JPH07299067A - Ultras0nic diagnostic device - Google Patents
Ultras0nic diagnostic deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、超音波診断装置、特
に被検体内の運動反射体の平均速度を検出する超音波診
断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus for detecting the average velocity of a moving reflector inside a subject.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、被検体内の運動部、例えば、
循環器及び血管内の血流、体液流等の運動反射体の平均
速度を測定するため、超音波パルスドプラ法を用いた超
音波ドプラ診断装置が用いられている。2. Description of the Related Art Conventionally, a moving part in a subject, for example,
An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus using an ultrasonic pulse Doppler method is used to measure the average velocity of motion reflectors such as blood flow and body fluid flow in the circulatory system and blood vessels.
【０００３】この超音波ドプラ診断装置においては、被
検体内に超音波パルスを一定の繰り返し周期で送信し、
被検体内の運動反射体からの反射波におけるドプラ偏移
周波数を解析することによって運動反射体の速度、正確
には、超音波ビーム方向への速度成分を求めている。超
音波が血液等の運動反射体に当たって反射されると、各
超音波の周波数は一様に高い方または低い方にシフトす
る。そのシフト量に応じて予め得られている超音波断層
画像等の対応部分に色彩、例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ
（青）等を用いて生体の運動機能評価を行っている。In this ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, ultrasonic pulses are transmitted in a subject at a constant repetition period,
By analyzing the Doppler shift frequency in the reflected wave from the moving reflector inside the subject, the velocity of the moving reflector, more precisely, the velocity component in the ultrasonic beam direction, is obtained. When an ultrasonic wave hits a motion reflector such as blood and is reflected, the frequency of each ultrasonic wave shifts uniformly to the higher or lower side. Colors, such as R (red) G (green) B, are applied to corresponding portions of an ultrasonic tomographic image or the like that is obtained in advance according to the shift amount.
(Blue) etc. are used to evaluate the motor function of the living body.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
ドプラ診断装置は超音波ビーム方向の速度成分しか検出
することができないため、運動反射体の平均速度を算出
するためには、運動反射体に対する超音波ビームの入射
角度を正確に測定する必要があった。However, since the conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus can detect only the velocity component in the ultrasonic beam direction, in order to calculate the average velocity of the motion reflector, the motion reflector must be calculated. It was necessary to accurately measure the incident angle of the ultrasonic beam with respect to.
【０００５】従って、血管のように複雑に曲がり、超音
波ビームの入射角度の特定が難しい場合、運動反射体の
平均速度を算出することができないという問題があっ
た。Therefore, there is a problem that the average velocity of the motion reflector cannot be calculated when it is complicatedly curved like a blood vessel and it is difficult to specify the incident angle of the ultrasonic beam.
【０００６】そこで、本発明は超音波ビームの入射角度
に関係なく運動反射体の平均速度を算出することのでき
る超音波診断装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of calculating the average velocity of a moving reflector regardless of the incident angle of the ultrasonic beam.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために、第１として、超音波振動子を有する超音波
探触子と、超音波探触子によって検出される超音波信号
に基づいて超音波画像を形成する装置本体部とから成る
超音波診断装置において、超音波探触子は、被検体に対
して任意の角度に回動して第１のドプラ信号を検出する
第１の超音波振動子と、第１の超音波振動子とは異なる
方向に任意の角度に回動して前記被検体の異なる位置の
第２のドプラ信号を検出する第２の超音波振動子と、第
１の超音波振動子及び第２の超音波振動子を回動すると
共に、両者によって形成される扇角度を決定する振動子
回動機構と、を有し、装置本体部は、第１の超音波振動
子及び第２の超音波振動子から得られる第１のドプラ信
号と第２のドプラ信号の測定値と各超音波振動子が形成
する扇角度とから被検体内の運動反射体の平均速度を算
出する速度算出部を含んでいることを特徴とするもので
ある。In order to solve the above problems, firstly, an ultrasonic probe having an ultrasonic transducer and an ultrasonic signal detected by the ultrasonic probe are used. In the ultrasonic diagnostic apparatus including an apparatus main body that forms an ultrasonic image based on the ultrasonic probe, the ultrasonic probe is rotated at an arbitrary angle with respect to the subject to detect a first Doppler signal. Ultrasonic transducer and a second ultrasonic transducer that rotates at an arbitrary angle in a different direction from the first ultrasonic transducer to detect second Doppler signals at different positions of the subject. And a vibrator rotating mechanism that rotates the first ultrasonic vibrator and the second ultrasonic vibrator and determines a fan angle formed by the first ultrasonic vibrator and the second ultrasonic vibrator. Doppler signal and second Doppler signal obtained from the second ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer And it is characterized in that it includes the speed calculator for calculating an average speed of movement reflectors inside a subject and a fan angle measurements and the ultrasonic transducers of the No. form.
