JPH0357443A - 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ＢモードとＤモード（ドプラモード）の同時操
作を行う超音波診断装置に関し、特にＢ／Ｄ同時モード
時におけるドブラ測定限界を向上し、Ｂモードの画質を
改善した超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 超音波を被検体内に照射すると、生体組織を媒体として
超音波が伝送されるが、臓器等の組織や病変部のような
周囲の組織との音響インピーダンスの差のある所から反
射されて、送波した超音波の一部が戻ってくる。超音波
診断装置はこの反射波を表示観察して診断する装置であ
る。

この超音波診断装置を用いる画像診断技術としては、Ｂ
モード２次元イメージにより行うのが一般的である。Ｂ
モード２次元イメージ法は、パルスのある所だけ時間軸
が光るように輝度変調を行い、ＣＲＴ上で時間軸を動か
して画像を得るものである。又、反射体が視線方向に運
動又は移動する物体であった場合、その反射波の周波数
はドブラ効果によって送信周波数から偏移する。この周
波数偏移量を測定して移動物体の速度及び移動方向を表
示するモードをＤモードという。

ところで、ドブラ情報を抽出すべきサンプル点又はその
反射源の位置を被検体の目的領域、例えば被検体内部に
おいて、動的に或いは連続的に定位又は同定するために
は、リアルタイムのＢモード像を見ながらそれを参照し
てパルスドブシステムのサンプル点を設定することが可
能なＢ／Ｄ同時モードを実施し得る超音波診断装置が必
須とされるようになった。

（発明が解決しようとする課題） 従来、Ｂ／Ｄ同時モードを実施する装置として以下に示
す２種類の装置がある。

（１）ＢモードとＤモードを交互に行う装置このような
装置では困難な制約があった。

即ち、Ｂモード像をリアルタイム性を十分に維持した状
態で得ようとすると、例えば、所望到達深度を２０ｃｍ
とした場合、音速を約１５３０ｍ／ｓとするとこれに対
する最大限のパルス繰り返し周波数は略４ＫＨｚとなる
が、その半分をＢモードに、残り半分をＤモードに当て
て交互に実施することになる。この方法ではＤモードの
データレートがＤモド単独の場合の１／２になるので、
測定できる速度の限度が１／２になってしまう。通常、
心室内ではｌｍ／ｓを超える血流の測定が必要であり、
Ｂ／Ｄモードでは折り返し現象が生じて、十分な観測を
することができない。

又、Ｂモード用のパルスによる反射波が疑似ドプラ効果
を起こしたり、Ｄモード用のパルスによる反射波がＢモ
ード画像の画質を劣化させる等の現象が発生していた。

（２）Ｄモードの測定可能な血流速の上限の制限を避け
るために、例えば、１２８サンプルのＦＦＴによって１
フレームを形成する場合に、４サンプルの中１サンプル
を間引いて、その間にＢモード像を得るようにして、１
フレーム中９６サンプルをＤモードに当て、３２サンプ
ルをＢモードに当てる方法がある。この方法は間引かれ
た１サンプル分を補間演算による復元処理を行って完全
なデータとするものである。この方法によれば、Ｄモー
ドの測定可能最大流速の上限が１／２になることは避け
られるが、複雑な補開演算を必要としていた。

上記の方法では、何れの方法も、ＢモードとＤモードと
でそれぞれ最適なパラメータ（例えば送波回路の高電圧
値等）を設定しようとすると、それ等のパラメータを高
速に切り替える必要があり、高速切り替えが困難な場合
にはＢモードとＤモード用のパラメータに同じパラメー
タを使用して妥協しなければならなかった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、Ｄモード単独の場合に比して測定可能最大流速が低下
することなく、Ｂモード用エコーとＤモード用エコー相
互間に生ずる影響を減少させた、Ｂ／Ｄ併用モード可能
な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） 前記の課題を解決する本発明は、被検体に超音波を照射
し反射波を受けて電気信号に変換処理して２次元断層像
を得るＢモード法と、被検体断面の一走査線上のサンプ
ル点に関してバルスドブラ方式によるドプラ信号を得る
ドプラモード法とを時分割的に用いるＢモード，Ｄモー
ド併用方式の超音波診断装置において、完成したパルス
ドプラ方式の信号を得るための少なくとも１回の１フレ
ーム分の送受信シーケンス後、１フレーム分の完成した
Ｂモード法の送受信シーケンスを行うように送受信装置
を制御するコントローラを具備することを特徴とするも
のである。

