス分４ｉ＃に順次扇形に女わるように各振
動子の励振夕−（　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」二連したリニア電子走査と
同してある。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｛１４を
運動させることにより超音波走査を行なう機楓走査もあ
る。

一方、映像法には、超音波送受波に伴う信号を合成して
断層像化するＢモード像以外に同一方向固定走査による
Ｍモード像が代表的である。このＭモード像は、超音波
送受波部位の時間的変化を表したものであり、とくに心
臓の如く動きのある臓器の診断には好適である。

また血流イメージングを代表例とする超音波ドプラ法は
、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、これを以下詳細に説明する。すなわち
、超音波トプラ法は、超音波か移動物体により反射され
ると反射波の周波数か上記物体の移動速度に比例して偏
移する超音波ドプラ効果を利用したものである。具体的
には超音波レー１・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
動悄報を７１ることができる。

この超音波ドプラ方法によれば、生体内における位置で
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。

次にこの超音波ドプラ法を適用した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団路を駆動してある方向
に超音波パルスを所定同数繰り返し送波し、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
なわちドプラ信号とクラッタ或分とからなる信号を得る
。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、例えばリアルタイムでカラー１・プラ像を得
るためには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、ドプラ偏移の平均値，ドプラ偏移の分散値
，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５ 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かできる。

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と、別の系で得たＢモード像やＭ
モー１・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、モニ夕に表示する。

（発明か解決しようとする課題） ところで、上記超音波診断装置において、例えば相互相
関方式により血流速■を得て、この血流速Ｖを１つの超
音波ラスク上のマツピングデー夕とし、各超音波ラスク
につき前記マツピングデータを繰り返し求めて１つのフ
レームＦＭのカラーフローマッピング像を形成できる。

しかしながら、例えば腹部におけるカラーフローマッピ
ング像を観測する場合、細い血管等において白黒像（Ｂ
モード像）にカラー像が重なると、白黒像か見つらくな
って微妙な観察ができなくなるという問題があった。そ
こで良好な診断情報を６ 得るために、カラーモニタと白奥モニタとを別々に２台
用意し、カラーモニタにカラーフローマソピング像を表
示し、また白黒モニタに白黒像を表示していたため、装
置が複雑化していた。

そこで本発明の目的は、白黒像を見易くして画像の細部
まで観察でき、良好な超音波診断情報を得、しかも装置
を簡略化し得る超音波診断装置を提供することにある。

［発明の描成］ （課題を解訣する為の手段） 本発明は上記の課題を角イ訣し［１的を達或する為に次
のような手段を講した。本発明は、超音波探触子から被
検体に刻して超音波を送受波し、受波信号を検波してフ
レームもの白黒データをＤＳＣに書き込み、前記受波信
号からドプラ偏移信号ヲ検出しフ！ノーム毎のカラーフ
ローマノピングデー夕をＣＦＭにより得、これらのデー
タを重畳表示する超音波診断装置において、前記ＤＳＣ
からの白黒データと前記ＣＦＭからのカラーフ口マツピ
ングデー夕とをフレーム毎に加算する手段と、この手段
から順次人力する２フレームデタを同時に２　ｉ−ｉＩ
ｉｉ面表示する手段と、この手段の一方の画面に白黒像
およびカラーフローマツピング像を重畳表示させ他方の
画面に白黒像を表示させるように前記ＤＳＣ，ＣＦＭを
制御する手段とを備えたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。同一表示手段」二に白黒像にカラー像を重畳し
た内像と、白黒像のみとの両方の画像情報を同時に表示
するので、例えば細い血管等において白黒像にカラー像
か重なっても、白黒像のみのモニタ画面を観察すること
により細い血管等が見易くなる。これにより画像の細部
まで観察でき、良好な超音波診断情報か得られ、しかも
同一の表示手段にデュアル表示するので、装置を簡略化
できる。

（大施例） 第１図は本発明に係る超音波診１折装置の一実施例を示
す概略ブロック図、第２図はカラーフロマッピング像と
白黒像とを重畳した２フレームの画像をカラーモニタに
同時に２画面表示した状態を示す概略構成図、第３図は
カラーモニタの一方の画面にカラーフローマッピング像
と白黒像とを重畳した画像を表示させ他方の画面に白黒
像を表示させた状態を示す概略構成図である。