【０００８】また、第２として、第１において、超音波
白黒画像用の信号を検出する超音波振動子をドプラ信号
検出用の超音波探触子に並設したことを特徴とするもの
である。A second feature is that, in the first feature, an ultrasonic transducer for detecting a signal for an ultrasonic black-and-white image is provided in parallel with an ultrasonic probe for detecting a Doppler signal. .
【０００９】さらに、第３として、第１または第２にお
いて、超音波探触子は、超音波振動子と振動子回動機構
とを搭載し、探触子表面に沿って往復移動可能な基台
と、前記基台を往復移動させる基台移動機構と、を有
し、基台を移動させながら超音波信号の検出を行うこと
を特徴とするものである。Thirdly, in the first or second ultrasonic probe, the ultrasonic probe is equipped with an ultrasonic oscillator and an oscillator rotating mechanism, and is capable of reciprocating along a probe surface. It is characterized in that it has a base and a base moving mechanism that reciprocates the base, and detects ultrasonic signals while moving the base.
【００１０】[0010]
【作用】以上のような構成を有する超音波診断装置は、
第１の超音波振動子が被検体に対して任意の角度に回動
し、固定されて第１のドプラ信号を検出し、第２の超音
波振動子が第１の超音波振動子とは異なる方向に任意の
角度に回動し、固定されて前記被検体の異なる位置の第
２のドプラ信号を検出する。また、振動子回動機構が第
１の超音波振動子と第２の超音波振動子の回動動作及
び、両者によって形成される扇角度を決定する。そし
て、速度算出部が検出された第１のドプラ信号と第２の
ドプラ信号と第１の超音波振動子と第２の超音波振動子
とによって形成する扇角度とから被検体内の運動反射体
の平均速度を算出する。従って、超音波ビームの入射角
度に関係なく運動反射体の平均速度を算出することがで
きる。The ultrasonic diagnostic apparatus having the above structure is
The first ultrasonic transducer is rotated at an arbitrary angle with respect to the subject and is fixed to detect the first Doppler signal, and the second ultrasonic transducer is the first ultrasonic transducer. The second Doppler signal at different positions of the subject is detected by rotating and fixed in different directions in arbitrary angles. Further, the vibrator rotating mechanism determines the rotating operation of the first ultrasonic vibrator and the second ultrasonic vibrator and the fan angle formed by both. Then, based on the detected first Doppler signal, the second Doppler signal, and the fan angle formed by the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer, the velocity calculation unit reflects the motion reflection in the subject. Calculate the average speed of the body. Therefore, the average velocity of the motion reflector can be calculated regardless of the incident angle of the ultrasonic beam.
【００１１】また、基板上に超音波白黒画像用の信号を
検出する超音波振動子をドプラ信号検出用の超音波探触
子に並設して設けているので、ドプラ信号検出のための
超音波ビームの照射位置を容易に決めることができると
共に、基台上に超音波振動子と振動子回動機構とを搭載
し、基台移動機構によって探触子表面に沿って超音波振
動子を往復移動させるので、超音波白黒画像にリアルタ
イムで運動反射体の平均速度を表示することができる。Since an ultrasonic transducer for detecting a signal for an ultrasonic black-and-white image is provided in parallel with the ultrasonic probe for detecting the Doppler signal on the substrate, an ultrasonic transducer for detecting the Doppler signal is provided. The irradiation position of the acoustic wave beam can be easily determined, and the ultrasonic vibrator and the vibrator rotating mechanism are mounted on the base, and the ultrasonic vibrator is moved along the probe surface by the base moving mechanism. Since it reciprocates, the average speed of the motion reflector can be displayed in real time on the ultrasonic black-and-white image.
