JPH0430837A - ドプラ断層超音波診断装置 - 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、ドプラ断層超音波診断装置、特に、プローブ
から生体内に超音波ビームを発射し、生体内から得られ
た反射エコーに基づいて生体内のエコー断層像及びドプ
ラ血流情報を表示するドプラ断層超音波診断装置に関す
る。

〔従来の技術〕

医用分野で用いられる超音波診断装置では、たとえば心
臓部のエコー断層像をリアルタイムでＣＲＴに表示した
り、またパルスドプラ法により特定部位の皿体速度を測
定し、この分布をカラーフロー画像として同様にＣＲＴ
に表示することが一般に行われている。

また最近、血流速度を２次元的に把握するために、ドプ
ラ断層法が採用されている。このドブラ断層法は、断層
データと血流速度データとを合成し、血流速度を２次元
的にしかもリアルタイムで表現するものである。すなわ
ち、断層情報及び血流情報がそれぞれディジタル化され
て構成され、Ｒ，Ｇ、Ｂのテレビジョン信号に変換され
て、通常の断層像の上に血流の平均速度プロフィールが
重ねてカラー表示（カラー・フロー・マツピング）され
るようになっている。

このような超音波診断装置による診断画像は、多くの走
査線によって形成されている。また、たとえばカラーフ
ロー画像の場合には、１本の走査線を得る際、その走査
線方向について同一の超音波ビームを複数回発射するよ
うにしている。一方、エコー画像を得る場合において、
１本の走査線を得る際には超音波ビームを１回発射すれ
ばよい。

また、カラーフロー画像とエコー画像の合成画像を得る
場合には、カラーフロー画像用に発射された複数回の超
音波ビームのうちの１回分をエコー画像に流用している
。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、カラーフロー画像のようなドプラ画像を得る際
には、超音波ビームの発射時に振動子を複数の波連数で
駆動した方が好ましい。一方、エコー画像を得る際には
、振動子の駆動波連数が多すぎると、距離分解能が低下
するため、その駆動波連数はドプラ画像の場合よりも少
ない方が良いことが一般に知られている。

ところが、前記従来の超音波診断装置では、カラーフロ
ー画像及びエコー画像の合成画像を得る場合においても
、超音波ビームの複数回の発射回数のそれぞれについて
超音波ビームを複数の波連数で駆動している。このため
従来装置では、エコー画像には不利な波連数で駆動され
ることになる。

また、エコー画像用の超音波ビームの直前のビームがカ
ラーフロー画像用の複数の波速駆動によるものであるな
め、この複数の波連数駆動によるビームの残留エコーが
エコー画像用の受信信号に重畳し、診断画像が不鮮明と
なるという問題が生じる。

本発明の目的は、エコー断層像について鮮明な診断画像
を得ることができるドプラ断層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〕

第１の発明に係るドプラ断層超音波診断装置は、プロー
ブから生体内に超音波ビームを発射し、生体内から得ら
れた反射エコーに基づいて、生体内のエコー断層像及び
ドプラ血流情報を表示するものであり、駆動信号発生部
と、受信部とを備えている。

前記駆動信号発注部は、プローブを駆動するための駆動
信号を各走査線方向についてそれぞれ複数回発生すると
ともに、それらの駆動信号のうちの連続する少なくとも
２回を他に比較して少ない波連数で発生するものである
。前記受信部は、前記波連数の少ない駆動信号のうちの
最も遅いタイミングで発生した駆動信号による反射エコ
ーをエコー断層像として受信するものである。

第２の発明に係るドプラ断層超音波診断装置は、第１の
発明に係るドプラ断層超音波診断装置において、前記駆
動信号発生部が、前記波連数の少ない駆動信号を走査線
の切り換え直前に発生させるものであり、前記受信部が
、前記最も遅いタイミングで発生した駆動信号による反
射エコーの受信期間を他に比較して長く設定しているも
のである。

