JPH0653118B2

JPH0653118B2 - 超音波診断装置における血流速分布の表示方法

Info

Publication number: JPH0653118B2
Application number: JP20602585A
Authority: JP
Inventors: 五美田中; 元貞喜利
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1994-07-20
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPS6264340A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、被検体内に超音波パルスを放射した場合に血
流により生じるドプラー効果を利用して被検体内の血流
速分布をカラー画像として表示できるようにした超音波
診断装置における血流分布の表示方法に関する。

（ロ）従来技術とその問題点従来、心臓内部の血流動態を診断する場合に、超音波パ
ルスドプラー法が広く適用されている。この超音波パル
スドプラー法を利用して血流速分布をカラー表示する場
合には、生体内に超音波パルスを所定時間間隔で放射
し、前記生体から反射される超音波エコーに基づくエコ
ー信号から断層データを採取するとともに、該エコー信
号を位相検波することでドプラー信号を抽出し、抽出し
たドプラー信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）してその
ドプラー周波数分布（パワースペクトラム）を算出す
る。続いて、このパワースペクトラムから生体内の各部
位ごとに平均血流速を算出する。そして、第４図に示す
ように、この算出された平均血流速の正負の向きに対応
させて、たとえば放射される超音波ビームに対して血流
が近付いてくる場合には赤色、遠ざかる場合には青色と
いうように異なる２つの色相を与え、しかも、平均血流
速の大きさに対して各色相の輝度を与えることにより、
先に採取した断層データに基づく断層像の上に重ねて血
流速分布をカラーで表示している。

ところが、平均血流速の演算過程においてはエイリアジ
ングが発生することがある。このようなエイリアジング
が発生すると、平均血流速が速くなってパルス繰り返し
周波数から定まるドプラー周波数範囲を越えてしまうの
で、その結果、第５図(a)中(ロ)から(ハ)への変化として
示されるように、パワースペクトラムのピークは負方向
に反転して現われる。また、平均血流速が遅くなれば同
図(ハ)から(ニ)への変化として示されるように、パワース
ペクトラムのピークは正方向に復帰する。

従来技術では、平均血流速の正負の方向や平均血流速の
大きさに対応する色相および輝度の対応関係が固定され
ているので、上記のようにエイリアジングが発生した場
合には、第５図(b)の(イ)〜(ニ)に示すように、被検体内
の実際の血流方向は変化していないにもかかわらず、画
面上では色相が途中で赤から青に変化するなどの現象が
生じ、その結果、血流分布の判断を混乱させ、誤った診
断がなされるなどの不具合を生じていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、平均血流速の大きさがパルス繰り返し周波数から定
まる規定流速を越えた場合でも、色相の反転を起こすこ
となく血流速分布として表示されるようにして、エイリ
アジングの存在位置を容易に確認でき、これによって一
層的確な診断ができるようにすることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明は上記の目的を達成するめに、パルス繰り返し周
波数から定まる検出可能なドプラー周波数範囲の正方
向、負方向の割り当てを、一方向の流れに対する色相で
は減少させ、その減少させた分だけ他方向の流れに対す
る色相の延長分として増加するように変化させるように
している。

（ニ）実施例第１図は、本発明方法を適用するための超音波診断装置
の表示色設定回路のブロック図である。同図において、
符号１は超音波診断装置の表示色設定回路を示し、２〜
４は平均血流速の大きさに対応する輝度データが記憶さ
れるカラーＲＡＭである。そして、本例の場合、一つの
カラーＲＡＭ２に記憶された輝度データが読み出された
場合には赤の色相が与えられ、また、他の一つのカラー
ＲＡＭ４に記憶された輝度データが読み出された場合に
は青の色相が与えられる。また、カラーＲＡＭ２、４に
ついては、第２図および第３図に示すように、アドレス
番号０〜７には平均血流速が負方向の場合の輝度データ
が記憶され、アドレス番号８〜１５には平均血流速が正
方向の場合の輝度データが記憶される。この場合の輝度
データとしては、最小輝度を与えるＤ_１から最大輝度を
与えるＤ₁₆までの１６段階のデータがあるものとする。
そして、平均血流速の正負の向きとその大きさを有する
平均血流速データが上記カラーＲＡＭ２〜４に対する読
み出しアドレス指定信号として加えられる。

