JPH0677584B2 - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPH0677584B2
JPH0677584B2 JP4890885A JP4890885A JPH0677584B2 JP H0677584 B2 JPH0677584 B2 JP H0677584B2 JP 4890885 A JP4890885 A JP 4890885A JP 4890885 A JP4890885 A JP 4890885A JP H0677584 B2 JPH0677584 B2 JP H0677584B2
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幸雄 伊藤
佐藤  裕
眞治 岸本
聡 玉野
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、生体内運動部分の運動状態を検出して表示す
る技術に係り、特に、生体内の血流平均速度(以下、単
に速度という)及び反射強度を測定して演算し、その演
算結果にもとづいて血流速度分布像を表示する超音波診
断装置に適用して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
従来、生体内の心臓等の臓器、血液や体液の循環器など
の運動部位の速度を測定するために、超音波パルスドッ
プラ法が実用化されている。
この超音波パルスドップラ法を利用した従来の超音波診
断装置においては、任意のドップラビームに対して近ず
く運動と遠ざかる運動を、例えば、赤系統と青系統の色
で表示している。
したがって、セクタ探触子やコンベックス探触子を使用
した場合のように、ドップラ血流像を得るには、超音波
パルスビーム方向が各々異なる走査方法では、本来一方
向に流れている血流が、第5図に示すように、この血流
と直角に交わる超音波パルスビームラインVUSを境に赤
系統Rと青系統Bとによる表示となる。すなわち、遠い
位置から超音波パルスビームラインVUSに近づくにつれ
て濃い赤R1から淡い赤R2に色が変化し、超音波パルスビ
ームラインVUSのところで一瞬色がなくなり(N)、淡
い青B2から濃い青B1に変化していくようになっている。
また、第6図に示すように、血流が画面左側から右側
に、さらに左側に移行している場合においても、その移
行方向に沿って、濃い赤R1から淡い赤R2に色が変化し、
超音波パルスビームラインVUSのところで一瞬色がなく
なり(N)、その後は探触子から血流が遠のいていくた
め、淡い青B2から濃い青B1に変化していく。
また、第7図に示すように、血流がくねくねと流れる
と、血流が探触子に近ずいたり遠ざかったりするため、
赤系統R、一瞬色なしN、青系統B、一瞬色なしN、赤
系統R、一瞬色なしN、青系統Bに変化していくので、
血流の流れる方向は第5図と同じであるのに、色変化が
異なる。
また、第8図に示すように、血流の中に乱流が混じって
いる場合でも、濃い赤R1から淡い赤R2に色が変化し、超
音波パルスビームラインVUSのところで一瞬色がなくな
り、淡い青B2から濃い青B1に変化していくので、第5図
と同様な色表示となる。
このような色表示では、血流が乱流を起していたり、曲
流又は湾曲流になっていたりしていても、それらを明確
に区分できないので、誤診のおそれが生じるという問題
があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、生体内運動部分の速度分布を表示する
超音波診断装置において、ドップラ血流像中の一定方向
に流れる血流を同一系統色で表示することができる技術
を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、被検体に当接された超音波探触子からの超音
波ビームを所定角度の範囲内で走査し、それによる反射
波からドップラ計測法によって血流の速度情報を算出す
るとともに断層像情報を作成し、該断層像内の血流に前
記速度情報に応じた色変化を与える超音波診断装置であ
って、表示された血流に直交する超音波ビームに一致す
る線分を設定する線分設定手段と、この線分設定手段に
よって設定された線分を境界線として断層像の領域を2
分し、その一方の領域における血流の速度の方向を逆転
する速度逆転手段を備え、この速度逆転手段によって逆
転された速度に応じて前記線分に直交する血流に同一系
統の色変化を与えるようにしたことを特徴とするもので
ある。
〔発明の構成〕
以下、本発明の構成について、本発明を超音波パルスド
ップラ法により生体内の運動部分の情報を得るようにし
た超音波診断装置に適用した一実施例とともに図面を用
