JPH0399646A - 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】 ［日次コ 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するだめの手段 作用 実施例 発明の効果 ［概要コ 被検体内を流れる液の速度を階調表示する超音波診断装
置に関し、 表示フレームレイトを低下させることなく高品質な表示
を行うことが可能となる超音波診断装置の提供を目的と
し、 一定の角度間隔とされた各走査線方向について超音波の
送受信を所定回数繰り返す超音波送受信手段と、各走査
線方向についての超音波送信を制御する送信制御手段と
、超音波送信の対象とされた被検体内部の診断部部位に
おける液流の速度を超音波の受信情報および超音波送信
の制御情報から求めて階調表示する流速階調表示手段と
、を有し、送信制御手段は、指定の走査線方向について
超音波送信が一定の同断て量子の回数たけ繰り返される
制御を行う第１制御手段と、超音波送信の各繰り返し周
期因において対応した走査線方向についての超音波送受
信が行われていない空きの時間内で指定外の走査線方向
について超音波が送信される制御を行う第２制御手段と
、を含む、ことにより構成される。

［産業上の利用分野］ 本発明は、被検体内部を流れる液の速度を階調表示する
超音波診断装置に関する。

カラードプラ解析モートを有する超音波診断装置は血流
の速度をカラーで階調表示でき、このため、心機能の診
断などに広く利用される。

［従来の技術］ 第５図ではこの種の装置の全体構成が説明されており、
送信繰り返しタイミング発生回路５０て発生したタイミ
ング信号が走査線方向発生回路５２に与えられる。

第６図では従来における走査線方向発生回路５２の構成
が説明されており、送信繰り返しタイミング発生回路５
０のタイミング信号は８進カウンタ５２ａに人力される
。

そして８進カウンタ５２　ａの出力は１２０進カウンタ
５２Ｉ）に与えられ、１２０進カウンタ５２Ｉ）の出力
は走査線番号発生器５２ｃに供給される。

さらに、走査線番号発生器５２ｃで発生したラインナン
バー１　ｉ　ｎｅ＃　（＃＝Ｏ〜１１９）は送受信デイ
レイＲＯＭテーブル５４．ドプラ解析器５６、デジタル
スキャンコンバータ５８に与えられる。

送受信デイレイＲＯＭテーブル５４の出力は送受信アン
プ６０に与えられ、この送受信アンプ６０に送受信周波
数発生回路６２から送信周波数信号が人力される。

送信アンプ６０の出力は超音波プローブ６４に与えられ
、その結果、超音波プローブ６４により超音波が所定の
角度範囲を走査される。

この超音波プローブ６４の超音波送受信面は第７図のよ
うに被検者の体表面に密接され、体表面から所定の深さ
ｄの位置に存在する診断部位へ指向される。

この超音波プローブ６４による超音波送信は超音波走査
の角度範囲を多数に等分（この例では、１２０等分）し
た各走査線（ｌｉｎｅｏ　〜１１９）について行われて
おり（第８図参照）、超音波送信の行われる各走査線は
走査線方向発生回路５２の走査線番号発生器５２ｃて１
２０進カウンタ５２ｂの出力を用いて順に指定される。

また、走査線方向発生回路５２に８進カウンタ５２ａが
設けられることにより、第９図で示されるように各走査
線（ｌ　１ｎｅｏ、１　・・・１１９）について超音波
プローブ６４の超音波送信が８回ずつ繰り返して行われ
る。

なお、超音波プローブ６４て棺列配置された各振動子の
駆動は送受信デイレイＲＯＭテーブル５４が設けられる
ことにより遅延制御される。

以上のようにして超音波の送信が行われると、各超音波
信号は心臓などの診断部位で反射して超音波プローブ６
４で受信され、その受信信号は送受信アンプ６０を介し
てサミング回路６６へ与えられる。