【００１２】[0012]
【実施例】本発明の実施例を図面を利用して説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１３】図１は本発明に係る超音波診断装置の超音
波探触子の振動子回動機構１０の好適な実施例を説明す
る概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a preferred embodiment of a vibrator rotating mechanism 10 of an ultrasonic probe of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【００１４】図１において、超音波振動子１２ａ、超音
波振動子１２ｂは単一または複数個の超音波振動素子を
有し、超音波ビームの送受波を行っている。また、この
超音波振動子１２ａ，１２ｂは基台１４上でそれぞれ軸
１４ａ、１４ｂによって、図中矢印Ａ，Ａ´方向に回動
自在に支持されている。さらに、基台１４上には前記超
音波振動子１２ａ，１２ｂを正確に回動制御するための
超音波振動子回動制御用のモータ１６が設けられてい
る。また、モータ１６の回転軸ギア１６ａに噛合する第
１アイドルギア１８と、この第１アイドルギア１８に噛
合し、超音波振動子１２ａに固定された探触子ギア２０
ａとによって減速歯車列を形成している。同様に、第１
アイドルギア１８には第２アイドルギア２２が噛合し、
さらに、この第２アイドルギア２２に超音波振動子１２
ｂに固定された探触子ギア２０ｂが噛合している。そし
て、モータ１６と各ギアによって、全体として振動子回
動機構を構成し、モータ１６の回転運動を超音波振動子
１２ａ，１２ｂに伝達し、該超音波振動子１２ａ，１２
ｂを回動制御している。例えば、モータ１６を時計回り
に回転させれば、超音波振動子１２ａは図中矢印Ａ´方
向に回動し、超音波振動子１２ｂは図中矢印Ａ方向に回
動する。前記モータ１６にパルスモータ等のように正確
な駆動制御を行うことのできるモータを使用することに
より、超音波振動子１２ａと超音波振動子１２ｂとの形
成する扇角度θを正確に決めることができると共に、超
音波振動子１２ａと超音波振動子１２ｂとを任意の角度
に位置決め固定し、被検体に対して任意の角度から超音
波ビームを照射しドプラ信号を検出することができる。In FIG. 1, the ultrasonic transducers 12a and 12b have a single or a plurality of ultrasonic transducers and transmit and receive ultrasonic beams. The ultrasonic transducers 12a and 12b are supported on the base 14 by shafts 14a and 14b, respectively, so as to be rotatable in the directions of arrows A and A'in the figure. Further, a motor 16 for controlling the rotation of the ultrasonic transducers for accurately controlling the rotation of the ultrasonic transducers 12a and 12b is provided on the base 14. In addition, the first idle gear 18 that meshes with the rotary shaft gear 16a of the motor 16 and the probe gear 20 that meshes with the first idle gear 18 and is fixed to the ultrasonic transducer 12a.
and a form a reduction gear train. Similarly, the first
The second idle gear 22 meshes with the idle gear 18,
Further, the ultrasonic transducer 12 is attached to the second idle gear 22.
The probe gear 20b fixed to b is meshed. Then, the motor 16 and each gear constitute a vibrator rotating mechanism as a whole, and the rotary motion of the motor 16 is transmitted to the ultrasonic vibrators 12a and 12b, and the ultrasonic vibrators 12a and 12b are rotated.
The rotation of b is controlled. For example, when the motor 16 is rotated clockwise, the ultrasonic transducer 12a rotates in the direction of arrow A'in the drawing, and the ultrasonic transducer 12b rotates in the direction of arrow A in the drawing. By using a motor capable of performing accurate drive control such as a pulse motor as the motor 16, it is possible to accurately determine the fan angle θ formed by the ultrasonic transducers 12a and 12b. In addition, the ultrasonic transducers 12a and 12b can be positioned and fixed at an arbitrary angle, and the ultrasonic beam can be emitted to the subject from an arbitrary angle to detect the Doppler signal.
【００１５】本実施例の特徴的事項は、探触子回動機構
によって回動して任意の扇角度を形成する一対の超音波
振動子によって検出される運動反射体からの２種類のド
プラ信号を検出し、この２種類のドプラ信号と一対の超
音波振動子が形成する扇角度とから運動反射体の移動す
る平均速度を算出することである。The characteristic feature of this embodiment is that two types of Doppler signals from a motion reflector detected by a pair of ultrasonic transducers that are rotated by a probe rotation mechanism to form an arbitrary fan angle. Of the Doppler signals and the fan angle formed by the pair of ultrasonic transducers, and the average speed of movement of the motion reflector is calculated.