〔作用〕

第１の発明に係るドプラ断層超音波診断装置では、診断
の際には、駆動信号発生部が各走査線方向についてそれ
ぞれ複数回の駆動信号を発生し、プローブを駆動する。

また、この駆動信号を発生する際、駆動信号発生回路は
、各走査線方向について発生した複数回の駆動信号のう
ちの連続する少なくとも２回を他に比較して少ない波連
数で発生する。そして、前記駆動信号により駆動された
プローブから生体内に超音波ビームが発射される。

受信部は、生体内で反射した反射エコーを受信する。こ
の場合において、受信部は、前記波連数の少ない駆動信
号のうちの最も遅いタイミングで発生した駆動信号によ
る反射エコーをエコー断層像として受信する。また受信
部は、前記波連数の少ない駆動信号を除く他の駆動信号
による反射工コーをドプラ画像として受信する。

たとえば彼達敗の少ない駆動信号の発生回数を２回に設
定した場合には、この２回のうちの２回目の反射エコー
がエコー断層像として受信される。

これにより、彼達敗の少ない駆動信号による反射エコー
がエコー断層像に用いられることになり、距離分解能を
低下させることなく、エコー画像を形成できる。そして
、１回目の反射エコーの受信期間により、彼達敗の多い
駆動信号による反射信号の残留エコーの影響を低減でき
る。これにより、エコー断層像について鮮明な診断画像
を得ることができる。

第２の発明に係るドプラ断層超音波診断装置では、駆動
信号発生回路が、前記彼達敗の少ない駆動信号を走査線
の切り換え直前に発生させる。これにより、ドプラ画像
の画質を低下させることなく、エコー断層像を得ること
ができる。また、前記受信回路は、最も遅いタイミング
で発生した駆動信号による反射エコーの受信期間を他に
比較して長く設定している。これにより、エコー画像に
ついて深い視野深度を得ることができ、鮮明なエコー画
像を得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例による超音波診断装置を示し
ている。

第１図において、探触子１は複数の微小振動子から構成
されており、生体内に超音波ビームを発射するとともに
、生体内で反射した超音波エコーを受信するためのもの
である。探触子１には、駆動信号発生部２及び受信部３
が接続されている。

駆動信号発注部２には、走査制御回路４が設けられてい
る。走査制御回路４は、超音波ビームの走査制御を行う
ための回路である。走査制御回路４の出力には、駆動回
数カウンタ回路５が接続されている。駆動回数カウンタ
回路５は、各走査線方向について探触子１の駆動回数を
カウントするための回路である。駆動回数カウンタ回路
５の出力は、走査制御回路４に入力されている。また、
駆動回数カウンタ回路５の出力には、駆動間隔決定カウ
ンタ回路６が接続されている。駆動間隔決定カウンタ回
路６は、駆動回数カウンタ回路５からのカウント値にし
たがって各駆動タイミングの間隔を設定するための回路
である。駆動間隔決定カウンタ回路６の出力には、駆動
波速発生回路７及び８が接続されている。駆動波速発生
回路７は、第３Ａ図に示すような彼達パルスを発生する
回路である。なお、第３Ａ図において、横軸は時間を縦
軸は音圧を示している。また駆動信号発生回路８は、第
３Ｂ図に示すような、第３Ａ図よりも彼達敗の少ない彼
達パルスを発生する回路である。

駆動波速発生回路７及び８の出力には、波速選択回路９
が接続されている。波速選択回路９は、ドプラ画像用と
して駆動波連発注目１Ｆ１７の出力を、またエコー画像
用として駆動波速発生回路８の出力を選択するための回
路である。また、この波速選択回路９には、駆動回数カ
ウンタ回路５の出力が入力されている。波速選択回路９
の出力には、送波用遅延及び素子選択回路１０が接続さ
れている。送波用遅延及び素子選択回路１０は、探触子
１を構成する微小振動子を超音波ビームの送波の際に選
択するとともに、波速選択回路９からの信号をフォーカ
ス及び偏向用に遅延するための回路である。また、この
送波用遅延及び素子選択回路１０には、走査制御回路４
からの制御信号が入力されている。送波用遅延及び素子
選択回路１０の出力には、駆動信号発生回路１１が接続
されている。駆動信号発生回路１１は、送波用遅延及び
素子選択回路１０からの信号を昇圧及び整形して、探触
子１を駆動するための駆動信号を発生する回路である。

