JPS59218142A

JPS59218142A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS59218142A
Application number: JP9076683A
Authority: JP
Inventors: 内田　六郎; 長崎　勝彦; 康則三宅; 大野　三千雄; 武市　仁; 博治松本
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1983-05-25
Publication date: 1984-12-08

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】発明の属する分野本発明は超音波診断装置、特に循環器系など体内各部の
疾患を無侵襲にて観察診断することので。

きる改良された超音波診断装置に関する。

背景技術被検体内部組織を画像表示するために種々の超音波診断
装置が用いられており、特に断層画像表示としては８モ
一ド表示が所定の断層像を明瞭に表示可能なことから好
適である。

しかしながら、このような従来装置では、単に断層像の
観察のみであり、数値的な計測は画面の実測等から得な
ければならず、作業が繁雑であり、またその実測値を画
面とともに電気的に記憶する等の制御が困難であるとい
う問題があり、実際の診断現場における実用性に乏しか
った。

特に被検部位が運動部を含むような場合、例えば、心臓
等循環器系の臓器あるいは血管等の診断においては、心
拍動によって常時臓器あるいは血管が動きを伴い、これ
を正確に実測することが極めて困難であった。例えば、
脳循環器系に対する無侵襲な脳血管障害の早期発見及び
障害治療そして脳血管系に対づる薬剤効果の判定には、
頚動脈での通流情報の一部である血管径測定が極めて有
効であるが、従来の装置においては、このような動きの
ある血管径をその動きに追従して正確に測定づるための
装置が得られなかった。

発明の目的本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は被検体内部の運動部の位置をその動きに追従し
てＢモード画面上で表示しかつその位置を電気的に出力
することのできる改良された超音波診１！Ｉｉ装置を提
供することにある。

発明の構成上記目的を達成するために、本発明は被検体の運動部を
含む所定診断部位に超音波パルスを送受波する超音波パ
ルスプローブと、前記超音波パルスプローブのパルス送
受波作用を制御する送受波制御回路と、前記送受波制御
回路から得られる超音波Ｂモード画像信号に基づいてＢ
モード断層像を表示するＢモード表示部と、前記Ｂモー
ド表示部に所望走査位置に対応するカーソルを表示する
ために前記送受波制御回路にカーソル位置信号を供給す
るカーソル設定器と、前記カーソル上の任意に設定され
た位置において所定運動部の画像信号にマーカを追従さ
せるエコートラッキング回路と、前記カーソル上の初期
位置を任意に設定するための初期マーカ信号を前記エコ
ートラッキング回路に供給するマーカ設定器と、前記送
受波制御回路から得られるＢモード画像信号と前記エコ
ートラッキング回路から得られるマーカ像信号とを合成
して前記Ｂモード表示部へ供給する合成器と、前記エコ
ートラッキング回路から得られるマーカ像信号に基づい
てカーソル上の所定運動部の位置を計測する位置計測回
路と、を含むことを特徴とする。

実施例の説明以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には、本発明に係る超音波診断装置の全体の構成
図が示されており、被検・体１０の運動部を含む所定診
断部位、実施例においては脳循環器系の頚動脈をＢモー
ド画像表示しながら同時に実時間で頚動脈の血管径が求
められる。

前記Ｂモード表示及び血管径を測定するために、被検体
１０の頚動脈近傍の体表面にプローブ１２が装着される
。このプローブ１２は実施例においてＢモード表示用の
超音波パルスプローブから成り、前記超音波パルスプロ
ーブ１２からは頚動脈に向かって超音波パルスが送波さ
れ、その組織境界面からのエコーを受波することによっ
て、ＣＲＴ等の表示部に深さ方向の組織を輝度表示する
ことができ、この超音波パルス送受波を所定の断面に沿
って走査することにより所定のＢモード断層像を表示す
ることができ、実施例にお【プる超音波パルスプローブ
は電子リニアスキャンプローブから成る。

Ｂモード画像表示まず前記超音波パルスプローブ１２を用いたＢモード画
像表示を説明する。

超音波パルスプローブ１２の超音波パルスビームの送受
波は送受波制御回路１８によって制御されており、該送
受波制御回路１８は電子リニアスキャン制御及び必要に
応じて送受波される超音波パルスご−ムの集束作用を制
御している。