【００１６】図１及び図２を用いて血管の中を流れる血
液の平均血流速度Ｖ（絶対値）の算出原理について説明
する。The principle of calculating the average blood flow velocity V (absolute value) of the blood flowing in the blood vessel will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
【００１７】ある区間Ｌで直線的に存在する血管３０に
対して、モータ１６と各ギアから成る探触子回動機構に
よって超音波振動子１２ａと超音波振動子１２ｂとを扇
角度θに開き血管に対して超音波ビームを照射する。そ
の時、血管３０内を流れる血液は図２において区間Ｌで
一定速度Ｖで右方向に流れていると仮定した場合、超音
波振動子１２ａから送波された超音波ビーム３２は血管
３０に対して入射角φで入射し、運動反射体、すなわち
血液で反射する。そして、超音波振動子１２ａはドプラ
信号としてｖ1 なる速度成分を得る。同様に、超音波振
動子１２ｂから送波された超音波ビーム３４は入射角π
−（θ＋φ）で入射し、超音波振動子１２ｂはドプラ信
号としてｖ2 なる速度成分を得る。For a blood vessel 30 existing linearly in a certain section L, the ultrasonic transducer 12a and the ultrasonic transducer 12b are opened at a fan angle θ by a probe rotating mechanism composed of a motor 16 and gears. Irradiate the blood vessel with an ultrasonic beam. At that time, if it is assumed that the blood flowing in the blood vessel 30 flows to the right at the constant velocity V in the section L in FIG. 2, the ultrasonic beam 32 transmitted from the ultrasonic transducer 12 a is directed to the blood vessel 30. It is incident at an incident angle φ and is reflected by a motion reflector, that is, blood. Then, the ultrasonic transducer 12a obtains a velocity component of v 1 as a Doppler signal. Similarly, the ultrasonic beam 34 transmitted from the ultrasonic transducer 12b has an incident angle of π.
Incident at − (θ + φ), the ultrasonic transducer 12b obtains a velocity component of v 2 as a Doppler signal.
【００１８】従って、ｖ1 及びｖ2 を平均血流速度Ｖ、
扇角度θ、入射角φを用いて表すと以下のようになる。Therefore, v 1 and v 2 are the average blood flow velocities V,
It is as follows using the fan angle θ and the incident angle φ.
【００１９】[0019]
【数１】 ｖ1 ＝Ｖ＊ｃｏｓφ （式１）## EQU1 ## v 1 = V * cosφ (Equation 1)
【数２】 ｖ2 ＝Ｖ＊ｃｏｓ｛π−（θ＋φ）｝ （式２） （式１）、（式２）において、扇角度θは既知値、ｖ1
及びｖ2 は測定値であるから未知値入射角φを消去して
式を整理すると平均血流速度Ｖを得ることができる。V 2 = V * cos {π- (θ + φ)} (Equation 2) In (Equation 1) and (Equation 2), the fan angle θ is a known value, v 1
Since v 2 and v 2 are measured values, the average blood flow velocity V can be obtained by erasing the unknown value incident angle φ and rearranging the equation.
【００２０】[0020]
【数３】 Ｖ2 ＝（ｖ1 2 ＋２＊ｖ1 ＊ｖ2 ＊ｃｏｓθ＋ｖ2 2 ）／ｓｉｎ2 θ 従って、V 2 = (v 1 2 + 2 * v 1 * v 2 * cos θ + v 2 2 ) / sin 2 θ Therefore,
【数４】 ｜Ｖ｜＝｛（ｖ1 2 ＋２＊ｖ1 ＊ｖ2 ＊ｃｏｓθ＋ｖ2 2 ）／ｓｉｎ2 θ｝1/2 （式３） となり、平均血流速度Ｖを既知値と測定値のみで表すこ
とができる。[Equation 4] | V | = {(v 1 2 + 2 * v 1 * v 2 * cos θ + v 2 2 ) / sin 2 θ} 1/2 (Equation 3), and the average blood flow velocity V is a known value and a measured value. Can only be represented.
【００２１】次に、平均血流速度Ｖを算出する好適な超
音波探触子の構成例を図１及び図３を用いて説明する。Next, a configuration example of a suitable ultrasonic probe for calculating the average blood flow velocity V will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
【００２２】図１において、基台１４上にドプラ信号を
検出する超音波振動子１２ａ，１２ｂに加えて、超音波
振動子１２ａ，１２ｂに隣接して、基台と直交する方向
の超音波ビームを送受波して超音波白黒画像用の信号を
検出する超音波振動子２４を固定配置している。In FIG. 1, in addition to the ultrasonic transducers 12a and 12b for detecting a Doppler signal on the base 14, an ultrasonic beam adjacent to the ultrasonic transducers 12a and 12b and in a direction orthogonal to the base is used. An ultrasonic transducer 24 that transmits and receives a signal to detect a signal for an ultrasonic black-and-white image is fixedly arranged.
【００２３】図３は上述した超音波振動子１２ａ，１２
ｂ等を搭載する基台１４を有するリニアスキャン型の超
音波探触子４０の構成を示す概略図である。超音波探触
子４０はスライダー４２上に超音波振動子等を搭載した
基台１４を保持している。また、スライダー４２は超音
波探触子４０の被検体接触面に対して水平方向に延びた
ガイドレール４４上に摺動可能に係合している。そし
て、ガイドレール４４とスライダー４２とは、リニアモ
ータの第１鉄心と第２鉄心の機能を有しスライダー摺動
機構として機能し、スライダー４２を所定の速度で滑ら
かに図中矢印Ｂ1、またはＢ2 方向に摺動可能に係合し
ている。FIG. 3 shows the ultrasonic transducers 12a, 12 described above.
