JPH06225877A - 利得制御を調整自在とした超音波測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 超音波パルスを放射し、反射されるエコーを
受信し且つ各インパルスに起因するエコーを表すエコー
信号を発生する超音波測定装置に関する。 【構成】 装置は各エコー信号の振幅を制御する利得制
御手段２４と、エコー信号を受信し且つ処理する処理手
段２６とを具備する。処理手段は、第１のエコー信号の
第１の部分と、後続するエコー信号の第２の部分とを組
合せたものから成る複合エコー信号を処理し、利得制御
手段は、処理手段により処理されるときに複合エコー信
号の中の第１のエコー信号の第１の部分と、後続するエ
コー信号の第２の部分の双方の振幅を最適化するよう
に、第１のエコー信号の振幅を第１のエコー信号の持続
時間だけ第１の値に設定すると共に、後続するエコー信
号の振幅を後続するエコー信号の持続時間だけ第２の値
に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に、超音波を所定
の繰返し周波数で放射し且つ複数の境界面から反射され
るエコーを受信するプローブと、前記超音波パルスの放
射を制御する放射源回路と、各パルスにより発生される
エコーを表すエコー信号を発生する受信器回路と、エコ
ー信号の振幅を制御する利得制御手段と、エコー信号を
受信し且つ処理する処理手段とを具備する超音波測定装
置に関する。

【０００２】本発明は医療の用途に使用するのに適して
おり、たとえば、時間の経過に伴う血管の壁の内径と厚
さの変化を確定するように血管の前方壁と、後方壁の位
置の時間的な動きをたどる超音波測定装置で使用されて
も良い。本発明をその用途を例にとって開示するのが好
都合であるが、本発明はその用途に限定されないことを
理解すべきである。たとえば、角膜レンズの厚さの測定
又は他の人体器官の非侵入形測定に本発明を使用しても
良い。また、パイプの非破壊試験の場合のように、壁厚
及び／又は内径の測定を必要とする医療分野でない用途
に本発明を使用しても良い。

【０００３】

【従来の技術】図１は、血管の壁の位置を測定する周知
の方式を概略的に示す。この図１は、被検体の皮膚２の
上方に配置された超音波変換器１を示し、その変換器１
は横断面図で示した動脈に面している、変換器１は超音
波パルス４を放射し、動脈組織及び動脈と血液との境界
面におけるそのパルスの反射によって発生する超音波エ
コーを受信し、且つそれに応答してエコー信号を発生す
るように電子回路により制御される。このエコー信号
は、超音波変換器の周波数に応じて、４つの別個のエコ
ー５，６，７及び８を表すか、あるいは、エコー５及び
６の組合せと、エコー７及び８の組合せとにそれぞれ対
応する２つのエコーのみを表すことができる。

【０００４】各々の境界面の動きは次のように確定され
る。変換器１はほぼ１０Ｈｚと５ＫＨｚとの間の繰返し
周波数をもつパルス４を放射する。各々の境界面の位置
によって決まる遅延の後に変換器により検出されるエコ
ーの位置を追跡するために、大きさの固定された時間ウ
ィンドウを使用して、エコーを待機する時間間隔を規定
するのであるが、この時間間隔は、各サイクルの後に、
境界面が不動である場合にそのウィンドウの中心でエコ
ーが検出されるように調整される。

【０００５】各々の境界面の時間位置と、血液及び組織
の中におけるパルスの伝搬速度とを知ったならば、その
間隔を使用することにより、血管３の前方壁と後方壁の
内径及び厚さの時間の経過に伴う変化を確定することが
可能になる。

【０００６】図１はごく概略的な図である。実際には、
血管３の前方壁と後方壁におけるパルスの反射によって
発生するエコーは、図２の要素エコーＥａｎｔ及びＥｐ
ｏｓｔにより示されるほど単純ではなく、それよりはる
かに複雑な形態である。この変形は、超音波パルスが異
なる特性を有する組織を横断すること、並びに血管の壁
と、それを取囲んでいる組織との境界面は、たとえば、
金属板と周囲の空気との境界面のようには明確には定義
されないことによって起こる。

【０００７】このように、特に医療の分野においては、
それらのエコーを発生させる境界面の位置をエコー信号
の形態から直接に、自動的に確定することはできない。
動いている境界面の位置を検出するに際しては、いくつ
かの技法を使用できるであろう。