サミング回路６６では診断部位を流れる血液の流速情報
が得られ、その出力はアンプ６８を介してミキサ７０．
７２に与えられる。

ミキ→ノア０には送信周波数発生回路６２の出力が直接
呼えられ、ミキサ７２にはその発生回路６２の出力が９
０度の位相シフト回路７４を介して与えられる。

これらミキ→）７０．７２の出力（血流方向判別用）は
へ／Ｄ二１ンハータ７Ｇを介してドプラ解析器５６に与
えられ、第１０図のように血流速度を階調表現するカラ
ードプラの解析結果がＡ／Ｄコンバータ７６の出力およ
び走査線方向発生回路５２の出力から得られる。

そのドプラ解析器５６の出力はデジタルスキャンコンバ
ータ５８を介して表示器７８に与えられ、その結果、診
断部位における血流速度がカラーで階調表示される。

なお、血流の方向成分はミキサ７０．７２．　　位相シ
フト回路７４が設けられることにより判別されている。

［発明が解決しようとする課題］ ここで、最高の血流速度Ｖ　ｍ　ａ　ｘは、超音波の速
度が値Ｃて、超音波送信の周波数が値［て、超音波送信
の繰り返し周波数が値ＲＦＲで各々表わされるときに、 ＣＸ　ＲＦＲ Ｖｍａｘ＝　　　　　　　　２ ２　×　［ の式により示される。

したがって、階調表示が可能な１゛１を低の血流速度は
最高の血流速度Ｖ　ｍ　ａ　ｘを階調数（＝６／１）で
除したものとなる。

このため、診断部位における血流速度が低い場合には、
これに応して超音波送信の繰り返し周波数ＲＦＲを引き
下げることが必要となる。

その結果、超音波送信の繰り返し周期ＴＡ（第９図参照
）が引き延はされ、全ての走査を完了するために、周期
ＩＴＡＸ走査線本数（１２０本）×送信線り返し回数（
８回）改行で示される長い時間を要し、全走査時間の逆
数となる表示フレームレイトが低下する。

そこで、超音波の走査線本数や解析の１ノンプル数（繰
り返し送ＩＨの回数）が減少設定される。

しかしながら、その場合には十分な超音波受信受信情報
が得られないので、高品質な表示を行うことが不可能と
なる。

本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、表示フレームレイトの低下を招くことなく
高品質な表示を行うことが可能となる超音波診断装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明に係る装置は第１図
のように構成されている。

同図の超音波送受信手段１０ては、一定の角度間隔とさ
れた各走査線方向について超音波の送受信が所定回数繰
り返される。

そして各走査線方向についての超音波送信は送信制御手
段１２て制御される。

また流速階調表示手段１６ては、超音波送受信の対象と
された被検体１４内部の診断部位１４ａにおける液流１
４ｂの速度が超音波の受信情報およひ超音波送ＩＲの制
御情報から求められ、その階調表示が行われる。

ここで、送信制御手段１２には第１制御手段１２ａと第
２制御手段１２ｂとが含まれている。

その第１制御手段１２ｂては指定の走査線方向について
超音波送信を一定の周期（ＴＡ）で前記の回数だけ繰り
返させる制御が行われる。

そして第２制御手段１２１）では、超音波送信の各繰り
返し周期（ＴＡ）内において対応した走査線方向につい
ての超音波送受信が行われていない空きの周期内で、指
定外の走査線方向について超音波を送信させる制御が行
われる。

［作用］ 被検体１４内で低速の液？ＴＬ１４　ｂが診断部位１４
ａを通過し、その診断部位１４ａは被検体１４０表面か
ら浅い位置に存在する（第７図では深さｄ＝５０ｍ、ｍ
）場合を想定する。

したがって、超音波の送信時から受（イ時までの送受所
要時間ＴＢは ０ ＴＢ＝２Ｘｄ−ｉ−ｃ で表され、具体的には、 ＴＢ＝２Ｘ５０　［ｍｍ］÷１５３０Ｘ　１０３［ｍｍ
／ｓ］ ＝８５８１０−６［Ｓコ となる。