It is a schematic diagram showing the composition of linear scan type ultrasonic probe 40 which has base 14 which mounts b etc. The ultrasonic probe 40 holds a base 14 on which an ultrasonic transducer or the like is mounted on a slider 42. The slider 42 is slidably engaged with a guide rail 44 extending in the horizontal direction with respect to the subject contact surface of the ultrasonic probe 40. The guide rail 44 and the slider 42 have the functions of the first iron core and the second iron core of the linear motor and function as a slider sliding mechanism. The slider 42 is smoothly moved at a predetermined speed by the arrow B 1 in the drawing, or It is slidably engaged in the B 2 direction.
【００２４】さらに、超音波探触子４０は外装ケース４
６と、音響伝達媒体、例えば、水や油等を封入するメン
ブレン４８とを有していて、前記メンブレン４８内部の
音響伝達媒体中の所定位置にガイドレール４４及びスラ
イダー４２等を配置している。ガイドレール４４の両端
部にはリミットスイッチ５０ａ，５０ｂを有していてス
ライダー４２が端部まできた時に摺動方向の転換指令を
出している。また、ハーネス５２はスライダー摺動機構
のリニアモータ制御用のケーブルや超音波振動子１２
ａ，１２ｂの超音波ビーム送受波用のケーブル、超音波
振動子１２ａ，１２ｂの回動制御用ケーブル、リミット
スイッチ５０用のケーブル等を束ねたものである。Further, the ultrasonic probe 40 has an outer case 4
6 and an acoustic transmission medium, for example, a membrane 48 enclosing water, oil, etc., and a guide rail 44, a slider 42, etc. are arranged at predetermined positions in the acoustic transmission medium inside the membrane 48. . Limit switches 50a and 50b are provided at both ends of the guide rail 44 to issue a sliding direction conversion command when the slider 42 reaches the end. Further, the harness 52 is a cable for controlling the linear motor of the slider sliding mechanism or the ultrasonic transducer 12
It is a bundle of cables for transmitting and receiving ultrasonic beams a and 12b, cables for controlling rotation of the ultrasonic transducers 12a and 12b, cables for the limit switch 50, and the like.
【００２５】次に、本実施例の超音波探触子４０によっ
て平均血流速度Ｖを算出する算出手順を説明する。Next, the calculation procedure for calculating the average blood flow velocity V by the ultrasonic probe 40 of this embodiment will be described.
【００２６】平均血流速度Ｖを算出する場合、血管３０
が直線的に存在する区間Ｌ（図２参照）を定める必要が
ある。すなわち、超音波振動子１２ａ、超音波振動子１
２ｂの超音波照射位置を決定する必要がある。そこで、
超音波振動子２４をガイドレール４４に沿って摺動させ
てリニアスキャンを実行して超音波白黒断層画像を得
る。この超音波白黒断層画像から血管の直線部分を選出
する。そして、直線部分の両端に超音波振動子１２ａ及
び超音波振動子１２ｂから照射される超音波ビームが当
たるように、スライダー４２を摺動させると共に、振動
子回動機構１０のモータ１６を制御して、超音波ビーム
を直線部分の両端に照射する。この時、直線部分の両端
は超音波白黒断層画像を写し出しているモニタ画面上で
マウス等を用いて指示してもよい。When calculating the average blood flow velocity V, the blood vessels 30
It is necessary to define a section L (see FIG. 2) in which is linearly present. That is, the ultrasonic transducer 12a and the ultrasonic transducer 1
It is necessary to determine the ultrasonic wave irradiation position of 2b. Therefore,
The ultrasonic transducer 24 is slid along the guide rail 44 and linear scanning is performed to obtain an ultrasonic black-and-white tomographic image. A straight line portion of the blood vessel is selected from this ultrasonic black and white tomographic image. Then, the slider 42 is slid and the motor 16 of the oscillator rotating mechanism 10 is controlled so that the ultrasonic beams emitted from the ultrasonic oscillator 12a and the ultrasonic oscillator 12b hit both ends of the straight line portion. Then, the ultrasonic beam is applied to both ends of the straight line portion. At this time, both ends of the straight line portion may be designated by using a mouse or the like on the monitor screen showing the ultrasonic black and white tomographic image.