送受波制御回路１８はプローブ１２の振動子に適合する
励振周波数を有するＢモード発振器２゜を含み、この基
本周波数が走査制御部２２において所定の分周作用に供
され、送受波に適当な繰返し周波数（レート周波数）が
設定され、この繰返し周波数により電子スキャン制御が
行われる。実際のプローブ１２の送受波制御は前記走査
制御部２２の繰返し周波数に応じて送受波部２４が行い
、また該送受波部２４が同時に超音波パルスビームの各
送受波ごとの集束制御を行っている。

プローブ１２から得られた受波信号は送受波部２４によ
って所定の遅延を伴う集束制御に供され、また増幅検波
された後、フレームメモリ等からなる画像メモリ２６の
所定番地に順次格納記憶される。前記画像メモリ２６の
記憶作用は書込制御回路２８及び前記走査制御部２２か
らの制御信号により制御されている。

以上のようにして、超音波パルスの複数回の走査により
一走査面の画像記憶が完了した後、画像メモリ２６の記
憶情報は標準テレビ用同期信号発生器３０の続出信号に
より高速度で読み出され、この読み出された信号がＢモ
ード画像信号として用いられる。

前記Ｂモード画像信号は実施例においては合成器３２に
おいて前記標準テレビ用同期信号発生器３０の同期信号
と合成され、合成映像信号が形成され、これがＣＲＴ等
から成るＢモード表示部３６にて所定の走査断面に沿っ
た断層像として表示される。以上のように、本実施例に
おいては、プローブ１２によるＢモード受波信号をいっ
たんデジタル画像メモリ２６に記憶し、この記憶情報は
続出側において書込側とは別個のテレご用同期信号にて
読出制御されるため、表示部３６ではその掃引速度が画
像メモリ２６への書込側である超音波走査速度に比べて
著しく早く、表示部３６上の画像はチラッキのない良質
な超音波断層像として表示され得る。

第２図には、前記Ｂモード表示部３６上の表示画像の一
例が示され、超音波パルスビームを頚動脈に直交する方
向に送受波した状態で、頚動脈面゛管１００がその内外
壁ともに明瞭に断層画像表示された状態が示されている
。

血管径測定前述した説明から明らかなように、被検部位である頚動
脈は表示部３６にＢモード断層像として明瞭に表示可能
であるが、この断層像とともに血流量を対応観測するた
めには血管１ｏｏの内径測定が不可欠であり、この内径
測定は従来装置においてはＡモードにおける画面を実測
する等の方法により行われたが、本発明においては、こ
れを自動的に測定可能である。血管径の測定に際して考
慮しなければならない問題は１循環器の拍動にょっんて血管１００は常に膨張及び収縮を交互に繰り返し血管
径が変動していることであり、これを遅れなく管径変化
に追従して計測が行われなければならない。

第２図にお１ノる符号１０２ａ及び１０２ｂは血管内径
の膨張時及び収縮時を示し、この運動部の変化に追従す
るために、本発明においては、エコートラッキング手法
が用いられている。

すなわち、第２図において、表示部３６の画面には前記
血管１００のほぼ中央部を通るようにカーソル１０４が
予め画像表示され、このカーソル１０１上に２個のマー
カー０６及び１０８を設定し、このマーカ１０６及び１
０８を前記内壁１０２の動きに追従させて移動できれば
、このマーカ１０６．１０８間の距離によってＩＩＩＩ
へ・径を自動的に求めることが可能となる。

実施例において、前記カーソル１０４は走査制ｍ部２２
から所定の走査位置に対してプローブ１２から得られる
受波信号とは別個に一本の輝度信号を画像メモリ２６に
与えればよく、この時のカーソル位置がカーソル設定器
３８によって選択設定されている。実施例におけるカー
ソル１０４は表示部画面中央に固定されており、実際の
使用状態においては、画面上に表示されるカーソル１０
４に対して血管１００の画像が中央位置にくるようにプ
ローブ１２の被検体表面への装着位置が選択されている
。もちろん、本発明において、このカーソル１０４の位
置をＢモード画像の血管１００に対して後から任意位置
に移動させることも可能である。

