JPH0710728Y2 - ドプラ断層超音波診断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、断層データと血流データとを合成し、これ
らを１つの表示装置に二次元的に表示するドプラ断層超
音波診断装置に関するものである。

〔従来の技術〕

医用分野で用いられる超音波診断装置では、例えば心臓
部の断層データをリアルタイムでCRTに表示したり、ま
たパルスドプラ法等により特定部位の血流速度を測定
し、この分布を前記同様にCRTに表示することが行われ
ている。さらに、断層データをCRTに表示するととも
に、ある特定部位の血流速度を断層データが表示された
CRTに並べて表示するようにしたものもある。

また最近、血流速度を二次元的に把握するために、二次
元血流断層方式（血流カラーイメージングモード）が採
用されている。これは、断層情報に血流情報を合成し、
血流情報を二次元で、しかもリアルタイムに表現するも
のである。即ち、断層情報及び血流情報がそれぞれディ
ジタル化されて合成され、R,G,Bのテレビジョン信号に
変換されて、通常の断層像に血流像がはめ込まれて表示
される。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、超音波ビームをリニア走査あるいはセクタ走
査する場合、最近の超音波診断装置では電子走査が行わ
れる。この電子走査では、超音波ビームを所定の深さ位
置で絞る、いわゆる電子フォーカス法を実現することが
できる。

電子フォーカスの一例として、複数のフォーカス位置に
対して送受信を行い、これらにより得られたデータを合
成して１本の走査データを作成する送受信多段フォーカ
ス法（以下、単に多段フォーカス法と記す）が提案され
ている。この多段フォーカス法は、画質の改善を行うこ
とができるが、１本の走査ビームデータを得るために複
数回の送受信を行う必要があり、このためフレームレー
トが遅いという欠点を有している。したがって、循環器
の分野のように、心臓等の動きの速いものが診断（表
示）対象となる場合には、前記多段フォーカス法を用い
るのは得策ではない。

一方、血流イメージングモードでは、１本の走査ビーム
に対する血流データを得るために、同一ビーム方向で複
数回（通常８回程度）のビームが発射される。したがっ
て、１本の走査ビームに対する血流データを得る間に、
８本のビームについての断層データ（エコーデータ）が
得られることとなる。従来装置では、この８本のビーム
についてのデータのうちの１本だけを表示したり、ある
いは８本のデータを平均したりする等して表示してい
た。

この考案の目的は、血流データを得る際に複数回発射さ
れる超音波ビームを用いて多段フォーカス法を実現し、
血流イメージングモードにおいても断層像の画質を向上
することの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〕

この考案に係るドプラ断層超音波診断装置は、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信号に
基づいて、生体内の断層像及び血流情報を表示するよう
にしたものである。そして、この超音波診断装置は、送
受信回路と、断層データ処理回路と、血流データ処理回
路と、合成回路とを有している。

前記送受信回路は、同一ビーム方向に、超音波ビームを
複数回発射するとともに、この複数回のビームのそれぞ
れについて異なる深さ位置にフォーカスを設定して送受
信多段フォーカス法を行うものであり、前記断層データ
処理回路及び血流データ処理回路は、それぞれ前記送受
信回路で得られた情報を処理して、生体内の断層デー
タ、血流データを得るものである。また、前記合成回路
は、前記断層データ処理回路の出力と、前記血流データ
処理回路の出力とを合成するものである。

〔作用〕

この考案においては、血流データを得るために同一ビー
ム方向で複数回発射される超音波ビームを利用して、多
段フォーカス法を行う。

即ち、血流データを得るためには、同一ビーム方向に、
通常８本程度の超音波ビームを発射している。従来装置
では、このうちの１本あるいは８本平均したものを断層
データを得るために用いていたが、この考案では、それ
ぞれのビームについて異なる位置のフォーカスを設定
し、８段の多段フォーカス法を行う。

これにより、従来の血流カラーイメージングのモードに
おけるフレームレートを遅くすることなく、断層データ
の画質が向上する。

〔実施例〕

第２図は、本考案の一実施例によるドプラ断層超音波診
断装置の全体概略構成図である。トランスデューサ１
は、複数の微小振動子から構成されており、送受信回路
２に接続されている。送受信回路２は、超音波ビームを
送信するための高周波パルス発振器、反射エコーを受信
処理する受信器、電子走査を行うための遅延回路及び遅
延量選択回路等により構成されている。また、フォーカ
ス設定のための遅延量選択データは、RAM等に記憶され
ている。送受信回路２の出力は、エコー処理回路（断層
データ処理回路）３及びドプラ処理回路（血流データ処
理回路）４に接続されている。

エコー処理回路３は、生体のエコーデータ（断層デー
タ）を得るための回路であり、検波機能等を有してい
る。また、ドプラ処理回路４は、ドプラ偏移周波数をも
とに前記生体の血流データを得るための回路であり、フ
ィルタ機能、直交検波機能等を有している。

エコー処理回路３及びドプラ処理回路４のそれぞれの出
力には、これらの出力信号をディジタル信号に変換する
ためのA/D変換回路5,6が接続されている。そして、A/D
変換回路５の出力にはメモリ７が接続され、またA/D変
換回路６の出力には、ドプラ処理回路４で得られた血流
データを基に、表示に必要な平均流速等を求める演算回
路８が接続されている。