【００２７】振動子回動機構１０によって、超音波振動
子１２ａと超音波振動子１２ｂの照射位置が決定される
と、直線部分の両端におけるドプラ信号、すなわち、超
音波振動子１２ａによって速度成分ｖ1 、超音波振動子
１２ｂによって速度成分ｖ2の検出を行い、図示しない
超音波診断装置の装置本体部に設けられた速度算出部に
入力する。また、振動子回動機構１０のモータ１６の回
転に応じて決定される超音波振動子１２ａと超音波振動
子１２ｂとが形成する扇角度θを速度算出部に入力す
る。When the irradiation positions of the ultrasonic vibrator 12a and the ultrasonic vibrator 12b are determined by the vibrator rotating mechanism 10, the Doppler signals at both ends of the straight line portion, that is, the ultrasonic vibrator 12a produces a velocity component v. 1, performs detection of the velocity component v 2 by ultrasonic transducer 12b, and inputs to the speed calculation unit provided in the apparatus main body of the ultrasonic diagnostic apparatus (not shown). Further, the fan angle θ formed by the ultrasonic transducer 12a and the ultrasonic transducer 12b, which is determined according to the rotation of the motor 16 of the transducer rotating mechanism 10, is input to the speed calculation unit.
【００２８】速度算出部では速度成分ｖ1 ，ｖ2 及び扇
角度θを（式３）に代入して演算を実行して平均血流速
度Ｖを算出する。The velocity calculating unit substitutes the velocity components v 1 and v 2 and the fan angle θ into (Equation 3) to execute the calculation to calculate the average blood flow velocity V.
【００２９】以上、説明したように一対の超音波振動子
によって得られる２種類のドプラ信号と、一対の超音波
振動子が形成する扇角度によって平均血流速度Ｖを算出
することができる。As described above, the average blood flow velocity V can be calculated from the two types of Doppler signals obtained by the pair of ultrasonic transducers and the fan angle formed by the pair of ultrasonic transducers.
【００３０】また、振動子回動機構１０によって制御さ
れる超音波振動子１２ａと超音波振動子１２ｂとが形成
する扇角度θを小さくすることによって複雑に曲がって
いる血管でも微小部分で直線とみなすことが可能で平均
血流速度Ｖを算出することができる。Further, by reducing the fan angle θ formed by the ultrasonic oscillator 12a and the ultrasonic oscillator 12b controlled by the oscillator rotating mechanism 10, even a complicatedly curved blood vessel becomes a straight line at a minute portion. It can be considered and the average blood flow velocity V can be calculated.
【００３１】図４は、図１に示した超音波振動子１２や
振動子回動機構１０等を有する基台１４をセクタスキャ
ン用の超音波探触子５４に内蔵した例を示している。FIG. 4 shows an example in which the base 14 having the ultrasonic oscillator 12 and the oscillator rotating mechanism 10 shown in FIG. 1 is built in an ultrasonic probe 54 for sector scanning.
【００３２】超音波探触子５４は内蔵された任意の位置
で停止可能な揺動機構５６によってセクタスキャンによ
る超音波白黒断層画像を得た後、図３に示したリニアス
キャン型超音波探触子４０と同様に速度成分ｖ1 ，ｖ2
及び扇角度θを検出して平均血流速度Ｖを算出する。The ultrasonic probe 54 has a built-in oscillating mechanism 56 that can be stopped at any position to obtain an ultrasonic black-and-white tomographic image by sector scanning, and then the linear scan ultrasonic probe shown in FIG. Velocity components v 1 and v 2 as in the child 40
And the fan angle θ is detected to calculate the average blood flow velocity V.
【００３３】以上のように、本実施例の超音波診断装置
によれば、超音波ビームの入射角度に関係なく運動反射
体の平均速度を算出することができる。As described above, according to the ultrasonic diagnostic apparatus of this embodiment, it is possible to calculate the average velocity of the moving reflector regardless of the incident angle of the ultrasonic beam.
【００３４】また、上記実施例においては、同一の周波
数の超音波を用いても照射する方向が異なるため各超音
波ビームが干渉し合うことはなく良好な超音波ビームの
送受波を行うことができると共に、設計の効率化を計る
ことができる。Further, in the above-described embodiment, even if ultrasonic waves of the same frequency are used, the irradiation directions are different, so that the ultrasonic beams do not interfere with each other, and good transmission and reception of ultrasonic beams can be performed. In addition to being able to do so, the efficiency of design can be improved.
