JPH048354A - 超音波血流イメージング装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、超音波のドプラ効果を利用して被検体内の血
流情報を求め、これを２次元表示する超音波血流イメー
ジング装置に関する。

（従来の技術） 超音波ドプラ法とパルス反射法とを併用することによっ
て一つの超音波プローブで血流情報と断層像（Ｂモード
像）情報を得、断層像に重ねて血流情報をリアルタイム
でカラー表示するようにした超音波血流イメージング装
置が知られている。

このような装置によって血流速度を測定する場合の動作
原理は次の通りである。

すなわち、被検体である生体内を流れている血流に対し
て超音波パルスを送波すると、この超音波ビームの中心
周波数ｆｃは流動する血球によって散乱されドプラ偏移
を受けて周波数ｆｄだけ変化して、この受波周波数ｆは
ｆ＝ｆｃ　＋ｆｄとなる。このとき周波数ｆｃ、ｆｄは
次式のように示される。

に こで、Ｖ：血流速度 θ：超音波ビームと血管とのなす角度 Ｃ：音速 従って、ドプラ偏移ｆｄを検出することによりて血流速
度Ｖを得ることができる。

このようにして得られた血流速度Ｖの２次元画像表示は
次のように行われる。先ず第３図のように超音波プロー
ブ１から被検体に対してＡ、　　Ｂ。

Ｃ９・・・方向に順次超音波パルスを送波してセクタ（
又はリニア）スキャンを行うにあたり、第４図の構成の
超音波血流イメージング装置によってその超音波パルス
のスキャン制御が行われる。

最初にＡ方向に数回超音波パルスが送波されると、被検
体内の血流でドプラ偏移されて反射されたエコー信号は
同一プローブ１によって受波され、電気信号に変換され
て受信回路２に送られる。

次に位相検波回路３によってドプラ偏移信号が検出され
る。このドプラ偏移信号は超音波ノ々ルスの方向に設け
られた例えば２５６個のサンプル点（Ｓ　Ｐ）ごとにと
らえられる。各サンプル点でとらえられたドプラ偏移信
号は周波数分析器４で周波数分析され、Ｄ、Ｓ、Ｃ，（
ディジタル・スキャン・コンバータ）５に送られここで
走査変換された後に、表示部６に送出されＡ方向の血流
像が２次元画像としてリアルタイムで表示される。

以下Ｂ、　　Ｃ，・・・の各方向に対しても同様な動作
が繰り返されて、各スキャン方向に対応した血流像（流
速分布像）が表示されることになる。

血流情報は、予め指定されたカラー変換情報を固定情報
として記憶したＲＯＭ　＜リード・オンリ・メモリ）等
よりなるカラー変換手段（図示しない）により、カラー
情報に変換され表示手段に表示されていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のカラー変換手段では、前記カラー
変換情報を利用者（医師、技師等）側にて変更できない
固定情報として記憶しているため、カラー変換の種類が
限られてしまい、前記利用者の診断の種類、目的によっ
て種々のカラー変換が要求された場合、その度、生産者
（装置製造会社等）に依頼し新しいカラー変換情報に変
更し、記憶したＲ　ＯＭ等に交換しなくてはならず、生
産者、利用者の双方ともに繁雑な作業とり、診断の効率
が低下するという問題を生じる。

本発明は上言己問題に鑑みてなされたものであり、種々
のカラー変換に容易に対応でき、診断の効率が低下しな
い超音波血流イメージング装置の提供を目的とするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、被検体に向けて送波した超音波の反射成分に
基づいて該被検体の断層像を表示すると共に、この断層
像に重ねて血流情報をカラー情報に変換してカラー表示
する超音波血流イメージング装置において、入力手段に
より前記カラー情報を任意に変更可能なカラー情報変更
手段を設けたことを特徴とするものである。