いて説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
第1図乃至第4図は、本発明の一実施例の超音波診断装
置を説明するための図であり、第1図は、その超音波診
断装置の全体概略構成を示すブロック図、第2図は、同
一方向の血流を同一系統色で表わすための回路構成を示
す図、第3図及び第4図は、本実施例の超音波診断装置
による表示の例を示す図である。
まず、本実施例の超音波診断装置の原理を説明する。
本実施例の超音波診断装置は、一定方向に流れる血流と
超音波パルスビームが交わる計測点における血流の速度
が超音波パルスビームの血流への入射角に依存した(超
音波ビーム方向における点の速度しか算出できないこと
になる)ものであることを考慮し、さらに、超音波パル
スビームの入射角が90°のときに、その左右で計測され
る速度成分の符号が反対になることを考慮して、血流と
直角に交わる超音波パルスビーム上で2領域に分け、一
方の領域で得られる速度情報の符号を反転させるように
したものである。
第1図において、安定高周波信号を発生する水晶発振器
10の出力は、同期回路11に供給され、同期回路11により
所定周波数の各種出力が得られる。これらの出力信号
は、超音波送波繰り返し信号、複素変換のための参照波
信号、超音波診断結果の表示を行うためのテレビ同期信
号及び装置各部の同期作用を行うクロック信号である。
前記超音波送波繰り返し信号は、送波回路3及び切換回
路2を介して超音波探触子1に供給され、超音波探触子
1を励振し、超音波ビームが被検体内に送信されるよう
になっている。
被検体からの反射波は、受波増幅器4Aにより高周波増幅
され、検波回路50により復調された後アナログ・デジタ
ル・コンバータ(以下、A/Dコンバータという)14′に
よりデジタル信号に変換され、エンコーダ19′により復
調信号に対応する大きさの信号を作成し、2チャンネル
レベル差補正回路55によってゲインレベル差を補正して
画像メモリ20′に記憶され、通常のBモードあるいはM
モードの表示信号として表示部に供給されるようになっ
ている。
また、前記高周波増幅された反射波は、混合器(MIXE
R)6で複素変換のための参照波信号により復調され
る。また、前記増幅された受波信号は、血流方向指示の
ため,前記参照波を移相器12を用いて90°位相をずらし
て、混合器7で復調される。
生体内運動情報を有するドップラ信号成分のうち血流に
よりドップラ偏移を受けた反射信号成分のみを抽出し、
生体内固定部分及び心臓の壁のような血流に比較して運
動速度が遅い部分からの反射信号成分を除去する複素信
号キャンセラ15を設ける。この複素信号キャンセラ15は
2チャンネルのものを用いる。
ドップラ偏移を受けた複素信号中の複素信号キャンセラ
15で抽出された血流信号成分により生体内運動部分の運
動速度を演算する運動速度演算回路として生体内運動部
分からの反射波の反射強度を演算する反射強度演算回路
16と、平均ドップラ偏移周波数、すなわち、超音波ビー
ムと血流方向に依存する血流の相対速度を演算する平均
速度演算回路17と、その相対速度分数を演算する速度分
散演算回路18を用いる。この演算方法及び演算結果によ
り、生体内運動部分の速度分布像(以下、ドップラ血流
像という)を構成する技術については、特願昭59-25591
9号(特開昭61-135639号)の明細書及び図面に詳しく記
載されている。前述の演算結果を用いてドップラ血流像
を表示装置24に表示するために、表示補正用カラーエン
コーダ19aにより前記演算結果に対応する大きさの信号
を作成するようになっている。
表示補正用カラーエンコーダ19aにより出力されたドッ
プラ血流像信号を、画像メモリ回路20bに書き込むため
に、ドップラ血流像書き込みアドレス発生回路75により
アドレス信号を発生し、アドレス切換回路74をドップラ
血流像書き込み側に切り換え、前記アドレス信号により
画像メモリ回路20bをアクセスし、順次ドップラ血流像
のデータが画像メモリ回路20bに記憶されるようになっ
ている。
一方、表示補正用コンピュータユニット(以下、表示補
正用CPUユニットという)60があり、この表示補正用CPU
ユニット60は、表示される血流に直交する超音波ビーム
に一致する線分を境界線として断層像の領域を2分し、
その一方の領域における血流の速度の方向を逆転させる
ようにし、それに応じた色分けをするようになってい
る。
このような表示補正用CPUユニット60の動作は、後に詳
述するように、血流パターン位置指定装置76から前記線
分の情報を入力し、表示補正用カラーエンコーダ19aで
速度の方向の逆転および色分けを行なわせるようになっ
ている。
これにより、表示される血流は、その速度に応じて同一
系統の色変化が与えられるようになる。この表示補正用