【０００８】第１の技法によれば、境界面の位置は手動
操作により確定する。ユーザーはエコー信号をオシロス
コープ又は別の表示手段に表示し、そのエコー信号の、
エコートラッカがロックしなければならない特定のポイ
ントを選択する。第２の技法は、各々の境界面における
超音波信号の反射の結果として発生する信号の部分のみ
を保持して、雑音を抑制するようにエコー信号を処理す
ることから成る。この技法においては、検討すべきエコ
ー信号を、まず、デジタル化し、実時間で記憶し、その
後に続いて処理する。

【０００９】スイス特許出願第２８７１／９１号は、超
音波測定装置が血管に向かって第１の超音波パルスを放
射し、変換器により検出されたエコーから形成されるエ
コー信号を一連のデジタル値（時間ウィンドウの開放中
に形成される）に変換し、その後にそれらの値を記憶さ
せる第３の技法を説明している。初期設定段階では、記
憶されたそれらのデジタル値は、エコー信号の各要素エ
コーの中の基準点を選択し、要素エコーごとに、その要
素エコーを発生する各々の境界面の時間位置を確定し、
且つ要素ごとに、その要素エコーの基準点の位置と、処
理により得られる境界面の時間位置との間の時間間隔を
計算するように処理される。

【００１０】この処理と並行して、後続する超音波パル
スからのエコー信号の検出によって得られるデジタル値
を、各エコー信号に対する基準点の時間位置を追跡する
ように処理する同化段階が起こる。その後に続く収集段
階においては、同化段階に続く超音波パルスから発生す
るエコー信号の各々の要素エコーに対応する各境界面の
時間位置をたどり、記憶させる。最後に、収集段階で記
憶させたデータを使用して、血管の直径と時間との関係
を表示するなど、ユーザーに情報を提供する利用段階が
起こる。

【００１１】各々のエコー信号の形態、特に、その要素
エコーの形態の正確な解析は以上説明した技法のそれぞ
れについて、重要な一部分であることがわかる。しかし
ながら、図２に示すように、この解析の正確さは、要素
エコーＥｐｏｓｔが通常は要素エコーＥａｎｔより小さ
な値を有することによって阻害される。この結果は、血
管３の後方壁に到達する超音波パルスの部分、そして、
そのパルスから発生するエコーが被検体の中でより長い
距離を進んでゆかなければならないことによって起こ
る。そのように距離が長くなるのは、血管３の後方壁が
前方壁より変換器１から遠く離れているためと、変換器
１と血管３の反射面との整列の誤差によって、反射面か
らのエコーが変換器１へ直接には反射されて戻らないと
いう結果を招くためである。

【００１２】従って、超音波測定システムは、第１の要
素エコーの振幅を最適化するように設定されると共に、
第２の要素エコーに関する最適の条件に変更できるよう
な特性を提供することが望ましい。

【００１３】米国特許第４，４５１，７９７号は、パイ
プ壁の非侵入形試験に際して使用されるパルスシステム
の自動利得制御装置を開示している。そこで説明されて
いる超音波検査システムにおいては、プローブは超音波
パルスを放射し、パイプの近いほうの面と、遠いほうの
面とから得られるエコーを受信する。ａｇｃ増幅器はプ
ローブに接続しており、プローブが受信したエコーを表
すエコー信号を発生する。パルスの放射に続いて、第１
の回路がａｇｃ増幅器の出力端子に接続される。パイプ
の近いほうの壁からのエコーを受信したとき、エコー信
号の大きさを基準電圧と比較し、その差を使用して、ａ
ｇｃ増幅器の増幅を設定する。このようにして、近いほ
うの壁からのエコーに対応する部分のエコー信号の大き
さを最適化するのである。

【００１４】近いほうの壁からのエコーを受信した後で
はあるが、遠いほうの壁からのエコーを受信する前に、
第２の回路がａｇｃ増幅器の出力端子に接続される。プ
ローブがこの遠いほうの壁からのエコーを受信すると、
エコー信号は異なる基準電圧と比較され、その差を使用
して、ａｇｃ増幅器の増幅を新たなレベルに設定する。
このようにして、エコー信号の、遠いほうの壁からのエ
コーに対応する部分の大きさをも最適化する。