これに対し、超音波送信の繰り返し同期間隔ＴＡが超音
波送信を繰り返し周波数の逆数で示され、具体的には ＴＡ＝１１０．５Ｘ１０３［Ｓ−’］ ＝２Ｘ１０−３［Ｓ］ て示される。

このため超音波送信の繰り返し周期ＴＡ中で超音波送受
信に要する時間ＴＢが占める割合は第１１図のようにき
わめて小さなものとなる。

したがって、超音波送信の繰り返し周期ＴＡ内では超音
波の送受信が休止する長い空き時間が生ずる。

そこで、本発明ではこの空き時間を利用して他の走査線
方向について超音波送信が行われる。

１ ［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施例
を説明する。

第２図では実施例における走査線方向発生回路５２の構
成が説明されており、その走査線方向発生回路５２には
従来と同様に８進カウンタ５２　：Ｌが設けられている
。

そして８進カウンタ５２ａの出力側にはＸ進カウンタ５
２ｄが設けられており、Ｘ進カウンタ５２の出力は走査
線番号発生器５２Ｃに対応する加算処理回路５２ｅへ与
えられている。

その加算処理回路（’ｉ　２　ｅと８進カウンタ５２ａ
にはｎ進カウンタ５２ｆの出力が与えられており、ｒ１
進カウンタ５２ｆには送信繰り返しタイミング発生回路
５０の出力が与えられている。

また、カウンタ５２ｄには送信グループ数Ｘ＝１２がア
ップカウントの」二限値として外部から与えられており
、カウンタ５２ｆにも多重化本数［１＝１０がアップカ
ウントの上限値として外部から２ 与えられている。

本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明す
る。

ｆ１進カウンタ５２ｆの出力が８進カウンタ５２ａと加
算処理回路５２ｅに与えられているので、８進力ウンタ
５２ａカ月回アツ、ｌブカウントする間にｎ進カウンタ
５２ｆの出力が加算処理５２ｅへ１０回与えられる。

そしてこの間において８進カウンタ５２ａの出力が変化
せず、Ｘ進カウンタ５２ｄの出力も変化しないので、送
受信デイレイＲＯＭテーブル５４の１０アドレスが加算
処理回路５２ｅて連続して指定される。

その結果、１０本の連続した走査線方向へ超音波が超音
波送信の繰り返し周期ＴＡ中に送信される。

この様子は第３図で説明されており、期間ＴＡにおける
各超音波送信の間隔ＴＣは前述した超音波送受信の所要
期間ＴＢより長く設定される。

したがって、各走査線方向についての超音波送３− 信は前回の送信と受信が完了してから開始され、各超音
波送受信と次の超音波送受信との重複が回避される。

このようにして１０の走査線方向について超音波送信が
順に行われると、日進カウンタ５２ａがアップカウント
される。

このときには８進カウンタ５２ａがカウントアツプしな
いのてＸ進カウンタ５２ｄの出力は変化しない。

したがって、前回と同様な１０の走査線方向へ超音波が
順次送信される。

その動作は８進カウンタ５２ａがカウントアツプするま
で繰り返され、このため、１０の走査線方向について超
音波の送受信が時分割で同時に８回繰り返される。

このようにして超音波の多重送受信が８回繰り返される
と、８進カウンタ５２ａがカウントアツプしてＸ進カウ
ンタ５２ｄがアップカウントされ、その出力が加算処理
回路５２ｅてｎ進カウンタ５２ｒの出力と加算される。

４ その結果、ｎ進カウンタ５２ｆの出力て順に指定される
１０のＲＯＭアドレスが１０本の走査線分だけシフトさ
れる。

したがりて、次の１０の走査線方向をクループとしてそ
れら方向について超音波の送受信を８回行う動作が再び
繰り返される。

その後、多重の送受信が繰り返されて８進カウンタ５２
ａがカウントアツプされると、上記のアドレスシフトが
再び行われてざらに次の走査線１０本が指定される。

以上の動作は第４図で示されるようにＸ進カウンタ５２
ｄがカウントアツプするまで繰り返される。

すなわち本実施例では、超音波送信周期ＴＡの空き時間
（第１Ｏ図参照）を利用して計１０本の走査線に関する
超音波の繰り返し送受信が時分割多重で一括して行われ
、これをグループ単位として全走査線についての超音波
送受信が行われる。