（作用） コントローラは装置を制御して、１フレーム分の完威し
たデータを収集するＢモード法送受信を、少なくとも１
回の同じく１フレーム分の完成したデータを収集するＤ
モード法送受信の間に行なわせる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の装置のブロック図である。

図において、１は電気信号を超音波に変換して送波し、
体内の反ａ・ｔ体からの反射波を電気信号に変換するブ
ローブである。２は送信用電気信号を発生し、増幅して
プロープ１に送信信号を供給する送信部と、ブローブ１
で受信した反射波信号を増幅，検波する受信部とを有す
る送受信部である。受信信号中、Ｂモード用のデータと
して収集されたデータはＢモード処理部３に、ドブラシ
フトデータとして収集されたデータはＤモード処理部４
に送られる。Ｄモード処理部４で処理されたデータは、
ＦＦＴ　（高速フーリエ変換装置）５によって演算され
て、流速分布や平均流速等が求められる。６はＢモード
処理部３からのＢモード用データ及びＦＦＴ５からのＤ
モード用データが人力され、それぞれの信号をディジタ
ル信号に変換し、一旦メモリに記憶させた後、テレビジ
ョンフォーマットで読み出してアナログ信号に変換する
ディジタルスキャンコンバータ（以下ＤＳＣという）で
ある。７はＤＳＣ６の出力を表示するための表示部であ
る。８は装置全体の動作の基準となり、又、送信信号を
形成するためのクロックを発生し、更に、装置の動作を
制御するためのコントローラで、後に示す装置の動作の
タイミングを規定するデータが格納されていて、装置の
動作を規定している。

次に上記のように構成さされた実施例の動作を第２図の
タイムチャートを参照しながら説明する。

第２図において、（イ）は送信のタイミング及びデータ
処理のタイミングを規定する送波トリガを示す図、（ロ
）はＢモードとＤモードとを交互に送受信してデータを
収集するタイミングを示す図で、１フレーム分の送波ト
リが１２８本毎にモードの切り替えを行っている状態を
示している。

（ハ）はＤモードのタイミングを示す図で、（口）のＤ
モード送受信のタイミング毎に、Ｄモード用パラメータ
設定■とＤモード送受信データ収集■を行い、Ｂモード
送受信のタイミング毎にＦＦＴ５による演算とＤＳＣ６
へのデータ書き込み及びデータ処理■を行うタイミング
を示している。

（二）は（ロ）のＢモード送受信のタイミング毎に、Ｂ
モード用パラメータ設定■とＢモード用送受信データ収
集及びＤＳＣへのデータ書き込み■を行い、Ｄモード送
受信のタイミング毎にデータ処理■を行うタイミングを
示している。

送受信部２はコントローラ８の制御によりＢモード送受
信のタイミングにおいて、Ｂモード用パラメータが設定
されて■、送波トリガにより送信信号をブローブ１に送
り、プローブ１は超音波を被検体内に送波する。次いで
、プローブ１は反射波を受波して電気信号に変換し、送
受信部２に送り込む。送受信部２は送り込まれた反射波
による信号を増幅し、検波して処理する。送受信部２で
処理されたデータはＢモード処理部３において処理され
、ＤＳＣ６に書き込まれる■。次いで、第２図（口）に
おけるＤモード送受データ収集時期になると、データ処
理されて表示部７で表示される■。このＢモード画像を
観察してドブラ情報を抽出する反射源の位置を目的領域
において同定する。