【００３５】また、本実施例においては、各超音波振動
子１２がそれぞれ外側に向いて開いてドプラ信号を検出
する場合について説明したが、各超音波振動子１２がそ
れぞれ内側に向いてドプラ信号を検出する場合でも異な
る２点でドプラ信号を検出することが可能でドプラ信号
検出用の一対の超音波探触子の成す角度が分かれば、同
様に超音波ビームの入射角度に関係なく運動反射体の平
均速度を算出することのできる。In the present embodiment, the case where each ultrasonic transducer 12 is opened facing outward and detects the Doppler signal is described. However, each ultrasonic transducer 12 faces inside and the Doppler signal is detected. It is possible to detect the Doppler signal at two different points even when detecting an ultrasonic wave. If the angle formed by a pair of ultrasonic probes for detecting the Doppler signal is known, motion reflection is similarly performed regardless of the incident angle of the ultrasonic beam. The average speed of the body can be calculated.
【００３６】さらに、上述した実施例の振動子回動機構
では、１つのモータで一対の超音波振動子を同時に回動
制御する例を説明したが、各超音波振動子を別々の駆動
源によって駆動することによって、形成する扇角度のバ
リエーションを増やすことができる。Further, in the vibrator rotating mechanism of the above-described embodiment, an example has been described in which one motor simultaneously controls the rotation of a pair of ultrasonic vibrators, but each ultrasonic vibrator is driven by a separate drive source. By driving, it is possible to increase variations in the fan angle to be formed.
【００３７】また、運動反射体の平均速度を各点で測定
すれば、運動速度に応じた色彩を超音波白黒画像に容易
に付加することが可能であると共に、超音波白黒画像に
リアルタイムで運動反射体の平均速度を表示することが
できる。If the average speed of the motion reflector is measured at each point, it is possible to easily add a color according to the motion speed to the ultrasonic black-and-white image, and at the same time, move the ultrasonic black-and-white image in real time. The average speed of the reflector can be displayed.
【００３８】また、本実施例において、超音波振動子の
駆動機構はリニアモータや減速歯車列を用いた例につい
て説明したが、他の駆動機構、例えば、ワイヤ駆動機構
やダイレクトドライブ機構等を用いても同様の効果を得
ることができる。Further, in the present embodiment, an example in which a linear motor or a reduction gear train is used as the drive mechanism of the ultrasonic transducer has been described, but other drive mechanisms such as a wire drive mechanism or a direct drive mechanism are used. However, the same effect can be obtained.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上のようにして、本願発明に係る超音
波診断装置においては、第１の超音波振動子と第２の超
音波振動子とが被検体に対して任意の角度に回動して被
検体の異なる位置の第１のドプラ信号と第２のドプラ信
号を得ることができる。また、振動子回動機構が第１の
超音波振動子と第２の超音波振動子の回動動作及び、両
者によって形成される扇角度を決定することが可能であ
り、速度算出部が検出された第１のドプラ信号と第２の
ドプラ信号と第１の超音波振動子と第２の超音波振動子
とによって形成する扇角度とから被検体内の運動反射体
の平均速度を算出することができるので、超音波ビーム
の入射角度に関係なく運動反射体の平均速度を算出する
ことができる。As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, the first ultrasonic oscillator and the second ultrasonic oscillator rotate at an arbitrary angle with respect to the subject. Then, the first Doppler signal and the second Doppler signal at different positions of the subject can be obtained. Further, the vibrator rotating mechanism can determine the rotating operation of the first ultrasonic vibrator and the second ultrasonic vibrator and the fan angle formed by the both, and the speed calculation unit detects it. The average velocity of the motion reflector in the subject is calculated from the generated first Doppler signal, second Doppler signal, and fan angle formed by the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer. Therefore, the average velocity of the moving reflector can be calculated regardless of the incident angle of the ultrasonic beam.
【００４０】さらに、第１の超音波振動子と第２の超音
波振動子とが任意の角度で回動することができるので、
運動反射体の深さや運動位置に応じて最適な位置に第１
の超音波振動子と第２の超音波振動子の超音波照射を行
うことが可能であり、正確な運動反射体の平均速度測定
を行うことができる。Furthermore, since the first ultrasonic oscillator and the second ultrasonic oscillator can rotate at any angle,
First position at the optimum position according to the depth and movement position of the motion reflector
It is possible to irradiate ultrasonic waves from the ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer, and it is possible to accurately measure the average velocity of the motion reflector.
【００４１】また、超音波白黒画像用の信号を検出する
超音波振動子をドプラ信号検出用の超音波探触子に並設
して設けているので、ドプラ信号検出のための超音波ビ
ームの照射位置を容易に決めることができると共に、基
台上に超音波振動子と振動子回動機構とを搭載し、基台
移動機構によって探触子表面に沿って超音波振動子往復
移動するので、超音波白黒画像にリアルタイムで運動反
射体の平均速度を表示することができる。Further, since the ultrasonic transducers for detecting the signals for the ultrasonic black-and-white image are provided in parallel with the ultrasonic probe for detecting the Doppler signals, the ultrasonic beam for the detection of the Doppler signals is The irradiation position can be easily determined, and the ultrasonic transducer and the oscillator rotation mechanism are mounted on the base, and the ultrasonic oscillator reciprocates along the probe surface by the base movement mechanism. , It is possible to display the average speed of the moving reflector in real time on the ultrasonic black and white image.