【００１５】この自動利得制御装置では、（単一の超音
波パルスから発生する）各々のエコー信号の増幅を近い
ほうの壁からのエコーの受信と、遠いほうの壁からのエ
コーの受信との間で調整する。ところが、血管の壁の位
置の時間に伴う動きを追跡する場合のような多くの用途
において、この種の利得調整は不可能である。

【００１６】どの利得制御回路にも、元来、容量特性及
び誘導特性が存在しているので、信号の増幅を変化させ
るべき場合には、何らかの整定時間が必要である。その
ような数多くの増幅器回路について、数マイクロ秒の整
定時間が要求されることは実験によって判明している。
超音波は被検体の中を約１５４０ｍ／秒の速度で進む。
大腿動脈又はけい動脈の直径は１ｃｍにもなるが、人間
の他の動脈は４ｍｍと細いものであるので、細い場合に
は、静止した動脈について要素エコーＥａｎｔ及びＥｐ
ｏｓｔはわずか５．２マイクロ秒しか離れていないこと
になるであろう。被検体の動脈は静止しておらず、実際
には変換器１からのパルスと、次にパルスとの間で動く
ため、変換器の利得を調整できる計算上の時点と、血管
３の後方壁からのエコーが受信される実際の時点との間
の時間は実際にはこれより短い。従って、先に説明した
利得制御システムを使用すると、エコー信号の振幅を変
化させるために２つの要素エコーの間で利用できる時間
は不十分である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の技術の欠点を軽減又は克服する超音波測定装置を提供
することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】その目的に留意して、本
発明は、超音波パルスを所定の繰返し周波数で放射し且
つ複数群の境界面から反射されるエコーを受信するプロ
ーブと、前記超音波パルスの放射を制御する放射源回路
と、前記パルスの各々により発生される前記エコーを表
し、１つの境界面群からのエコーに対応する第１の部分
と、別の境界面群からのエコーに対応する第２の部分と
を有するエコー信号を発生する受信器回路と、前記エコ
ー信号の各々の振幅を制御する利得制御手段と、前記エ
コー信号を受信し且つ処理する処理手段とを具備し、前
記処理手段は、第１のエコー信号の第１の部分と、後続
するエコー信号の第２の部分とを組合せたものから成る
複合エコー信号を処理し、前記利得制御手段は、前記処
理手段により処理されるときに、前記複合エコー信号の
中の前記第１のエコー信号の第１の部分と、前記後続す
るエコー信号の第２の部分の双方の振幅を最適化するよ
うに、前記第１のエコー信号の振幅を前記第１のエコー
信号の持続時間だけ第１の値に設定すると共に、前記後
続するエコー信号の振幅を前記後続するエコー信号の持
続時間だけ第２の値に設定することを特徴とする超音波
測定装置を提供する。

【００１９】このように、要素エコーＥａｎｔ及びＥｐ
ｏｓｔの振幅を、共に、この振幅を制御する手段につい
て十分な整定時間が得られるように最適化できるであろ
う。以下の説明は、本発明の超音波測定装置の様々な特
徴についてさらに詳細に言及している。本発明を理解し
やすくするために、説明中、超音波測定装置の好ましい
一実施例を示す添付の図面を参照する。本発明の超音波
測定装置が図面に示すような好ましい実施例に限定され
ないことを理解すべきである。

【００２０】

【実施例】そこで、図面の図３を参照すると、超音波プ
ローブ２１を有する変換器と、放射源回路２２と、受信
器回路２３と、利得制御回路２４と、入出力回路２５
と、処理手段２６と、表示手段２７とを具備する超音波
測定装置２０が示されている。超音波プローブ２１は超
音波を発信し、この超音波の反射の結果として発生する
エコーを受信する。

【００２１】放射源回路２２は電気インパルスを送り出
し、プローブ２１はその電気インパルスを対応する超音
波信号に変換する。放射源回路２２は、プローブ２１に
より放射される問合わせ信号の繰返し周波数を定める信
号を供給するクロック（図示せず）をさらに含む。超音
波インパルスの中心周波数は意図する用途に応じて選択
される。たとえば、中心周波数を２〜２０ＭＨｚとして
も良い。