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、被検体からの反射超音波を受波するもので
ある。Ｂモード処理部３ｂは前記送受波回路２からの受
侶信号をＢモード検出しこの検出信号をＤＳＣ４に出力
するものである。

ＤＳＣ４はＤＳＣ人出力部４ａと、このＤＳＣ人出力部
４ａからの白黒データをフレーム毎に書込むＤＳＣＦＭ
４ｂとをｆｉｉｉｆえている。

位相検出回路３ａは前記送受波回路２からの受信信号を
位相検出し１・プラ偏移信号を得るものである。ＭＴＩ
フィルタ５は位相検出回路３ａからの信号をフィルタ処
理するものである。Ｃ　Ｆ　Ｍ　４（カラーフローマッ
ピンク）は、ＭＴＩフィルタ５からの信号をカラーフロ
ーマッピング処理して９ フレーム毎に山部のフレームメモリに記憶するものであ
る。

レンジヶ−１・部８は前記位相検出回路３ａからの信号
に対して１ポイン１・を設定し、レンジゲートをかける
ものである。ＦＦＴ９はレンジゲー１・部８からの血流
情報を周波数解析してＦＦＴデータを後述するカラーＤ
ＳＣ７に出力するものである。

本丈施例か特徴とするところは、前記ＤＳＣ４からの白
黒データと前記Ｃ　Ｆ　Ｍ６からのカラーフローマツピ
ングデータとをフレーム毎に加算する手段としてのカラ
ーＤＳＣ７と、このカラーＤＳＣ７から順次人力する２
フレームデータを同特に２画面表示する手段としてのカ
ラーモニタ１５と、このカラーモニタ］５の一方の画面
に白黒像およびカラーフローマツピング像を重畳表示さ
せ他方の画面に山黒像を表示させるように前記ＤＳＣ４
．　　ＣＦＭ６およびカラーＤＳＣ７を制御する手段と
してのコン１・ローラ］０を備えた点にある。

］　０ なおＤＳＣ７は前記ＦＦＴ９からの信号を書き込み、Ｔ
Ｖスキャン変換しカラーモニタ１５に出力している。

次にこのように｛１４成された超音波診断装置の作用に
ついて図面を参＋＋＜（Ｌて説明する。まず昂２図に示
すようにカラーフローマッピング像と白黒像とを重畳し
た２フレームの画像をカラーモニタ］５に同時に２画面
表示する場合について説明する。第１図に示すように超
音波探触子］は送受波回路２により送信駆動され、超音
波探触子１から図示しない生体に送波される超音波パル
スは、生体内で流動する血流によるドプラ偏移をとちな
う受信信号となり、超音波操触子１および前記送受波回
路２に受波される。そして送受波回路２からの受信信号
はＢモード処理部３ｂによりＢモード検出され、このフ
レーム毎の白黒データはＤＳＣ４のＤＳＣ入力出力部４
ａに人力し、さらにＤＳＣＦＭ４ｂに書き込まれる。

また送受波回路２からの受信信号は位相検出同路３ａに
より検波されて血流によるドプラ偏移信１１ 号とクラソタ成分とからなる信号が得られる。位相検出
回路３ａの出力からクラッタ成分か除失されドプラ偏移
信号をＩＨ７る。さらにこの信号をレンジゲーｌ・部８
により観測ＩＸにゲー１・をか（′Ｊ１ＦＦＴ５により
周波数解析して血流の向き（順流または逆流）およびス
ペク１・ラムからなる血流速度データを得、カラーＤＳ
Ｃ７に出力する。

一方、位相検出［川路３ａにより検波された信号は、Ｍ
ＴＩフィルタ５によりフィルタ処理され、ＣＦＭ６によ
りカラーフローマッピングされて内部のフレームメモリ
にフレーム毎に順次記憶される。

そして第２図に示すようにカラーＤＳＣ７により前記Ｄ
ＳＣ４からのフレーム毎の白黒データＷＦＩ，ＷＦ２と
前記Ｃ　ＦＭ６からのフレーム毎のカラーフローマッピ
ングデータＣＦ１．，ＣＦ２とは、順次ＷＦ１．＋ＣＦ
１，ＷＦ２＋ＣＦ２と加算される。そしてこれら２フレ
ームの加算された画像は、カラーモニタ］５の一ノｊの
画面１５ａに１フレーム口の加算画像ＷＦ１＋ＣＦ１が
表示さ］２ れ、カラーモニタ１５の他方の画面］．　５　ｂに２フ
レーム［１の加算画像ＷＦ２＋ＣＦ２か同ｌ１，＋７に
表示される。