（作　用） 上記構成によれば、入力手段の入力情報により、カラー
情報変更手段がカラー情報を任意に変更することができ
るため、種々のカラー変換に容易に対応できる。

（実施例） 第１図は本発明一実施例の超音波血流イメージング装置
を示すブロック図である。

同図に示すように本実施例装置は、電子走査型超音波プ
ローブ（以下、「プローブ」という）１１゜電子走査装
置アナログ部１２．９０°移相器２５．ミキサ２４ａ、
　２４ｂ、　　Ｄ−パスフィルタ２６ａ、　２６ｂ、　
ＭＴ　Ｉ　（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｉｎｄｉｃ
ａｔｏｒ　）演算部２７．走査変換手段（ディジタル・
スキャン・コンバータ）３４、３５．カラー情報変更手
段３６．マルチプレクサ（ＭＰＸ）３７．Ｄ／Ａ　（デ
ィジタル・アナログ）変換手段３８２表示手段３９を有
する。

電子走査装置アナログ部１２は、プリアンプ１３゜パル
サ１４９発振器１５．デイレイライン１６．加算器１７
、検波器１８から構成されている。

加算器ビから出力された信号のうち一方は検波器１８を
介して走査変換手段３４へ送られ、他方はライン３９以
下へ送られる。ライン３９から加えられた信号は二分さ
れ各々ミキサ２４ａ、　２４ｂに加えられる。各ミキサ
２４ａ、２４ｂにはまた９０°移相器２５によって発振
器１５からの基準信号ｆ。が９０°の移相差で加えられ
る。この結果ローパスフィルタ２６ａ。

２６ｂにはドプラ偏移信号ｆｄと（２ｆｏ　＋ｆｄ　）
信号が入力され、ローパスフィルタ２６ａ、　２６ｂに
よって高周波成分が除去されてドプラ偏移信号ｆｄのみ
が得られる。これは血流情報演算のための位相検波出力
信号となる。

ローパスフィルタ２６ａ、２６ｂより出力された位相検
波出力信号がＭＴＩ演算部２７に加えられる。

このＭＴＩ演算部２７はＡ／Ｄ変換器２８ａ＝　２８ｂ
１ＭＴＩフィルタ２９ａ、２９ｂｓ自己相関器３０、平
均速度演算部３１、分散演算部３２、パワー演算部３３
から構成されている。このＭＴＩは移動目標指示装置と
称せられ、レーダに実用されておりドプラ効果を利用し
て移動目標のみを検知する技術である。

移動目標は血球となる。

自己相関器３０は周波数分析法の一種であり、２次元の
多点の周波数分析をリアルタイムで行う必要性から用い
られている。

また、平均速度演算部３１９分散演算部３２及びパワー
演算部３３においては、それぞれ所定の演算実行により
血流速９分散及びパワーが求められる。

ＭＴＩ演算部２７の出力は走査変換手段３５を介してカ
ラー情報変更手段３６に取り込まれ、ここでカラー処理
が施されるようになっている。このカラー情報変更手段
３６は血流情報をカラー（色）信号に変換するもので、
このカラー情報変更手段３６は、装置の外部の入力手段
（例えばキーボード。

タッチパネル等）により、カラー変換情報を書換え（変
更）可能となっている。そしてこのカラー情報変更手段
３６の処理出力（カラー情報）及び前記走査変換手段３
４の変換出力は、後段に配置されたＭＰＸ３７及びＤ／
Ａ変換手段３８を介して表示手段３９に送出されるよう
になっている。

次に、カラー情報変更手段３６．　Ｍ　Ｐ　Ｘ　３７及
びＤ／Ａ変換手段３８の詳細について第２図を参照しな
がら説明する。

同図に示すようにカラー情報変更手段３６は、制御部４
１と、ＲＡＭ　（ランダム・アクセス・メモリ）４０と
を有して成り、このＲＡ　Ｍ　４０に前記走査変換手段
３５の変換出力が取り込まれるようになっている。この
ＲＡＭ４０は前記制御部４１の制御下にあり、血流の方
向及び速度などの情報を、表示手段３９に表示される赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の輝度を表すディジ
タル信号に変換するものであり、このＲＡＭ４０の記憶
情報によって種々のカラー表示が可能となる。また、図
中４０ａはカラー変換情報が記憶されたＲＯＭ　（リー
ド・オンリ・メモリ）である。

本実施例装置においては、次のようにしてＲＡＭ４０の
記憶情報（カラー変換情報）が装置の外部の入力手段（
例えばキーボード、タッチパネル等）４２により書換え
（変更）可能となっている。