【００２２】受信器回路２３は、プローブ２１から送り
出される。プローブ２１が受信した超音波エコーに対応
する電気信号を受信する。受信器回路は、カスケード接
続された３つの増幅器段２８，２９及び３０から構成さ
れている。そのため、同様の増幅器段を１つしか使用し
ない場合と比較して、より大きな信号利得が得られる
（ただし、他の実施例では、１つの増幅器段のみを使用
しても良い）。プローブ２１から受信した電気信号は各
々の増幅器段２８，２９及び３０により順に増幅されて
ゆき、その結果得られたエコー信号は処理手段２６によ
り受信される。

【００２３】処理手段２６はアナログ／デジタル変換器
３１と、計算手段３２と、メモリ手段３３とを具備す
る。受信器回路２３が送り出したエコー信号はアナログ
／デジタル変換器３１により受信され、その後、計算手
段３２に供給される。アナログ／デジタル変換器は、毎
秒１０⁸ 回までの変換を実行することができるアナログ
／デジタル８ビット変換器であるＳＯＮＩＸ Ｉｎｃ．
（アメリカ合衆国，バージニア州，スプリングフィール
ド）のＳＴＲ ８１００型の製品であっても良い。計算
手段３２は、従来の通りにエコー信号の一群の要素エコ
ーの各要素エコーの、送信される超音波信号に対する時
間位置を追跡するために使用されるエコートラッカを有
する。この位置、すなわち、最終的には各要素エコー信
号の送信される超音波インパルスに対する遅延は、超音
波プローブと、超音波パルスが反射される可動境界面と
の離間距離によって異なる。

【００２４】この追跡を実行するために、エコートラッ
カは放射源回路２２のクロックが発生したクロック信号
を受信し、適切な時点でエコー信号のデジタル化を開始
するために、アナログ／デジタル変換器３１に遅延信号
を供給する。エコートラッカは、デジタル化エコー信号
の（正又は負の）極値を検出する型であっても良い。中
間における超音波の速度をＣ＝１５４０ｍ／秒とし且つ
サンプリング周波数をｆ＝５０〜１００ＭＨｚとすると
き、２つのサンプリングポイントの間の距離はＣ／（２
ｆ）に等しいので、この極値は可動壁面の動きを評価す
るための正しい値ではない。これは、エコーの変位をお
おまかに追いかけることができない。

【００２５】あるいは、エコートラッカは欧州特許第Ａ
−３３７２９７号及び第Ａー３３６６２９号に記載され
ているような交差点検出型であっても良い。

【００２６】８０×３８７型又は８０×４８６型のマイ
クロプロセッサであると有利である計算手段３２は、メ
モリ手段３３と関連して装置２０の測定プロセスを実現
する。このプロセスの一部として、計算手段３２は受信
器回路２３の所望の利得に対応するデジタル値を利得制
御手段２４へ送信する。受信器回路２３はデジタル／ア
ナログ変換器３４と、利得信号回路３５とを具備する。
デジタル／アナログ変換器３４は計算手段３２からデジ
タル値を受信し、対応するアナログ信号を利得信号回路
３５に供給する。そこで、利得信号回路は増幅器段２
８，２９及び３０の各々の利得制御入力端子に適切な信
号を供給する。

【００２７】表示手段２７，入出力回路２５及びプリン
ト手段（図示せず）などの様々な周辺装置を追加しても
良い。ユーザーは、この入出力回路２５により、たとえ
ば、キーボード又は他のユーザー入力装置を介して、測
定装置２０の動作を制御することができる。計算手段３
２からのクロック信号の繰返し周波数を制御するため
に、入出力回路２５を放射源回路２２のクロックに接続
しても良い。また、血圧や血流速度を測定するために、
入出力回路は脈拍計、血量計又はドップラーセンサなど
の他の測定機器を同期させる働きをしても良い。

【００２８】図４は、受信器回路２３及び利得制御手段
２４の一実施例の概略回路図を示す。増幅器段２８はリ
ミッタ５０と、信号増幅器５１と、電圧フォロワ５２と
を具備する。増幅器段２９も同様にリミッタ５３と、信
号増幅器５４と、電圧フォロワ５５とを具備し、また、
増幅器段３０はリミッタ５６と、信号増幅器５７と、電
圧フォロワ５８とを具備する。

