JPS58118741A - 超音波パルスドツプラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 不発明は和音波パルスドツプラ装置に関し、主として一
１定個所にゲートをかけろサンプリングゲートの９川省
団の改良に関するものである。

発１ｙｌ／Ｄ技ｖ＋：ｒ的背景とその問題点超音波パル
スドツフラ装商は、超音波１０−ブから被検体内に超音
波パルスを発射し１反射してくる超音波エコーを受信し
て設定されたレンジゲート領域内の任意の点の超音波エ
コーを解析し２゜表示部に血流迎車のパターンを表示す
る装置である。即ち、例えば第１図に示すように扇状に
広がる超音波ビームＢＭを被検体に向けて発射してＢモ
ード像を得ると共に、超音波ビームの１本し′を選択し
、Ｂモード像中の血管ノを含むような位置の２点１．１
’ｗレンジゲート飴域としてその中のサンプリンク点に
おけるドラグラ信号ケ得て表示に供するわけである。

しかしながら、血管は被検体の呼吸動作その他により上
下に昼勤（−たり、或いは血管の径自体が変化したりす
る傾向を示すものであるため、サンプリング点が血管壁
部と一致し７たり或いは面前以外の位置にズレこんたり
してドツプラ信号中に不要な雑音成分が含まれ、正飴な
測定ができないという問題を有していた。

発明の目的 本発明は前記事情に鑑みて々さ几たものであり、被検体
内の］（Ｔ１管等の測定対象の位置が変動してもそれに
追従して測定点を適正位置に設定することができる超音
波パルスドツプラ装置を提供することを目的とするもの
である。

発明の概要 １ｉｉｌ記目的を達成するために本発明は超音波グロー
ブから被検体内に超音波パルスを発射し、反射してくる
超音波エコー信号を受信し、設定さねたレンジゲー）（
Ｕ号領域内の測定点からの超音波エコー信号ケ解析して
ドツプラ信号２得る装置において、被検体内の測定対象
からの最初の超音波エコー信号に基づいてｈｉ１記レン
ジゲート信号の開始点７設Ｔすると共に、前記？ｌ］１
定対象の大きさに基づく信号によって前記レンジケート
信号の終了点を設定するレンジゲート回路を具体ｉシま
たことを特徴とするものである。

発明の実施例 第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において１は開音波信号を送受信する（ろ） 超音波プローブ、２は超音波市５子走査装置本体で。

モード切換器３によって釉々のドツプラモードを設定で
きるようしこなっている。４は表示器であり２個の表示
画面４Ａ、　４Ｂを有し、一方の表示画面４ＡにはＢモ
ード像表示が行なわわ、他方の表示画面４ＢにはＭモー
ド像、ドツプラモード像、心電図の他に詳細を後述する
ような超音波エコー波形、レンジゲートＳ形が表示され
るようになっている。

ここで、各表示画面に対応して表示制御器が設けら肚て
いることは菖う迄もない。６は電子走査装置本体２より
出力されるドツプラ信号と発振器９からの出力とを混合
するミキサ、７にミキサ６の出力信号から低域）＠波数
成分のみを取り出す低域通過フィルタである。８Ｑ工サ
ンプルホールド回路であり、詳細を後述するレンジケー
ト回路５によって設定てれる９Ｆ＋域内の任芦の点にお
けるドツプラ情報をサンフルホールドする。、１０は帯
域通過フィルタであり１月１１記サンフルバールド回路
８内にホールド烙れている情報からドツプラ信号のみを
通Ｉ昂させるものであ午１１はオーディオスピーカで（
４） あり、帯域通過フィルタ１０より出力されるドツプラ信
号を音響に変換して例えば観測点における血流の脈動音
を認識できるように々っている。１２は帯域通過フィル
タ１０より出力されるドツプラ信号欠ディジタル信号に
変換するん巾変換器であるい１３はディジタル変換され
たドツプラ信号をフーリエ解析してビデオ信号に変換す
るフーリエ変換器（ＦＦＴ　）である。伺、破線で囲ま
ねた伸域１４がドツプラ情報処理部である。

次に第６図を参照して前記レンジゲート（ロ）路５の詳
細を説明する。このレンジゲート回路５は。

電子走査装置本体２から得らオする超音波エコー信号（
ＥＣＩ−４０）を微分増幅する微分増幅器１５と、超音
波エコー信号’ｔ　断ａするスイツキ１６と、スイツキ
１６が閉じられたときの超音波エコー微分信号Ｃと基準
電圧発生器１７から出力される基準電圧Ｖｔｈとを比較
し基準電圧ｖｔｈ以上の超音波エコー微分信号が入力さ
れたときに第１のゲート出力ｄを発生するコンパレータ
１８ト、このコンパレータ１８からのゲート出力発生時
点から渉定のタイミング経過後に第２のゲート出力ｅを
発生するタイミング回路１９と、酊１記第１と第２のゲ
ート出力ｄ、ｅを入力してレンジケート信号（ＲＡＮＧ
ＥＧＡＴＥ）ｆＹ出力するレンジゲート発生器２０．と
、前記電子走査装置本体２から出力されるレートパルス
（ＲＡＴＥ−Ｐ）　ａ　ｑ入力として、　ＡＴ＋記スイ
ッチ１６を閉じるタイミングを設定する基準ゲート信号
すを出力する基準ゲート発生器２１と、前記コンパレー
タ１８の基準電圧■ｔｈを設定する基準を圧発生器１７
のレベルケ調整できる電圧設定器（例えばボリウム）２
２と、前記タイミング回路１９からの第２のケート信号
ｅの発生タイミングを調整できるタイミング設定器（例
えばロータリスイッチ）２６とによって構成さ第１．て
いる。同。