すなわち第２図において前記カラー情報変更手段３６は
、装置電源投入時には前記制御部４１により前記ＲＡＭ
４０が書込み状態にセットされ、前記ＲＯＭ４０ａに記
憶されたカラー変換情報が前記ＲＡＭ４０に書込まれる
。カラー変換情報の書込みが終了したら、前記制御部４
１はＲＡ　Ｍ　４０を読みだし状態にセットする。

そして、前記カラー情報変更手段３６は前記外部の入力
手段４２からの、前記ＲＡＭ４０のカラー変換情報の書
換え要求信号を受けた時にはく前記制御部４１は前記Ｒ
ＡＭ４０を書込み状態にセットし、前記外部の入力手段
４２から入力されたカラー変換情報を記憶し、すでにＲ
ＡＭ４０に書込まれた前記ＲＯＭ４０ａのカラー変換情
報の追加、訂正、削除等を行い書込み変更する。カラー
変換情報の書込み変更が終了したら、制御部４１はＲＡ
Ｍ４０を読み出し状態にもどす。

また、ＭＰＸ３７は４３．４４．４５で示すように３系
統のスイッチ機能を有し、このスイッチの切り換え動作
により走査変換手段３４の出力（Ｂモード像情報）と、
ＲＡＭ４０の出力との合成処理が行われる。

Ｄ／Ａ変換手段３８は３系統のＤ／Ａ変換器４６゜４７
、４８を有し、各Ｄ／Ａ変換器によって前記スイッチ４
３．４４．４５の選択出力がアナログ信号に変換され、
これが表示手段３９に送出されるようになっっている。

上記構成の実施例装置において、電子走査装置アナログ
部１２により被検体Ｂモード像を得るためのスキャンが
実行され、このスキャンにより得られたＢモード情報が
走査変換手段３４により表示系の走査に変換され、これ
がＭＰＸ３７．Ｄ／Ａ変換手段３８を介して表示手段３
９に送出され濃淡表示されることになる。

Ｂモード像情報収集と同時に収集されたドプラデータは
、ミキサ２４　ａ　、　２４　ｂ及びローパスフィルタ
２６ａ、　２６ｂを介してＭＴＩ演算部２７に取り込ま
れる。そしてＭＴＩ演算部２７内の平均速度演算部３１
、分散演算部３２パワ一演算部３３において所定の演算
処理が実行され、その演算結果（データ）か走査変換手
段３５を介してカラー情報変更手段３６に取り込まれる
。

そして、このカラー情報変更手段３６に取り込まれたデ
ータは前記ＲＡＭ４０に記憶されたカラー変換情報に従
いカラー情報に変換され、これがＭＰＸ３７．Ｄ／Ａ変
換手段３８を介して表示手段３９に送出され、Ｂモード
像上に重畳表示される。

このように本実施例装置においては、血流情報をカラー
（色）信号に変換するカラー情報変更手段３６のＲＡ　
Ｍ２Ｏに記憶されたカラー変換情報が、装置の外部の入
力手段４２によって容易に書替えることができるので、
血流情報をユーザが好きな色で表示することが容易にな
る。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく種々の変形実施が可
能であるのは言うまでもない。特に、カラー情報変更手
段３６のＲＡＭ４１）にカラー変換情報を記憶させる方
法は、外部人力装置からのみでなく、操作卓上のトラッ
クボール等を用いて作成変更したカラー変換情報を入力
するようにしてもよい。また、上記実施例ではＲＡＭは
、全ての領域について書換え可能な構成の如く説明した
が、固定領域と、書換え可能な領域とを区別した構成と
してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、種々のカラー変換
に対応でき、診断の効率が低下しない超音波血流イメー
ジング装置を提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例装置のブロック図、第２図は同
上装置の主要部の詳細なブロック図、第３図及び第４図
はそれぞれ従来例を示すスキャンパターン図及びブロッ
ク図である。 １１・・・超音波プローブ、２７１ＭＴ！演算部、３４
、３５・・・走査変換手段、 ３６・・・カラー情報変更手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体に向けて送波した超音波の反射成分に基づいて該
   被検体の断層像を表示すると共に、この断層像に重ねて
   血流情報をカラー情報に変換してカラー表示する超音波
   血流イメージング装置において、入力手段により前記カ
   ラー情報を任意に変更可能なカラー情報変更手段を設け
   たことを特徴とする超音波血流イメージング装置。