JPH1014918A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 折り返し現象の発生を自動的に検出すること
ができる超音波診断装置を提供する。 【解決手段】 血流データ演算手段１２と、カラーマッ
ピング手段１４と、表示手段１５とを備えてなる超音波
診断装置であり、血流データ演算手段１２から出力され
た血流データの１フレーム分を記憶する一時記憶手段２
と、一時記憶手段２から読み出した血流データの１フレ
ーム分と血流データ演算手段１２から新たに出力された
血流データの１フレーム分との差を算出する血流データ
減算手段３と、血流データ減算手段３で算出された１フ
レーム分同士間の差としきい値とを比較する比較手段４
と、比較手段４に対してしきい値を指示するとともに、
比較手段４での比較結果に基づいて血流データの１フレ
ーム分同士間に折り返し現象が発生しているか否かを判
定する判定手段１とを備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波診断装置にか
かり、特には、カラードップラ超音波診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】超音波診断装置のうちには、ドップラ法
によって求めた血流の平均流速や流れ方向などの血流デ
ータを表示画面上においてカラー表示する機能を備えて
いることによってカラードップラ超音波診断装置といわ
れるものがあり、この種の超音波診断装置は図２のブロ
ック図で示すような構成を有している。すなわち、この
超音波診断装置は、反射エコー信号に基づいて血流デー
タを算出する血流データ演算手段１１と、算出された血
流データを座標変換処理する座標変換手段（スキャンコ
ンバータ）１２と、平均流速や流れ方向に対応した色相
や輝度などのカラーデータを座標変換された血流データ
に対して付与するカラーマッピング手段１３と、カラー
データが付与された血流データを表示するＣＲＴなどの
表示手段１４とを備えて構成されたものであり、これら
の各手段はＣＰＵからなる制御手段（図示省略）でもっ
て統括的に制御されることになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の超
音波診断装置においては検出可能な血流データの流速範
囲などを予め設定しておくのが一般的であり、図３の説
明図で例示するように、実際に検出された血流データの
平均流速Ｖが設定済みの流速範囲内、つまり、下限値Ｖ
１と上限値Ｖ２との間に収まっていない際には、流速範
囲外の血流データ（図中、破線で示す）に対して流れ方
向が実際とは異なるカラーデータが付与されてしまうと
いう現象、いわゆる折り返し現象（エイリアシング）が
発生することになっていた。なお、図３中の符号Ｖａ
は、折り返し現象が発生した血流データにおける極値を
示している。

【０００４】そして、折り返し現象が発生している場合
には、表示画面を目視しながら超音波診断装置を操作し
ている医師などの操作者が折り返し現象の発生と判断し
たうえでキーボード（図示省略）を介してカラーマッピ
ング手段１３におけるマッピング方式を手動でもって変
更する、つまり、ゼロレベルシフトすることが行われ
る。しかしながら、折り返し現象が発生しているか否か
を判断するには熟練を要し、操作者の経験と技量に依存
せざるを得ないため、誤診が生じる恐れも生じていた。

【０００５】本発明は、このような現状に鑑みて創案さ
れたものであり、血流データにおける折り返し現象の発
生を自動的に検出することができ、かつ、カラーマッピ
ング手段のマッピング方式を自動でもってゼロレベルシ
フトすることが可能な構成とされた超音波診断装置の提
供を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
る超音波診断装置は、血流データを算出する血流データ
演算手段と、血流データに対してカラーデータを付与す
るカラーマッピング手段と、カラーデータが付与された
血流データを表示する表示手段とを備えたものであっ
て、血流データ演算手段から出力された血流データの１
フレーム分を記憶する一時記憶手段と、一時記憶手段か
ら読み出した血流データの１フレーム分と血流データ演
算手段から新たに出力された血流データの１フレーム分
との差を算出する血流データ減算手段と、血流データ減
算手段で算出された１フレーム分同士間の差としきい値
とを比較する比較手段と、比較手段に対してしきい値を
指示するとともに、比較手段での比較結果に基づいて血
流データの１フレーム分同士間に折り返し現象が発生し
ているか否かを判定する判定手段とを備えている。