６〜８カラーＲＡＭ２〜４の書き込み、読み出しに応じ
て平均血流速データと書き込みアドレスデータとを選択
するマルチプレクサ、１０〜１２はカラーＲＡＭから読
み出された輝度データをアナログ化するＤ／Ａ変換器、
１３はカラーテレビモニタである。

初期状態において、赤の色相与える一つのカラーＲＡＭ
２については、第２図(a)に示すように、平均血流速が
負方向である場合のアドレス番号１〜７に位置する輝度
データはクリアされ、平均血流速が正方向である場合の
アドレス番号８〜１５の位置には平均血流速が上から下
に向かって順次大きくなるように対応する輝度データが
２段階ごとにＤ_２、Ｄ_４、…、Ｄ₁₆とセットされている
ものとする。また、青の色相を与える一つのカラーＲＡ
Ｍ４については、第２図(b)に示すように、平均血流速
が負方向である場合のアドレス番号０〜７の位置に平均
血流速が下から上に向かって順次大きくなるように対応
する輝度データが２段階ごとにＤ_２、Ｄ_４、…、Ｄ₁₆と
セットされており、平均血流速が正方向の場合のアドレ
ス番号８〜１５の位置での輝度データはクリアされてい
るものとする。また、残りの緑の色相を与えるカラーＲ
ＡＭ３に関しては、アドレス番号１〜１５の各位置での
輝度データは常に全てクリアされているものとする。

この状態で、マルチプレクサ６〜８をデータの読み出し
側に切り替えると、平均血流速データが輝度データの読
み出しアドレス指定信号としてマルチプレクサ６〜８を
介して各カラーＲＡＭ２〜４に加わる。したがって、平
均血流速が正方向のときには、赤カラーＲＡＭ２に記憶
された輝度データの内で平均血流速の大きさに対応した
アドレス番号位置にある輝度データ（たとえばＤ₁₄）が
読み出される。そして、読み出された輝度データはＤ／
Ａ変換器でアナログ化され、カラーテレビモニタ１３に
対して赤の色相を与える輝度変調信号として出力され
る。一方、他のカラーＲＡＭ３、４については、血流速
データで指定されるアドレス番号位置の輝度データはク
リアされているので輝度データは読み出されず、したが
って、カラーテレビモニタ１３には赤の色相をもつ輝度
のみが表示される。また、平均血流速が負方向のとき
は、青カラーＲＡＭ４に記憶された輝度データの内で平
均血流速の大きさに対応したアドレス番号位置にある輝
度データ（たとえばＤ_４）が読み出されるが、他のカラ
ーＲＡＭ２、３の輝度はクリアされているので、カラー
テレビモニタ１３には青の色相をもつ輝度のみが表示さ
れる。

上記の表示では、エイリアジングが発生していない場合
には何等問題は無い。ところが、平均血流速がパルス繰
り返し周波数から定まる規定流速よりも更に速くなって
エイリアジングが発生すると、たとえば、平均血流速が
正方向から突如負方向に反転することになる。したがっ
て、このままでは、本来は赤の色相与えるカラーＲＡＭ
２に対する読み出しアドレス指定信号して与えられるべ
き輝度データが青カラーＲＡＭ４に対する読み出しアド
レス指定信号して与えられるので、色相が誤って表示さ
れてしまう。

そこで、エイリアジングが発生しているおそれがある場
合には、まず、カラーテレビモニタ１３の表示画像を見
ながらボタン操作をするなどして、図外の制御回路から
の制御によりマルチプレクサ６〜８をデータの書き込み
側に切り換え、次いで、書き込みアドレスデータでカラ
ーＲＡＭの書き込みアドレスを指定しつつ輝度データを
カラーＲＡＭ２、４に与えて該カラーＲＡＭ２、４４の
記憶内容を書き替える。