【図１】本願発明に係る超音波診断装置の超音波振動子
駆動機構の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic transducer drive mechanism of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図２】本願発明に係る超音波診断装置における運動反
射体の平均速度算出原理を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a principle of calculating an average velocity of a motion reflector in the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図３】本願発明に係る超音波診断装置の超音波探触子
の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図４】本願発明に係る超音波診断装置の他の超音波探
触子の構成を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of another ultrasonic probe of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
１０ 振動子駆動機構 １２ 回動型超音波振動子 １４ 基台 １６ モータ １８ 第１アイドルギア ２０ 探触子ギア ２２ 第２アイドルギア ２４ 固定型超音波振動子 10 Transducer Drive Mechanism 12 Rotational Ultrasonic Transducer 14 Base 16 Motor 18 First Idle Gear 20 Probe Gear 22 Second Idle Gear 24 Fixed Ultrasonic Transducer
Claims (3)
超音波探触子によって検出される超音波信号に基づいて
超音波画像を形成する装置本体部とから成る超音波診断
装置において、 超音波探触子は、 被検体に対して任意の角度に回動して第１のドプラ信号
を検出する第１の超音波振動子と、 第１の超音波振動子とは異なる方向に任意の角度に回動
して前記被検体の異なる位置の第２のドプラ信号を検出
する第２の超音波振動子と、 第１の超音波振動子及び第２の超音波振動子を回動する
と共に、両者によって形成される扇角度を決定する振動
子回動機構と、 を有し、 装置本体部は、第１の超音波振動子及び第２の超音波振
動子から得られる第１のドプラ信号と第２のドプラ信号
の測定値と各超音波振動子が形成する扇角度とから被検
体内の運動反射体の平均速度を算出する速度算出部を含
んでいることを特徴とする超音波診断装置。1. An ultrasonic probe having an ultrasonic transducer,
In an ultrasonic diagnostic apparatus including an apparatus main body that forms an ultrasonic image based on an ultrasonic signal detected by the ultrasonic probe, the ultrasonic probe is rotated at an arbitrary angle with respect to the subject. The first ultrasonic transducer that moves to detect the first Doppler signal and the first ultrasonic transducer that rotates at an arbitrary angle in a different direction from the first ultrasonic transducer A second ultrasonic transducer that detects a Doppler signal, and a transducer rotation mechanism that rotates the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer and determines the fan angle formed by both The apparatus main body is configured such that the measurement values of the first Doppler signal and the second Doppler signal obtained from the first ultrasonic transducer and the second ultrasonic transducer and each ultrasonic transducer are Includes a velocity calculator that calculates the average velocity of the motion reflector in the subject from the fan angle to be formed Ultrasonic diagnostic apparatus characterized by there.
て、 超音波白黒画像用の信号を検出する超音波振動子をドプ
ラ信号検出用の超音波探触子に並設したことを特徴とす
る超音波探触子。2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein an ultrasonic transducer for detecting a signal for an ultrasonic black-and-white image is provided in parallel with an ultrasonic probe for detecting a Doppler signal. Ultrasonic probe.
断装置において、 超音波探触子は、 超音波振動子と振動子回動機構とを搭載し、探触子表面
に沿って往復移動可能な基台と、 前記基台を往復移動させる基台移動機構と、を有し、 基台を移動させながら超音波信号の検出を行うことを特
徴とする超音波診断装置。3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic probe is equipped with an ultrasonic vibrator and a vibrator rotation mechanism, and reciprocates along the surface of the probe. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: a movable base and a base moving mechanism that reciprocates the base, and detects an ultrasonic signal while moving the base.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09603194A JP3401077B2 (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Ultrasound diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP09603194A JP3401077B2 (en) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | Ultrasound diagnostic equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299067A true JPH07299067A (en) | 1995-11-14 |
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ID=14154058
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP3401077B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010284304A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Tohoku Univ | Ischemia monitor for internal organ |
| WO2014148659A1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 알피니언메디칼시스템 주식회사 | Ultrasonic transducer |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP09603194A patent/JP3401077B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2010284304A (en) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Tohoku Univ | Ischemia monitor for internal organ |
| WO2014148659A1 (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | 알피니언메디칼시스템 주식회사 | Ultrasonic transducer |
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