【０００７】また、請求項２にかかる超音波診断装置
は、請求項１記載の超音波診断装置であって、折り返し
現象が発生した血流データの極値を算出する極値演算手
段と、カラーマッピング手段に対してマッピング方式の
ゼロレベルシフトを指示する制御手段とを備えているこ
とを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００９】図１は本実施の形態にかかる超音波診断装
置の構成を簡略化して示すブロック図であり、この図１
において従来形態を示す図３と互いに同一となる機能ブ
ロックについては同一符号を付している。

【００１０】本実施の形態にかかる超音波診断装置はカ
ラードップラ超音波診断装置といわれるものであり、反
射エコー信号に基づいて血流データを算出する血流デー
タ演算手段１１と、算出された血流データを座標変換処
理する座標変換手段１２と、平均流速や流れ方向に対応
した色相や輝度などのカラーデータを血流データに対し
て付与するカラーマッピング手段１３と、カラーデータ
が付与された血流データを画面上に表示するＣＲＴなど
の表示手段１４とを備えているとともに、これらの各手
段を統括的に制御しつつ、後述する判定手段としても機
能するＣＰＵからなる制御手段１を備えている。なお、
ここでのカラーマッピング手段１４は、ＳＲＡＭを用い
て構成されたうえで制御手段１によって書き込み動作及
び読み出し動作が行われるものとなっている。

【００１１】そして、この超音波診断装置は、血流デー
タ演算手段１１から出力された血流データの１フレーム
分を記憶する一時記憶手段（バッファメモリ）２と、一
時記憶手段２から読み出した血流データの１フレーム分
と血流データ演算手段１１から新たに出力された血流デ
ータの１フレーム分との相互間における差を算出する血
流データ減算手段３と、この血流データ減算手段３でも
って算出された１フレーム分同士間の差と別途指示され
たしきい値とを互いに比較する比較手段４とを備えてい
る。さらに、この際における制御手段１は、比較手段４
での比較結果に基づいて血流データの１フレーム分同士
間に折り返し現象が発生しているか否かを判定する判定
手段としても機能するものであり、この制御手段１から
比較手段４に対しては、しきい値レジスタ５を介したう
えで比較時に必要となるしきい値が適宜指示されること
になっている。なお、ここでのしきい値は従来からの経
験に基づいたうえで設定されているのが一般的であり、
キーボード（図示省略）でもって必要に応じた変更を行
うことが可能である。

【００１２】すなわち、ここでの血流データ減算手段３
は、入力Ａ，Ｂの差の絶対値│Ａ−Ｂ│を出力すると同
時に、入力Ａ，Ｂの差が正負いずれの極性であるかを示
す符号信号Ｃを出力するものであり、Ａ≧Ｂのときには
符号信号Ｃが“Ｈ”（ハイレベル）となる一方、Ａ＜Ｂ
のときには符号信号Ｃが“Ｌ”（ローレベル）となる構
成を有している。また、比較手段４は入力Ａ，Ｂの差の
絶対値│Ａ−Ｂ│が制御手段１から指示されたしきい値
Ｄよりも大きければ折り返し現象の発生を示す出力信号
Ｅが“Ｈ”（ハイレベル）となるよう構成されたもので
あり、出力信号Ｅは制御手段１に対して割り込み入力さ
れている。

【００１３】そこで、この超音波診断装置においては、
つぎのような動作が行われることになる。まず、血流デ
ータ減算手段３に対しては、一時記憶手段２を介したう
えで時間的に相前後しながら連続した２フレーム分の血
流データが血流データ演算手段１１から入力されること
になり、入力された血流データの１フレーム分ずつの相
互間に図３で示したような折り返し現象が発生している
際には、血流データ減算手段３でもって算出された入力
Ａ，Ｂの差の絶対値│Ａ−Ｂ│が大きな値として現れ
る。引き続き、血流データ減算手段３で算出された絶対
値│Ａ−Ｂ│と、制御手段１からしきい値レジスタ５を
介して指示されたしきい値Ｄとを比較手段４でもって比
較することが行われ、絶対値│Ａ−Ｂ│の方がしきい値
Ｄよりも大きい場合には、折り返し現象が発生している
ことを示す出力信号Ｅが比較手段４から判定手段として
の制御手段１に対して出力されることになり、この制御
手段１においては出力信号Ｅの入力に伴って折り返し現
象が発生していると自動的に判定される。