次に第３図に示すようにカラーモニタ１５の一方の画面
にカラーフローマッピング像と白黒像とを重畳した画像
を表示させ、他方の画面に白黒像を表示させる場合につ
いて説明する。すなわちこの場合には、コン１・ローラ
１ｏから制御信号が前記ＤＳＣ４，ＣＦＭ６およびカラ
ＤＳＣ７に出力される。そうすると、カラーモニタ］５
の一方の画面］．　５　ａに１フレーム１」の加算画像
Ｗ　Ｆ　］十Ｃ　Ｆ　１か表示される。

一方、ＤＳＣ４内部のＤＳＣＦＭ４ｂには、前記制御信
号により２フレーム目に１フレーム「１の白黒データか
書き込まれ、またＣ　Ｆ　Ｍ　６１’１部のフレームメ
モリには、２フレーム１１にカラーデータを書き込まな
い。そうすると、１フレームｌ−１の１′黒データのみ
がカラーＤＳＣ７を介してカラーモニタ１５の他方の画
面１５ｂに出力される。

このように本実施例によれば、同一のカラーモ１３ ニタ］５上に白黒像にカラー像を重畳した画像と、白黒
像のみとの１南方の画像情報を同時に表示するので、例
えば細い血管ｚ５・において白黒像にカラ像が重なって
も、自黒像のみの画面を観察することにより細い血７′
｝゛等か見易くなる。これにより画像の細部まで観察で
き、良好な超音波診断情報か得られ、しかも同一のカラ
ーモニタ１５にデュアル表示するので、別に装置を設け
る必要がなくなり、超音波診断装置を簡略化できる。

なお本発明は上述した丈施例に限定されるものではなく
、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］ 本発明によれば、同一表示手段上に白黒像にカラー像を
重畳した画像と、白黒像のみとの両方の画像情報を同時
に表示するので、例えば細い血管′：５゛において白黒
像にカラー像か重なっても、白黒像のみのモニタ両面を
観察することにより細い血管等か見易くなる。これによ
り画像の細部まで観察でき、良好な超音波診断情報か得
られ、しかも］４ 同一の表示手段にデュアル表示するので、装置を簡略化
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１折装置の一丈施例を示
す概略ブロック図、第２図はカラーフロマッピング像と
白黒像とを重畳した２フレームの山像をカラーモニタに
同＋１：ｊに２画面表示した状態を示す概略構成図、第
３図はカラーモニタの一方の画面にカラーフローマッピ
ング像と白黒像とを重畳した画像を表示させ他方のｉ！
ｌＵｌ而に白黒像を表示させた状態を示す概略禍成図で
ある。 １・超音波探触子、２・・送受波川路、３ａ位相検出回
路、３　ｂ　−　Ｂモード処理部、４・ＤＳＣ４　ａ　
−　Ｄ　Ｓ　Ｃ人出力部、４　１）　−＝　Ｄ　Ｓ　Ｃ
　Ｆ　Ｍ　，５・・・ＭＴＩフィルタ、６・・・ＣＦＭ
，７・・・カラＤＳＣ，８・・レンジケ−１・部、９・
・ＦＦＴ，］０・・コン１・ローラ、］４・カラー処理
部、］５・・カラーモニタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波探触子から被検体に対して超音波を送受波し、受
   波信号を検波してフレーム毎の白黒データをＤＳＣに書
   き込み、前記受波信号からドプラ偏移信号を検出しフレ
   ーム毎のカラーフローマッピングデータをＣＦＭにより
   得、これらのデータを重畳表示する超音波診断装置にお
   いて、前記ＤＳＣからの白黒データと前記ＣＦＭからの
   カラーフローマッピングデータとをフレーム毎に加算す
   る手段と、この手段から順次入力する２フレームデータ
   を同時に２画面表示する手段と、この手段の一方の画面
   に白黒像およびカラーフローマッピング像を重畳表示さ
   せ他方の画面に白黒像を表示させるように前記ＤＳＣ、
   ＣＦＭを制御する手段とを具備したことを特徴とする超
   音波診断装置。