受信部３には、受渡回路１２が設けられている。

受波回路１２は、探触子１で得られた反射エコー信号を
フォーカス、偏向及び波形整形処理するための回路であ
る。受波回路１２の出力には、ドプラ信号処理回路１３
及びエコー信号処理回路１４が接続されている。ドプラ
信号処理回路１３は、受信信号に基づいてカラードプラ
信号を作成するための回路である。エコー信号処理回路
１４は、受信信号に基づいてエコー信号を作成するため
の回路である。ドプラ信号処理回路１３及びエコー信号
処理回路１４の出力には、表示信号発注回路１５が接続
されている０表示信号発生回路１５は、ドプラ信号処理
回路１３及びエコー信号処理回路１４からの各信号を合
成するとともに、後段の表示器１６のＣＲＴ等に表示可
能な表示信号を発生するための回路である０表示信号発
生回路１５には、走査制御回路４からの制御信号が入力
されるようになっている。

第２図は、カラー十エコーの合成画像を得る際の送受波
のタイミングを示している。第２図において、駆動タイ
ミングａは、各走査線方向について探触子１を駆動する
タイミングを示している。

送受ビーム番号すは、探触子ｌで送受波される各ビーム
の番号を示している。なお、添字のｊ及びｉ＋１は各走
査線方向を示し、また１〜ｊは各走査線方向について連
続して送受波するビームの回数を示している０時間ｔは
、各駆動タイミングａの間隔を示している。

以下、この第２図及び第１図を用いて、本装置の動作に
ついて説明する。

超音波診断の際には、まず駆動信号発生部２により探触
子１が駆動され、探触子１から生体内に超音波ビームが
発射される。

この場合には、走査制御回路４により、ｉ方向について
探触子１から連続して送信ビームをｊ回送信すると、走
査線をｉ方向からｉ＋１方向に、さらにｉ＋２方向にと
進める。また、このとき駆動回数カウンタ回路５は、送
信ビームｂの番号、すなわち、各走査線について探触子
ｌの駆動回数を１．２．・・・、ｊのようにカウントす
る。また駆動間隔決定カウンタ回路６は、駆動回数カウ
ンタ回路５からのカウント値にしたがって、駆動間隔す
なわち時間ｔを、駆動回数が１−ｊ−１回目まではＴと
し、ｊ回目はＴ十αに設定する。なお、Ｔとしては５０
〜５００μｓｅｃ程度が好ましい。

駆動波連発性回路７．８は、それぞれ第３Ａ図。

第３Ｂ図に示すような波速パルスを発生する。各駆動波
連発性回路７．８の出力は、波速選択回路９に入力され
る。波速選択回路９は、駆動回数が１〜ｊ−２回目まで
は駆動波速発生回路７の出力を選択し、駆動回数がｊ−
１及びｊ回目は駆動波速発生回路８の出力を選択する。

なお、駆動回数の２回分が他に比べて少ない彼達敗で駆
動されることになるため、ｊを２よりも十分大きくとり
、カラードプラ処理に対する悪影響を低減する必要があ
る。波速選択回路９の出力は、送波用遅延及び素子選択
回路１０に入力される。

送波用遅延及び素子選択回路１０は、波速選択回路９か
らの信号に対して所定の遅延量を設定する等の処理を施
す、送波用遅延及び素子選択回路１０の出力は、駆動信
号発生回路１１に入力される。駆動信号発生回路１１は
、送波用遅延及び素子選択回路１０からの信号を昇圧及
び整形し、探触子１を駆動するための駆動信号を発生す
る。この駆動信号により探触子１は駆動され、生体内地
超音波ビームを発射する。

探触子１で受信された反射エコー信号は、受渡回路１２
に入力される。受渡回路１２では、受信信号に対して所
定の波形整形処理が施される。受渡回路１２の出力はド
プラ信号処理回路１３及びエコー信号処理回路１４に入
力される。ドプラ信号処理回路１３は、受信ビーム番号
わが１−ｉ回目までの受信信号からカラードプラ信号を
作成する。エコー信号処理回路１４は、受信ビーム番号
すがｊ回目の受信信号からエコー信号を作成する。