タイミング回路１９．レンジゲート発生器２０．基準ゲ
ート発生器２１はそれぞれ前記発振器９からのクロック
信号←Ｋによってタイミングの制御が行なわ才′＋、　
＜、　、ｌ：うＶ″、ｆｃつている。げ、１に、１］Ｉ
Ｉ記微分増幅器１５からイ４１られる超音波エコー微分
信号Ｃ１基準ゲート発生器２１からの基準ゲート信号す
、基準電圧発生器１７からの基準電圧ｖｔｈ、レンジゲ
ート発生器２０から得られるレンジゲート信号ｆは共に
前記表示器４に入力され、第２の表示画面４Ｂに表示で
きるようＫなっている。特に増幅超音波エコー微分信号
Ｃと基準電圧ｖｔｈとは例えば後述する第５図に示すよ
うな関係と々るように表示されるように々つている。ま
た１図示しないが前記基準ゲート発生器２１には動作タ
イミング（第４図の期間Ｔ、　）を調整する設定器が設
けである。

次に第４図のタイムチャート及び第５図の衣示態様図ケ
も参照して前記装置の動作を説明する。

’Ｆ５子走査装置本体２から第４図αに示すようなレー
トパルス（ｌ（ＡＴｈ−Ｐ）が出力され、その立下り時
点に「１期して超音波グローブ１から超音波く−ムが発
射される。このとき抜検体からの超音波エコー信号（Ｅ
ＣＨＯ）が受波され１表示器４内のＢモード表示画面４
Ａには第５図に示すようなりモード像、特に血管ノ及び
超音波ビームのうちの選択された１本のドツフラビーム
ｔのき示が行なわｎる。このとき同時にｈ１１記超ｆ波
エコー信号（Ｅσ■０）と−１記レートハルスα及び発
振器９からのクロックパルスＣＫとかレンジケート回路
５に入力され、第６図に示したような回路によって次の
ように処理される。

即ち、目１１記レートパルスαを入力する基準ゲート発
生器２１からは第４４図に示すように、レートパルスα
の立下り時点（時刻ｔＩ）から所定時間Ｔ・経過後に低
レベルとなる基臨ゲート信号すが発生し。

この基準ゲート信号すの低レベル期間だけスイッチ１６
が閉じられる。−１：た、微分増幅器１５からは前記レ
ートパルスαの立下り時点（時刻１．　）から次のレー
トパルスの立上り時点迄の超音波エコー信号（ｂｃ）４
０）を微分した超音波エコー微分信号Ｃが出力きれる。

従ってスイッチ１６が閉じられている期間（時刻ｔ！〜
ｔ６のｂ］）たけ前記超音波エコー倣分信号Ｃかコンパ
レータ１８に入力され、基■電圧発生器１７７１・ら出
力される基漁知圧■ｔｈと比紗される。

ここでお音波エコー微分信号Ｃの時刻ｔ１〜ｔ＠の期間
内のパルス状の信号Ｐ、　、　Ｐ、のうち、最初のパル
ス状信号Ｐ、が基準電圧Ｖｔｈを超えているので、と（
１）　ＩＬ’（７１ｊ、Ｉ、　（ｌＬ’ｌｋ、ｌｌ　ｌ
ｓ　Ｉ　Ｔコ／〕・レーク１８から１氏レベルに立下る
４モ１のゲート信号ｄが発生する。また。

タイミング回路１９からは自「１記第１のゲート信号ｄ
の立下り時点（時刻１．　）からタイミング設定器２６
で設定さした期間Ｉｌ＋、が経過した時点（時刻ｔ、　
）で低レベルにＶ下る第２のゲート信号ｅが出力される
。この結果レンジゲート発生器２０からは１１１記第１
のゲート（％号ｄの立下り時点（時刻１．　）から第２
のゲート信号Ｃの立下り時点（時刻１．　）にかけて低
レベルとなるレンジゲート信号ｆが出力される。拘、基
準ゲート信号す、前記第１及び第２のゲート信号ｄ、Ｃ
は共に次のレートパルスａの立上り時点（時刻ｔｓ）で
リセットされて誦レベルに戻ることになる。