【００２９】プローブ２１からの電気信号は増幅器段２
８の端子５９で受信されて、増幅器５１の信号入力端子
６０に供給される。リミッタ５０は、入力端子６０に供
給される電気信号の振幅が所定の限界を超えた場合にそ
の信号をクリッピングすることにより、増幅器５１を保
護する。増幅器５１には、その信号入力端子で受信した
信号の増幅レベルを設定するための利得入力端子６１も
設けられている。

【００３０】増幅器５１の高インピーダンス出力端子を
次の増幅器段２９の低インピーダンス入力端子と整合さ
せるために、増幅器５１の出力端子６２は電圧フォロワ
５２に接続している。電圧フォロワ５２の出力端子は次
の増幅器段２９の入力端子に接続し、増幅器段２９の出
力端子は続く増幅器段３０の入力端子に接続している。
増幅器段２９及び３０は機能の上では第１の増幅器段２
８と同一であるので、ここでは、それらの動作について
は詳細には説明しない。

【００３１】各々の増幅器５４及び５７は、増幅器段２
８の増幅器５１の利得入力端子６１と同様に信号入力端
子における信号の増幅レベルを確定する利得入力端子を
有する。それらの利得入力はデジタル／アナログ変換器
３４により利得信号回路３５を介して与えられる。計算
手段３２は８ビットデータバス６３を介してデジタル／
アナログ変換器３４にデジタル値を供給する。このデジ
タル値は受信器回路２３の所望の利得に対応し、デジタ
ル／アナログ変換器はその入力端子６４でこのデジタル
値を受信する。デジタル値は出力端子６５で対応するア
ナログ電圧に変換される。

【００３２】利得信号回路３５は演算増幅器６６と、分
圧器回路６７とを具備する。演算増幅器６６は周知のよ
うに電圧フォロワとして構成されており、従って、その
出力端子における電圧はデジタル／アナログ変換器３４
の出力端子６５に現れる電圧と同じである。分圧器回路
６７は２つの出力端子６８及び６９を有し、そのうち第
１の出力端子は増幅器５１及び５４の双方の利得入力端
子に利得信号を供給し、また、第２の出力端子は増幅器
５７の利得入力端子に利得信号を供給する。

【００３３】分圧器回路３５の伝達特性はその出力端子
６８に関してと、出力端子６９に関してとでは異なる。
端子５９の信号に低レベルの増幅のみを与えるべきであ
ることを指示する低レベル信号が増幅器６６に供給され
たときは、出力端子６９は適切なレベルの利得信号を増
幅器５７に供給するが、出力端子６８は最小利得信号の
みを増幅器５１及び５４に供給する。端子５９の信号は
主として増幅器５７により増幅されるので、先行する増
幅器段からの、従って、全体として受信器回路からの信
号の総高調波ひずみは制限される。

【００３４】出力端子６９からの利得信号は、要求され
るレベルの信号増幅を増幅器段３０単独では実行できな
くなるまで、その信号増幅レベルに従って増加してゆ
く。より高い増幅レベルが必要とされたときには、分圧
器回路６７は出力端子６８からの利得信号のレベルを増
加させる。このように、増幅器５１及び５４による信号
の増幅は、増幅器５７と組合されて適切なレベルの信号
増幅を実行するように増進されるのである。

【００３５】次に、血管３の時間的な内径と壁厚を確定
するための超音波測定装置の動作を説明する。測定それ
自体を開始する前に、ユーザーは繰返し周波数及びセン
サ型、すなわち、超音波パルスの中心周波数などの装置
のパラメータを選択する。それらのパラメータは入出力
回路２５に接続するキーボードを介して選択されても良
いが、ユーザーが選択した用途の関数として処理手段３
０により自動的に選択されても良い。１例を挙げると、
血管壁の内径と厚さを測定する場合、けい動脈の測定に
際しては、繰返し周波数は１０Ｈｚから５ＫＨｚとな
る。エコー信号の要素エコーを時間ウィンドウの中には
め込むことができると共に、各々のエコーをエコートラ
ッカにより正しく追跡するように、アナログ／デジタル
変換器２６へ伝送される遅延の持続時間の手動作によ
り、又は自動的に調整される。