このとき、ｊ回目の受信信号は、前述のように、他の１
−ｊ−２回目までの駆動信号に比べて彼達敗の少ない駆
動信号によるものであるため、距離分解能を低下させる
ことなく、エコー画像を形成できる。また、ｊ回目の受
信信号の受信時間はＴ十αと設定されており、ドプラ画
像用の受信時間Ｔよりも長く設定されている。これによ
り、エコー画像について深い視野深度を得ることができ
、鮮明なエコー画像を得る°ことができる。受信ビーム
番号すがｊ−１回目の受信信号の受信時間Ｔにより、彼
達敗の多い駆動信号による受信信号（１〜ｊ−２回）の
残留エコーの影響を低減でき、これにより、鮮明なエコ
ー画像と良好なドプラ画像を得ることができる。

なお、ドプラ信号処理回路１３及びエコー信号処理回１
Ｉｒ１４でそれぞれ得られたカラードプラ信号及びエコ
ー信号は表示信号発生回路１５に入力される。表示信号
発生回路１５は、入力された各信号を合成し、表示器１
６に表示可能な表示信号を表示器１６に出力する。表示
器１６は、この表示信号を受けて、画像表示を行う。

また、本装置を用いてエコー画像のみを得る際には、各
走査線方向についてビームを１回送受波するようにすれ
ばよい。これは、第２図においてｊ＝１とした場合に相
当する。また、カラー画像のみを得る際には、各走査線
方向についてそれぞれ（走査線の切替え時においても）
時間Ｔの間隔でビームを複数回送受波するようにすれば
よい。

これは、第２図においてｊ＞ｌの場合に相当する。

〔発明の効果〕

第１の発明に係るドプラ断層超音波診断装置では、プロ
ーブの駆動信号のうち連続する少なくとも２回を他に比
較して少ない彼達敗で発生するとともに、彼達敗の少な
い駆動信号のうちの最も遅いタイミングによる反射エコ
ーをエコー断層像として受信するようにしたので、鮮明
なエコー画像を得ることができる。

第２の発明に係るドプラ断層超音波診断装置では、前記
彼達敗の少ない駆動信号を走査線の切り換え直前に発生
させるとともに、最も遅いタイミングによる反射エコー
の受信期間が長く設定されているので、ドプラ画像の画
質を低下させることなく、エコー画像について深い視野
深度が得られ、鮮明なエコー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるドプラ断層超音波診断
装置の概略ブロック構成図、第２図は前記実施例装置の
動作を説明するための図、第３Ａ図及び第３Ｂ図は探触
子駆動用の駆動パルス波形を示す図である。 １・・・探触子、２・・・駆動信号発生部、３・・・受
信部、Ｔ・・・ドプラ画像用送受信時間、Ｔ＋α・・・
エコー画像用送受信時間。 特許出願人　　株式会社島津製作所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブから生体内に超音波ビームを発射し、生
   体内から得られた反射エコーに基づいて、生体内のエコ
   ー断層像及びドプラ血流情報を表示するドプラ断層超音
   波診断装置において、 前記プローブを駆動するための駆動信号を各走査線方向
   についてそれぞれ複数回発生するとともに、それらの駆
   動信号のうちの連続する少なくとも２回を他に比較して
   少ない波連数で発生する駆動信号発生部と、 前記波連数の少ない駆動信号のうちの最も遅いタイミン
   グで発生した駆動信号による反射エコーをエコー断層像
   として受信する受信部と、 を備えたドプラ断層超音波診断装置。
2. （２）前記駆動信号発生部は、前記波連数の少ない駆動
   信号を走査線の切り換え直前に発生させるものであり、 前記受信部は、前記最も遅いタイミングで発生した駆動
   信号による反射エコーの受信期間を他に比較して長く設
   定している、 請求項（１）記載のドプラ断層超音波診断装置。