而して自ｔ１記基準ゲート信号す、超音波エコー微分（
ｍ号Ｃ１基？電圧ｖｔｈ　、レンジゲートイー号ｆは第
５図に示すように表示器４内の第２の表示１ＩＪ１１面
１４Ｂ上に表示さ几ることになる。ここで、前記増幅超
音波エコー信号Ｃにおける中間部のパルス状信号Ｐ、　
、　Ｐｔは表示画面４Ａに表示された血管）の両壁部の
位ｊｉ’ｌを表示している。

次に術者は、　Ｈｉ’ｊ記表示画表示画面４Ｂされた鼓
形（９１ 図を観察しなから、以下のような調整を行なう。

先ず、超音波エコー微分信号Ｃの波形を観察して基準ゲ
ート信号すが血管の上方の壁部な示すパルス状信号Ｐ１
よりも萌の点Ｉで立下るように調整する。この調整は前
記第３図の基準ゲート発生器２１における図示しないタ
イミング設定器を調整し、第４図の波形すの期間Ｔ１を
変化させることによって容易に行なうことができる。次
に、第６図の電圧設定器２２をＷ１作させると基準電、
圧発生器１７からの基準電圧■ｔんのレベルが変化し、
こねに応じて第２・の表示画面４１３内の鼓形ｖｔｈ　
（破線で示す）が上１するのでこの状態を観察して鼓形
■ｔｈが血管壁部乞示すパルス状信号Ｐ、と交わるよう
な位置となるように調整する。枦に、＠５図の表示画面
４Ｂ内のレンジケート信号波形ｆ娑観祭しながら第３図
の回路中のタイミング設定器２３を調整すると。

レンジケート係号波形ｆの豆上り点の位置（第４図の波
形ｆの期間Ｔりが変化することになるので、この位置が
Ｂモード像中の血管）の下刃の壁部を示すパルス状信号
Ｐ、の手ｎ「１の点りに位置するよう（釦） に調整してお（。

以上のような調整を行なっておけば、レンジケート信号
ｆは血管）の位置或いは管径の変化に関係なく常に血管
ノの両壁部領域内に設定されることになる。即ち、被検
体の呼吸動作により血管ノが上下動した場合であっても
、レンジケート信号ｆの立上り点は必ず血管ノの壁部の
位置に同期することになり、その立上り点は必ず血管ノ
の管内の点に位置することに々るので、レンジゲート信
号が血管・から外ねることはない。

従って、血管の位置や管径の変動に関係なく。

常に血管内のサンプリンダ点でのドツフラ信号を適確に
収集することができ、外部の雑音が混入することけない
。

本発明は前記実施汐１：に限定されず、その壁上を変更
しない範囲内で柚々の俊形実施が可能である。

例えは朋記実施例ではドツフラモード波形表示用の告示
画面４１３にレンジゲート回路内の主要信号を波形表示
して調整の便に供するようにしたが、このように表示画
面４Ｂを使用せずにＢモード像表示（１１） 用の表示画面４Ａ内のドツプラビームを上に輝点表示を
行なうようにしてそれぞわの位置を調整できるようにし
てもよい１、 発明の効果 以上詳述したような本発明によれば、測定対象力）らの
最初の超音波エコー信号に基づいてレンジゲート（Ｓ号
の開始点を設定し、測定対象の大きさに基つく信号によ
ってレンジケート信号の終了点が自動的に設定さ肚るの
で、測定対象の位置等が変動した場合でもセねに追従さ
せて測定点を適旧位―に設定することかできる超音波パ
ルスドラグラ装置な折供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は超＊波パルスドツフラ装置の動作原理図、第２
図は不発明の一実施ψ１」を示すブロック図、第６図は
その実施ψ１１におけるレンジゲート回路の具体的構成
の一例を示すブロック図、第４１シ１は動ヒト税明のた
めのタイムキャート、第５図は動作峻。 明のための衣示態様図である。 １・・超音波プローブ、　２・・電子走査装置本体、（
１２） ３　モード切換器、　４・・表示器、　５・・・レンジ
ゲート回路、　６・・・ミキサ、　８・・・サンプルホ
ールド回路、１６・・フーリエ変換器、１４・・ドツプ
ラ情報処理部、１５・・微分増幅器、１７・・基■電圧
発生器、１８・・コンパレータ、１９・・タイミング回
路、２０・・レンジゲート発生器、２１・・基立ゲート
発生器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ−ｒ−ネ矛力ｉフーローフ゛からｆ反極体内にｔ：不
   音ン及パルスを発射り、、）ｙり１してくるボパ音彼エ
   コー信号を受イーし。 設定す几たｔ／ンシゲート信信号域域内ｌ’ｌｌｌ　？
   点からのδＩＪ廿岐エコー信号′７ａ１′解析してドツ
   プラ信号を得るシ、１ｉ−１において１級検体内の測定
   対象からの最初の超音波エコー１￥号に基づいて前記レ
   ンジケート信号の開始点ケ設定すると共に、１１１記測
   定対象の大ｆｘｄ’１こ基づく信号によって自１］記し
   ンジゲート信号の終了点を設定するレンジゲート回路を
   具備し７たこと乞特徴とする超音波パルスドツプラ装置
   。