CPUユニット60は、CPU60a、ROM(Read Only Memory)60
b、RAM60cからなっている。また、このROM60bには、補
正のためのソフトウェアが格納されている。
次に、Bモード又はMモードのドップラ血流像及び通常
の超音波断層像を表示装置24上に表示する手段について
述べる。
ドップラ血流像信号読み出しアドレス発生回路78及びド
ップラ血流像信号書き込みアドレス発生回路75により、
画像メモリ回路20に記憶されていたドップラ血流像信号
は、ドップラ血流像構成回路93を介して、表示用メモリ
21に転送される。
さらに、血流パターン書き込みアドレス発生回路96によ
り,画像メモリ回路に記憶されていた血流パターン像信
号は、表示用メモリ21に転送される。
表示用メモリ21に記憶されたデータは、表示読み出しア
ドレス発生回路97,アドレス切換回路98を介して読み出
され、デイジタル・アナログ・コンバータ(以下、D/A
コンバータという)22により、アナログ信号の輝度変調
信号に変換され、テレビ(TV)同期回路100を通して、
ドップラ血流像が表示装置24に表示される。
一方、前記画像メモリ回路20′に記憶された超音波断層
像データは、アドレス発生回路21′により読み出され、
D/Aコンバータ22′によりアナログ信号の輝度変調信号
に変換され、切換回路52を介して超音波断層像が表示装
置24に表示される。
ここで、前記血流パターン位置指定装置76は、ドップラ
血流像において、ビームライン等を用いて境界域を設定
し、表示領域を2分する装置であり、例えば、ジョイス
ティック、トラックボール、ライトペン等を用いる。
次に、セクタ探触子とコンベックス探触子を用いてドッ
プラ血流像を走査した場合に、表示領域を任意に2分
し、一方の速度分布像はそのまま表示し、他方の速度分
布像の速度情報の方向を示す因子を反転することによ
り、ドップラ血流像に表示される一定方向の流れを同一
系統の色相で表示する手段について述べる。
血流パターン位置指定装置76により表示領域を2分す
る。この2分するビームラインは、血流に対して垂直な
超音波パルスビームラインVUSに設定する。この2分す
る超音波パルスビームライン情報(例えば、ビームライ
ンアドレス)は、表示補正用CPU60aに認識され、表示補
正用CPUユニット60中のROM60b、RAM60cを用いてソフト
ウェアにより、設定された超音波パルスビームラインVU
Sの左右で、平均速度演算回路17で求められた速度デー
タの速度方向を表わす因子の反転を表示補正用カラエン
コーダ19aの部分で行うようになっている。
すなわち、第2図に示すように、表示補正用CPUユニッ
ト60を用いて表示領域を2分するビームラインVUSのア
ドレスを血流パターン位置指定装置76により読みとり、
また、平均速度画像メモリ20bに書き込むためのアドレ
ス切換回路74が発生する超音波パルスビームラインを読
み取り、これら比較し、超音波パルスビームラインのア
ドレスが表示領域を設定した超音波パルスビームライン
VUSのアドレスを越えた時に、平均速度演算回路17によ
り得られるデータの血流速度情報の方向を示す因子、具
体的には速度情報がデジタル量であり、速度として正負
の値で方向を示しているので、その正負を表わす1ビッ
トの符号を反転させるようになっている。
すなわち、表示領域を設定した超音波パルスビームライ
ンVUSのアドレスを越える前はゲート19bを用い、越えた
後はゲート19cを用いて方向を示す因子(符号ビット)を
反転させる。なお、これらのゲート19cの選択は、表示
補正用カラーエンコーダ19a中に設けられたポート19dを
表示補正用CPUユニット60からソフト的にコントロール
することにより行うようになっている。
以上の説明からわかるように、本実施例によれば、一定
方向に流れるドップラ血流画像中の血流が、従来の装置
では、第5図に示すように、血流と直角に交わる超音波
パルスビームラインVUSを境に赤系統と青系統とにカラ
ー表示されていたものを、第3図に示すように、同一系
統色で表わせるようにしたことにより、表示画像の判
断、例えば、表示血流像中の乱流、曲流、湾曲流等の判
断が容易にできるので、診断における誤判読の危険を低
減することができる。
すなわち、第4図に示すように、血流に対して垂直な超
音波パルスビームラインVUSに平行な仮想線Lに対して
血流の近ずく運動は赤系統Rですべて表示され、遠のい
ていく運動はすべて青系統Bで表示されるため、血流中
に乱流が含むまれていれば、前記仮想線Lに対して遠ざ
かる方向の血流は青系統Bの色で表示されるので、血流
中に乱流が起っていることを明確に判読できる。