【００１４】さらにまた、本実施の形態にかかる超音波
診断装置は、折り返し現象が発生している血流データの
極値、つまり、図３中のＶａを算出する極値演算手段６
と、カラーマッピング手段１３に対してマッピング方式
のゼロレベルシフトを指示するための制御手段とを備え
ており、この制御手段はＣＰＵからなる制御手段１と兼
用されている。そして、ここでの極値演算手段６は、比
較回路７と、論理演算回路８と、Ｄ型フリップフロップ
（Ｄ−ＦＦ）９と、チップイネーブル（ＣＥ）付きフリ
ップフロップ（ＣＥ付きＤ−ＦＦ）１０とを具備して構
成されたものであり、Ｄ−ＦＦ９は論理演算回路８から
の出力データを一旦ラッチするものである一方、ＣＥ付
きＤ−ＦＦ１０は制御手段１に対して接続されたうえ、
比較手段４の符号信号Ｃが“Ｈ”となった際にはＤ−Ｆ
Ｆ９の出力データをラッチするものとなっている。

【００１５】すなわち、この極値演算手段６は、折り返
し現象が発生している際の折り返しがどの程度であるか
を算出するものであり、これを構成するＤ−ＦＦ９には
論理演算回路８を介したうえで更新されるたび毎の血流
データにおける極値が蓄えられている。そして、比較手
段４の符号信号Ｃが“Ｈ”となった際には、この符号信
号Ｃが割り込み入力した制御手段１でもって折り返し現
象が発生していると判定されるのと同時に、Ｄ−ＦＦ９
に蓄えられていた極値がＣＥ付きＤ−ＦＦ１０でもって
ラッチされることになり、制御手段１はＣＥ付きＤ−Ｆ
Ｆ１０でラッチされた極値を読み取る。さらに、この制
御手段１によっては、折り返し現象が発生することのな
い新たなマッピングデータをカラーマッピング手段１３
に書き込むことが行われる結果、このカラーマッピング
手段１３のマッピング方式はゼロレベルシフトされたこ
とになる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
にかかる超音波診断装置によれば、時間的に相前後しな
がら連続して入力する血流データの１フレーム分同士を
互いに比較し、これら１フレーム分同士間の差が予め設
定されたしきい値よりも大きい際には、血流データにお
ける折り返し現象が発生していると判定することを行う
ので、従来の形態におけるような操作者の判断に依存す
る必要がなくなり、折り返し現象の発生を自動的に検出
することができる。また、請求項２にかかる超音波診断
装置によれば、血流データにおける折り返し現象の発生
を検出した場合には、カラーマッピング手段のマッピン
グ方式を自動でもってゼロレベルシフトすることが可能
となるので、誤診が生じる恐れを確実になくすことがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態にかかる超音波診断装置の構成を
簡略化して示すブロック図である。

【図２】従来の形態にかかる超音波診断装置の構成を示
すブロック図である。

【図３】折り返し現象を模式化して示す説明図である。

【符号の説明】

１ 制御手段（判定手段） ２ 一時記憶手段 ３ 血流データ減算手段 ４ 比較手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血流データを算出する血流データ演算手
   段と、血流データに対してカラーデータを付与するカラ
   ーマッピング手段と、カラーデータが付与された血流デ
   ータを表示する表示手段とを備えてなる超音波診断装置
   であって、 血流データ演算手段から出力された血流データの１フレ
   ーム分を記憶する一時記憶手段と、一時記憶手段から読
   み出した血流データの１フレーム分と血流データ演算手
   段から新たに出力された血流データの１フレーム分との
   差を算出する血流データ減算手段と、血流データ減算手
   段で算出された１フレーム分同士間の差としきい値とを
   比較する比較手段と、比較手段に対してしきい値を指示
   するとともに、比較手段での比較結果に基づいて血流デ
   ータの１フレーム分同士間に折り返し現象が発生してい
   るか否かを判定する判定手段とを備えていることを特徴
   とする超音波診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波診断装置であっ
   て、 折り返し現象が発生した血流データの極値を算出する極
   値演算手段と、カラーマッピング手段に対してマッピン
   グ方式のゼロレベルシフトを指示する制御手段とを備え
   ていることを特徴とする超音波診断装置。