【００３６】ユーザーがそれらのパラメータを選択する
のを補助するために、表示手段２７を使用しても良い。
エコー信号のデジタル化を開始するためにアナログ／デ
ジタル変換器３１へ送信される遅延信号のタイミングを
調整することにより、（デジタル化された）要素エコー
Ｅａｎｔ及びＥｐｏｓｔの軌跡をユーザーに表示して、
血管３に関する超音波プローブ２１を正確に位置決めす
るのを助けても良い。

【００３７】処理手段２６が受信する２つの要素エコー
の振幅を最適化するために、計算手段３２は第２のデジ
タル値をバス６８を介してデジタル／アナログ変換器３
４へ送り出す。第１の要素エコーＥａｎｔの最適化振幅
に対応するこのデジタル値はアナログ電圧に変換され
て、利得信号回路３５により、各々の増幅器段２８，２
９及び３０の利得を調整するために使用される。プロー
ブ２１からの超音波パルスの放射に続いて、計算手段３
２は、選択された遅延の後、アナログ／デジタル変換器
３１にエコー信号のデジタル化を開始させる。計算手段
３２は、２つの要素エコーＥａｎｔ及びＥｐｏｓｔの間
の選択されたポイントに至るまで、デジタル化エコー信
号の各々のデジタル値をそれをメモリ手段３３に一時的
に記憶することを含めて処理する。

【００３８】このポイントと、後続する超音波インパル
ス、好ましくは次の超音波インパルスのプローブ２１か
らの放射との間で、計算手段３２は別のデジタル値をデ
ータバス６８へ送り出す。このデジタル値は第２の要素
エコーＥｐｏｓｔの振幅の最適化値に対応する。先の場
合と同様に、アナログ／デジタル変換器３１は、この後
続する超音波パルスから発生するエコー信号のデジタル
化を選択された遅延の後に開始する。しかしながら、受
信器回路２３の出力端子からのアナログ信号は、今度は
第２の要素エコーＥｐｏｓｔに関して最適化された振幅
を有する。計算手段３２は、先に述べた第１のエコー信
号について選択されたポイントに対応する時点で又はそ
の後で、この第２のエコー信号のデジタル値を処理す
る。

【００３９】要するに、要素エコーＥａｎｔの振幅は第
１のエコー信号で最適化されるのである。その後、要素
エコーＥｐｏｓｔの振幅が第２のエコー信号で最適化さ
れる。第１のエコー信号の、要素エコーＥａｎｔを含む
部分と、第２のエコー信号の、要素エコーＥｐｏｓｔを
含む部分とは計算手段により処理される。このようにし
て、２つの要素エコーの振幅が最適化されている「複
合」エコー信号を有効に形成する。

【００４０】計算手段３２が第１のエコー信号の処理を
停止する時点と、計算手段３２が第２のエコー信号の処
理を開始する時点とは、ユーザーにより選択されても良
い。それらの時点の適切な選択を可能にするために、表
示手段２７により複合エコー信号をユーザーに示すのが
好都合である。第１のエコー信号と第２のエコー信号の
利得もこのようにして選択しても良い。しかしながら、
他の実施例においては、この設定時点とそれらのエコー
信号利得を計算手段３２によって自動的に選択しても良
い。

【００４１】本発明を実現するために、上記の構成の変
形を使用しても良いことは理解されるであろう。たとえ
ば、アナログ／デジタル変換器３１に要素エコーＥａｎ
ｔを含んでいる第１のエコー信号の選択された部分と、
要素エコーＥｐｏｓｔを含む第２のエコー信号の別の選
択された部分とのみをデジタル化させても良い。

【００４２】加えて、計算手段３２を第１のエコー信号
と第２のエコー信号の双方からのデジタル値の全てを処
理するように適応させても良い。たとえば、第１のエコ
ー信号と第２のエコー信号の双方を共に表示手段２７に
より表示しても良い。ところが、これはメモリ手段３３
で必要であるよりも多くの記憶場所を使用するので、ユ
ーザーに混乱を引起こすこともあるだろう。

【００４３】別の実施例においては、プローブ２１から
放射される超音波パルスの振幅を調整することにより、
エコー信号の振幅を変化させても良い。パルスがより強
力になれば、被検体に内部損傷を引起こすと思われるの
で、このような方法は医療への適用には望ましくないで
あろう。