反射源の同定が終われば、送受信部２はコントローラ８
の制御により、Ｄモード用パラメータを設定し■、プロ
ープ１に送信信号を送り、Ｄモード用の送受信を行わせ
、Ｄモード送受データ収集を行う。この受信データはＤ
モード処理部４においてドプラ処理され、ドプラ偏移に
対するビート周波数を検出する■。次いで第２図（口）
におけるＢモード送受信データ収集のタイミングとなり
、Ｂモード送受信が行われると共に、Ｄモード処理部４
で処理されたビート周波数信号はＦＦＴ５で演算処理さ
れ、血流等移動物体の流速や移動速度が求められ、ＤＳ
Ｃ６に書き込まれ、フォーマットの変換等の処理後表示
部７に表示される■。

以上説明したように本実施例によれば、Ｂモード送受信
とＤモード送受信とをそれぞれ１フレーム完結後に交替
しているので、Ｄモード送受信時のデータレートが落ち
ることがなく、測定可能流速の上限が低下しない。又、
両モードの送受波が完全に時分割で行われているので、 （１）ＢモードとＤモード間相互のエコーのまわりこみ
などの悪影響が少ない。

（ＩＩ）　ＢモードとＤモードのそれぞれの送受波時に
両者において最適な値の異なるパラメータをトリガ毎に
高速に切り替える必要がなく、各フレーム毎にパラメー
タ設定を行えばよいので、送波回路の高電圧電源の電圧
もＢモードとＤモードの送信時に切り替えることが可能
になる。

又、実施例のようにＢモード１フレーム分とＤモード周
波数分析１フレーム分を交互に行えば、ＤＳＣ６内にお
けるＢモード用２ブレーン，Ｄモード用２プレーンの交
替バッファメモリは必要なくなり、Ｂモード用，Ｄモー
ド用それぞれ１ブレンずつでよくなる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

（１）Ｂモードのトリガの周期とＤモードのトリガの周
期とは同一である必要はなく、ＤモードのＰＲＦをＢモ
ードのＰＲＦより高くすることができるので、Ｄモード
の測定流速限界が上がると共にＢモードのフレームレー
トを上げることもできる。

（ｉｉ）　Ｂモードのデータと、Ｄモードのデータ分析
結果に対し、それぞれ例えば線形補間のような補間を第
３図に示すように行うことができる。図において、第２
図と同様な部分には同一の符号を用いてある。図中、■
はＤモード送受信データ収集中に、前後のデータ処理■
間に補間して充当される補間データ、■はＤモード送受
信データ収集中に、前後のデータ処理■の間に補間して
充当される補間データである。このように、１フレーム
毎に空白になるフレームにデータを補間して埋めること
により、より正確な表示ができるようになる。

（目１）第２図の実施例のデータ収集は、ＢモードとＤ
モードとを１フレーム毎に交替して行っていたがｍ回の
Ｂモードによるデータ収集とｎ回のＤモードによるデー
タ収集を適宜配分して行うようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明によれば、Ｄモード単
独の場合と同様に測定可能最大流速を低下させることな
く、又、Ｂモード用エコーとＤモード用エコー相互間の
影響を少なくすることができて、実用上の効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置のブロック図、第２図
は実施例の装置の動作のタイムチャート、第３図は他の
実施例のタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検体に超音波を照射し反射波を受けて電気信号に変換
   処理して２次元断層像を得るＢモード法と、被検体断面
   の一走査線上のサンプル点に関してパルスドプラ方式に
   よるドプラ信号を得るドプラモード法とを時分割的に用
   いるＢモード、Ｄモード併用方式の超音波診断装置にお
   いて、 完成したパルスドプラ方式の信号を得るための少なくと
   も１回の１フレーム分の送受信シーケンス後、１フレー
   ム分の完成したＢモード法の送受信シーケンスを行うよ
   うに送受信装置を制御するコントローラ（８）を具備す
   ることを特徴とする超音波診断装置。