たとえば、赤の色相を与えるカラーＲＡＭ２について
は、第３図(a)に示すように、平均血流速が負方向であ
る場合のアドレス番号１〜７の内、０〜３の位置には平
均血流速の大きさがパルス繰り返し周波数から定まる規
定流速を越えてエイリアジングが発生した場合に、上記
規定流速を越えた平均血流速の値が上から下に向かって
実質上次第に大きくなるように輝度データＤ₁₂、Ｄ₁₃、
Ｄ₁₄、Ｄ₁₆をセットする。また、番号４〜７までのアド
レス位置ではデータをクリアする。さらに、平均血流速
が正方向である場合のアドレス番号８〜１５の位置には
平均血流速が上から下に向かって順次大きくなるように
輝度データＤ_１、Ｄ_２、…、Ｄ₁₀をセットする。また、
青の色相を与えるカラーＲＡＭ４については、第３図
(b)に示すように、平均血流速が負方向である場合のア
ドレス番号４〜７の位置に平均血流速が下から上に向か
って順次大きくなるように輝度データＤ_４、Ｄ_８、
Ｄ₁₂、Ｄ₁₆をセットし、アドレス番号０〜３と平均血流
速が正方向である場合のアドレス番号８〜１５に位置す
る輝度データは全てクリアする。なお、緑の色相を与え
るカラーＲＡＭ３に関してはデータを書き替えずにアド
レス番号１〜１５のデータは全てクリアしたままにす
る。

このようにすれば、平均血流速がパルス繰り返し周波数
から定まる規定流速よりも更に速くなってエイリアジン
グが発生した場合、平均血流速の方向は負方向になる
が、そのときには、赤の色相を与えるカラーＲＡＭ２に
記憶された輝度データの内、規定速度を越えた平均血流
速の大きさに対応したアドレス番号位置にある輝度デー
タ（たとえばＤ₁₄）が読み出される。その際、他のカラ
ーＲＡＭ３、４については平均血流速データで指定され
るアドレス番号位置の輝度データはクリアされているの
で、カラーテレビモニタ１３上では依然として赤の色相
もつ輝度が表示される。

このように、平均血流速の大きさがパルス繰り返し周波
数から定まる規定流速を越えてエイリアジングが発生し
ているおそれがある場合には、ドプラー周波数範囲の割
り当てを、一方の色相（第３図の例では青）を与えるカ
ラーＲＡＭ４のデータ量を減少させ、その減少させた分
だけ他方の色相（たとえば赤）与えるカラーＲＡＭ２の
データ量を増加させるようにする。

したがって、カラーテレビモニタ１３を見ながらカラー
ＲＡＭ２、４の各記憶内容を上記のようにして書き替え
れば、エイリアジングが発生して平均血流速が規定流速
を越えた場合でも色相が局部的に反転するといったこと
がなくなり、滑らかなカラー画像として表示することが
可能となる。しかも、画像を見ながら色相の変化を観察
すれば、エイリアジングの存在位置を確認することもで
きる。

また、この実施例では平均血流速が大きくなってその向
きが正方向から負方向へ反転するようなエイリアジング
が発生した場合について説明したが、負方向から正方向
へ反転するようなエイリアジングが発生した場合もカラ
ーＲＡＭの記憶内容を書き替えることによって同様に対
処できるのは勿論である。

（ホ）効果以上のように本発明によれば、平均血流速の大きさがパ
ルス繰り返し周波数から定まる規定流速を越えた場合で
も、色相の反転を起こすことなく血流速分布として表示
されるので、エイリアジングの存在位置の確認が容易と
なるので、一層的確な診断ができるようになる等の優れ
た効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方法を適用するための超音波
診断装置の表示色設定回路のブロック図、第２図および
第３図は本発明方法を説明するためのカラーＲＡＭの記
憶内容を示すメモリマップ図、第４図は平均血流速の方
向とその大きさを表示する方法の説明図、第５図はエイ
リアジングが発生した箇所のパワースペクトラムと色相
との関係を示す説明図である。１……超音波診断装置、２〜４……カラーＲＡＭ、１３
……カラーテレビモニタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内に超音波パルスを放射し、被検体
内の血流により生じるドプラー効果を利用してドプラー
周波数分布を求め、このドプラー周波数分布からその平
均血流速を算出し、得られた平均血流速の正負の方向に
対応して異なる２つの色相を与えるとともに、前記平均
血流速の大きさに対応させて各色相の輝度を設定するこ
とにより被検体内の血流速分布をカラー画像として表示
する方法であって、パルス繰り返し周波数から定まる検出可能なドプラー周
波数範囲の正方向、負方向への割り当てを、一方向の流
れに対する色相では減少させ、その減少させた分だけ他
方向の流れに対する色相の延長分して増加するように変
化させることを特徴とする超音波診断装置における血流
速分布の表示方法。