【００４４】そこで、ユーザーは、装置２０を使用して
スイス特許出願第２８７１／９１号に記載されている測
定プロセスを実行することにより、血管の境界面の位置
の測定へ進むことができる。この測定プロセスについて
は、ここでは詳細に説明しないが、これを初期設定段
階、同化段階及び処理段階という３つの段階に分割でき
る。初期設定段階では、メモリ手段３３へ転送され、メ
モリ手段に記憶されたデジタル値をエコー信号の各々の
基本エコーにおける基準点を選択し、基本エコーごと
に、その基本エコーを発生させる各々の境界面の時間的
位置を確定し且つ基本エコーごとに、その基本エコーの
基準点の位置と、処理により得られる境界面の時間的位
置との時間間隔を計算するように処理する。

【００４５】この処理と並行して同化段階が起こる。同
化段階では、後続する超音波パルスからのエコー信号の
検出の結果として得られたデジタル値を、基準点の各エ
コー信号に対する時間的位置を追跡するように処理す
る。その後に続く収集段階においては、同化段階に続く
超音波パルスから発生したエコー信号の各要素エコーに
対応する各々の境界面の時間的位置をたどり、記憶す
る。最後に起こる利用段階の間には、収集段階で記憶し
たデータを使用して、血管の直径と時間の関係を表示す
るなどの形でユーザーに情報を提供する。

【００４６】当業者には理解されるであろうが、異なる
境界面から受信した他のエコー群（その振幅を最適する
ためには異なる利得が必要である）の検出に関連して本
発明を使用しても良く、本発明は、上述の実施例の中で
説明したような血管の壁からのエコーの検出に際して見
出される要素エコーに関わる用途に限定されない。最後
に、特許請求の範囲で定義するような本発明の範囲から
逸脱せずに超音波測定装置について様々な変形及び／又
は追加を実装しうることを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】血管の前方壁と後方壁との境界面の位置の超音
波測定の原理を示す図。

【図２】血管の前方壁と後方壁により発生される２つの
要素エコーを表すエコー信号の時間的形状を示す図。

【図３】本発明による超音波測定装置の一実施例を概略
的に示す図。

【図４】図３の超音波測定装置の受信器回路の一実施例
の概略回路図。

【符号の説明】

２０ 超音波測定装置 ２１ 超音波プローブ ２２ 放射源回路 ２３ 受信器回路 ２４ 利得制御回路 ２５ 入出力回路 ２６ 処理手段 ２７ 表示手段 ２８，２９，３０ 増幅器段 ３１ アナログ／デジタル変換器 ３２ 計算手段 ３３ メモリ手段 ３４ デジタル／アナログ変換器 ３５ 利得信号回路 ５０，５３，５６ リミッタ ５１，５４，５７ 信号増幅器 ５２，５５，５８ 電圧フォロワ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 超音波パルスを所定の繰返し周波数で放
   射し且つ複数群の境界面から反射されるエコーを受信す
   るプローブ（２１）と、 前記超音波パルスの放射を制御する放射源回路（２２）
   と、 前記パルスの各々により発生される前記エコーを表し、
   １つの境界面群からのエコーに対応する第１の部分と、
   別の境界面群からのエコーに対応する第２の部分とを有
   するエコー信号を発生する受信器回路（２３）と、 前記エコー信号の各々の振幅を制御する利得制御手段
   （２４）と、 前記エコー信号を受信し且つ処理する処理手段（２６）
   とを具備する超音波装置において、 前記処理手段（２６）は、第１のエコー信号の第１の部
   分と、後続するエコー信号の第２の部分とを組合せたも
   のから成る複合エコー信号を処理し、 前記利得制御手段（２４）は、前記処理手段により処理
   されるときに前記複合エコー信号の中の前記第１のエコ
   ー信号の第１の部分と、前記後続するエコー信号の第２
   の部分の双方の振幅を最適化するように、前記第１のエ
   コー信号の振幅を前記第１のエコー信号の持続時間だけ
   第１の値に設定すると共に、前記後続するエコー信号の
   振幅を前記後続するエコー信号の持続時間だけ第２の値
   に設定することを特徴とする超音波測定装置。