メモリ７及び演算回路８の両出力は、合成回路９に接続
されている。合成回路９は、エコー処理回路３及び演算
回路８で得られた断層データ及び血流データを混合し、
１ビームの超音波データを作成する回路である。合成回
路９にはディジタル・スキャン・コンバータ（DSC）10
が接続されており、このDSC10で、前記各データがCRTモ
ニタ11にカラー表示できるように変換されるようになっ
ている。

次に動作について説明する。

第１図のP1で示すようなトリガパルスが送受信回路２で
発生されると、トランスデューサ１から、このトリガバ
ルスP1のタイミングに応じて８本の超音波ビーム〜
が生体内に送波される。この８本の超音波ビームは、同
一方向に発射される。そして、生体からの反射エコー
は、再びトランスデューサ１で受波される。

送受信のコントロールは、送受信回路２で行われる。こ
のとき、送信トリガパルス毎に送受信回路２内の遅延回
路の遅延量を制御することにより、送受信のフォーカス
をF1〜F8で変化させる。これにより、超音波ビーム１本
分の血流データDbを得る間に、８個所のフォーカス領域
F1〜F8が設定されたエコーデータDeが得られる。フォー
カスF1〜F8は、第３図に示すように、生体の異なる深さ
位置に設定されたものである。なお、同一方向につい
て、それぞれフォーカス領域の異なる８本の超音波ビー
ムを発射した後は、超音波ビームの発射方向を変更し
て、前記同様の動作、即ちフォーカス領域F1〜F8の設定
を行いながら、この方向で再度８本の超音波ビームを発
射する。

前記送受信回路２の出力は、エコー（断層）系と、血流
系とに分けられる。エコー系の信号は、エコー処理回路
３に入力され、アナログデータ処理が行われる。そし
て、A/D変換回路５でディジタル信号に変換されて、メ
モリ７に蓄えられる。このメモリ７で、８本の超音波ビ
ームについてのデータ、即ちフォーカス領域F1〜F8のデ
ータがつなぎあわされる。

一方、血流系の信号は、ドプラ信号処理回路４に入力さ
れる。ドプラ信号処理回路４では、フィルタ処理、直交
検波等の処理がなされ、その出力にはドプラ信号が得ら
れる。このドプラ信号は、A/D変換回路６でディジタル
信号に変換された後、演算回路８に入力される。演算回
路８では、ドプラー信号について、超音波ビームのフォ
ーカス点の相違から生じる振幅及び位相のずれが補正さ
れた後、自己相関演算等の処理が行われる。ここで、か
かるドプラー信号についての振幅及び位相の補正を行う
ことにより、複数のフォーカス点から得られた個々のデ
ータについて、フォーカス点が異なることによる影響が
除去されるため、これらの補正後のデータについて自己
相関演算等の処理を施すことにより、フォーカス点が同
一である複数のデータから得られる血流データと同様
に、正確な血流データが得られる。

前記のようにして得られた断層データ及び血流データ
は、合成回路９で合成され、表示用のデータに変換され
る。そして、この表示用のデータはDSC10に入力され、
R,G,Bのテレビジョン信号に変換されてCRTモニタ11に表
示される。

このような実施例では、多段フォーカスを行っているの
で、血流イメージングモード時の画質を向上することが
できる。しかも、従来の血流イメージングモード時のフ
レームレートが遅くなることはない。

〔他の実施例〕

第４図に本考案の他の実施例を示す。この第４図に示し
た実施例は、第２図で示すメモリ７及び演算回路８の出
力に、DSC10、合成回路９、RGB変換回路12を順に接続
し、RGB変換回路12の出力にCRTモニタを接続したもので
ある。他の構成は、第２図に示したものと同様である。

この実施例では、メモリ７からのエコーデータと、演算
回路８からの血流データとがDSC10で表示用のデータに
変換され、その後合成回路９で両データが合成される。
そして、合成されたデータが、RGB変換回路12でR,G,Bの
テレビジョン信号に変換され、CRTモニタに表示され
る。

この実施例によっても、前記実施例と全く同様の効果を
奏する。

〔考案の効果〕

このような本考案では、ドプラ断層血診断装置におい
て、血流データを得るために同一ビーム方向に複数回発
射されるビームを利用して、多段フォーカスを行うよう
にしたので、従来の血流イメージングに比較してフレー
ムレートを遅くすることなく、断層像の画質を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例によるドプラ断層超音波診断
装置の動作を説明するための図、第２図は前記超音波診
断装置の全体概略構成図、第３図は多段フォーカス法に
より設定された各フォーカス領域を示す図、第４図は本
考案の他の実施例を示す図である。 ２……送受信回路、３……エコー処理回路、４……ドプ
ラ処理回路、８……演算回路、９……合成回路、10……
DSC。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】生体内に超音波ビームを発射し、生体内か
   ら得られた反射信号に基づいて、生体内の断層像及び血
   流情報を表示するようにしたドプラ断層超音波診断装置
   において、 同一ビーム方向に、超音波ビームを複数回発射するとと
   もに、この複数回のビームのそれぞれについて異なる深
   さ位置にフォーカスを設定して送受信多段フォーカス法
   を行う送受信回路と、 この送受信回路で得られた情報を処理して生体内の断層
   データを得る断層データ処理回路と、 前記送受信回路で得られた情報を処理して生体内の血流
   データを得る血流データ処理回路と、 前記断層データ処理回路の出力と、前記血流データ処理
   回路の出力とを合成する合成回路と、を備えたドプラ断
   層超音波診断装置。