以上、本発明を実施例にもとずいて具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変形し得ること
は勿論である。
〔効果〕
以上説明したように、本発明によれば、一定方向に流れ
るドップラ血流画像中の血流を同一系統色で表わせるよ
うにしたことにより、表示画像の判断が容易になるの
で、診断における誤判読の危険を低減することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は、本発明の一実施例の超音波診断装
置を説明するための図であり、 第1図は、その超音波診断装置の全体概略構成を示すブ
ロック図、 第2図は、同一方向の血流を同一系統色で表示するため
の回路構成を示す図、 第3図及び第4図は、本実施例の超音波診断装置による
表示画像の例を示す図、 第5図乃至第8図は、従来の超音波診断装置の問題点を
説明するため表示画像の例を示す図である。 図中、1…探触子、2…切換回路、3…送波回路、4A…
受波増幅器、4、5…受波整相回路、6、7、8、9…
混合器、10…水晶発振器、11…同期回路、12…90°移相
器、13…マルチプレクサ、14、14′…A/Dコンバータ、1
5…2チャンネルレベル複素信号キャンセラ、16…反射
強度演算回路、17…平均速度演算回路、18…速度分散演
算回路、19、19′…エンコーダ、19a…表示補正用カラ
ーエンコーダ、20…画像メモリ回路、20′…画像メモ
リ、21…表示用メモリ、22、22′…D/Aコンバータ、2
3、52…切換回路、24…表示装置、53…表示制御回路、6
0…表示補正用CPUユニット、74…アドレス切換回路、75
…ドップラ血流像信号書き込みアドレス回路、76…血流
パターン位置指定装置、77…X-Y読み出し回路、78…ド
ップラ血流像信号読み出しアドレス発生回路、93…ドッ
プラ血流像構成回路、95…ドップラ血流像書き込み回
路、96…血流パターン書き込みアドレス発生回路、97…
表示読み出しアドレス発生回路、98…アドレス切換回
路、100…テレビ同期回路である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検体に当接された超音波探触子からの超
    音波ビームを所定角度の範囲内で走査し、それによる反
    射波からドップラ計測法によって血流の速度情報を算出
    するとともに断層像情報を作成し、 該断層像内の血流に前記速度情報に応じた色変化を与え
    る超音波診断装置であって、 表示された血流に直交する超音波ビームに一致する線分
    を設定する線分設定手段と、 この線分設定手段によって設定された線分を境界線とし
    て断層像の領域を2分し、その一方の領域における血流
    の速度の方向を逆転する速度逆転手段を備え、 この速度逆転手段によって逆転された速度に応じて前記
    線分に直交する血流に同一系統の色変化を与えるように
    したことを特徴とする超音波診断装置。
JP4890885A 1985-03-12 1985-03-12 超音波診断装置 Expired - Lifetime JPH0677584B2 (ja)

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JP4890885A JPH0677584B2 (ja) 1985-03-12 1985-03-12 超音波診断装置

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JP4890885A JPH0677584B2 (ja) 1985-03-12 1985-03-12 超音波診断装置

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JPS61206433A JPS61206433A (ja) 1986-09-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2633561B2 (ja) * 1987-05-07 1997-07-23 株式会社東芝 超音波血流イメージング装置
JPS6456040A (en) * 1987-08-26 1989-03-02 Hitachi Medical Corp Ultrasonic tomographic apparatus
US5441052A (en) * 1992-12-28 1995-08-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Color doppler-type ultrasonic diagnostic apparatus

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