その際には表示フレームレイｌ−Ｆ　Ｎが１５− ８てドプラ解析のサンプル数、値ＬＮは走査線の総本数
＝１２０）で示され、したがって従来より多重化本数倍
（＝１０倍）だけ高いものとなる。

また、表示フレームレイ１＝ＦＮ、　　送信繰り返し周
波数ＲＦＲが従来と同様であるときには、ドプラ解析の
サンプル数ＳＮは上記の式から多重化本数倍く１０倍）
となることが理解される。

このため本実施例によれば、体表面から浅い位置を低い
速度で流れる血液の場合、その血流速度を十分なフレー
ムレイトてカラーの階調表示を高品質に行うことが可能
となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、ある走査線につい
て超音波の送受信が行われる際に生した送受信休止の空
き時間を利用してその時間中に他の走査線について超音
波の送信が行われるので、被検体中を流れる液の速度を
十分なフレームレイ６ トで高品質に階調表示することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の原理説明図、 第２図は実施例の要部構成説明図、 第３図は実施例の送信多重化作用説明図、第４図は実施
例のグループ化送信作用説明図、第５図は超音波診断装
置の全体構成説明図、第６図は従来装置における走査線
方向発生回路の構成説明図、 第７図は超音波送受信作用の説明図、 第８図は従来装置の走査線説明図、 第９図は従来装置の送信繰り返し作用説明図、第１０図
は血流速度の階調表現説明図、第１１図は超音波送信周
期における空き時間の説明図、 Ｃある。 ５０・・・送信繰り返しタイミング発生回路５２・・・
走査線方向発生回路 ７ ５２ａ・・・８進カウンタ ５２ｄ・・・Ｘ進カウンタ ５２ｅ・・・加算処理回路 ５２ｆ・・・ｎ進カウンタ ５４・・・送受信デイレイＲＯＭテーブル５６・・・ド
プラ解析器 ５８・・・デジタルスキャンコンバータ６０・・・送受
信アンプ ６２・・・送信周波数発生回路 ６４・・・超音波プローブ ６６・・・サミング回路 ６８・・・アンプ ７０．７２・・・ミキ１ノ ア４・・・位相シフト回路 ７６・・・Ａ／Ｄコンバータ ８ Ｘ＝］ ｘ＝２ 実施例のグループ化 第４ 送信作用説明図 図 ２ 超音波送受信作用の説明図 第７図 従来装置の走査線説明図 第８図 従来装置の送信繰り 第９ ）返し作用説明図 図 血流速度の階調表現説明図 第 図 超音波送信周期における空き時間の説明図第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一定の角度間隔とされた各走査線方向について超音波の
   送受信を所定回数繰り返す超音波送受信手段（１０）と
   、 各走査線方向についての超音波送信を制御する送信制御
   手段（１２）と、 超音波送信の対象とされた被検体（１４）内部の診断部
   位（１４ａ）における液流（１４ｂ）の速度を超音波の
   受信情報および超音波送信の制御情報から求めて階調表
   示する流速階調表示手段（１６）と、 を有し、 送信制御手段（１２）は、 指定の走査線方向について超音波送信が一定の周期（Ｔ
   Ａ）で前記の回数だけ繰り返される制御を行う第１制御
   手段（１２ａ）と、 超音波送信の各繰り返し周期（ＴＡ）内において対応し
   た走査線方向についての超音波送受信が行われていない
   空きの時間内で指定外の走査線方向について超音波が送
   信される制御を行う第２制御手段（１２ｂ）と、 を含む、 ことを特徴とする超音波診断装置。