前記カーソル１０４の上に所望のマーカ１０６．１０８
を血管１００の内壁１０２に対応して画像表示し、また
これを内壁１０２の移動に応じて追従させるために、本
発明において、エコ−１〜ラツキング回路が設（プられ
、実施例では、マーカ１０６．１０８の両内壁に対して
２個のエコートラッキング回路４０，４２が設【）られ
ている。両エコートラッキング回路４０．４２には送受
波部２４からカーソル１０４に沿った輝度信号が供給さ
れており、またマーカの初期位置を設定するために両エ
コートラッキング回路４０．４２にはそれぞれ別個のマ
ーカ設定器４４．４６から初期マーカ設定信号が供給さ
れている。そして、両エコートラッキング回路４０．４
２の出力は選択回路４８に供給され、前記走査制御部２
２の選択信号によって前記合成器３２へそれぞれ別個に
供給され、また選択された信号は後述する位置計測回路
５０に供給され、運動部の位置、実施例においては血管
１００の内径が計測される。すなわち、実施例において
は、前記位置計測回路５０の出力はプリンタ４９に供給
されて計測結果が打ち出され、また必要に応じて前記出
力は合成器３２へ供給されでＢモード画面上に同時表示
される。

前記エコートラッキング回路４０．４２の詳細が第３図
に示され、両回路は同一の構成力〜ら成るので、マーカ
１０６に対応するエコートラッキング回路４０の構成の
みを以下に説明する。

エコートラッキング回路４０は基本的にフェーズロック
ドループ回路を形成し、カーソル１０４上のマーカ１０
６によって初期設定される画像イ言号は位相比較器５２
において電辻制御型遅延発振回路（ＶＣＤ）５４の出力
と比較され、両者カヘ富゛に一致するようＶＣＤ５４の
位相が調整される。

このＶＣＤ５４の出力位相はマーカ設定器４４による初
期マーカ設定信号及び鋸歯状波発生器５６の値によって
制御されており、ＶＣＤ５４から【まＢモード発振器２
０の超音波励振信号の１／２波長のパルス幅を持つ追従
ゲートパルスとして遅延出力される。すなわち、この遅
延時間Ｃま実施例においては、体表面から血管１００の
内壁１０２までの深さに相当し、内壁の運動に追従する
ようにこの遅延時間をＶＣＤ５４が変えることによって
、この遅延時間を出力すれば常に７−カ１０６を血管１
００の一方の内壁１０２上に置くことが可能となる。な
お位相比較器５２の出力はローパスフィルタ５８を介し
て前記ＶＣＤ５４に供給されている。

第４図には、前記エコートラッキング回路４０の作用が
示されており、超音波パルスプローブ１２から送受波さ
れる超音波パルスビームはその基本周波数がＢモード発
振器２０によって定められており、第４図ａにはこの励
振周波数が拡大されて示されており、この１個の励振信
号波形に着目すると、血管１００の移動によってこの波
形も第４図ａの実線から鎖線に向かって移動することど
なる。

エコートラッキング回路４０のＶＣＤ５４から出力され
るゲートパルス（第４図ｂ）は前述したように励振信号
波形の１／２波長のパルス幅を有し、マーカ設定器４４
により設定される初期マーカ設定信号にて予めトラッキ
ング開始時における血管１００の一方の内壁１０２上に
画面上のマーカ１０６が置かれ、これによって、前記遅
延時間は体表面からマーカ１０６位置までの距離となり
、第４図すのゲートパルスはカーソル１０４上の一方の
内壁に対応する画像信号位置にあることが理解される。

位相比較器５２は第４２図ａの波形及び第４図すのゲル
トパルスを比較し、これをローパスフィルり５８にて積
分させると、ゲートパルスわが波形ａの実線のように正
確に追従している場合に【ま、第４図Ｃで示されるよう
に積分された斜線部分の土成分が互いに等しく、従って
ローパルノイルり５８の出力は零となり、この結果、鋸
歯状波との比較器出力は変わらず、遅延時間も変化しな
（１゜しかしながら、受渡波形が第４図ａの鎖線で示す
方向に移動すると、第４図ｄで示されるように、ローパ
スフィルタ５８の出力は正電圧となり、この出力電圧に
相当する分だけＶＣＤ５４の遅延時間は短縮され、ゲー
トパルスは鎖線で示される受渡波形の積分値が零となる
ように追従する。従って、第２図で示される画面上のマ
ーカ１０６は常に内壁に追従するとともに、このときの
積分値が体表面からの距離を示づ一信号として出力され
る。

実施例においては、マーカ１０６．１０８の両内壁に対
して設定されており、このマーカ表示信号及び深度情報
が走査制御部２２からの選択信号によって選択回路４８
で順次切替選択される。従って、合成器３２は画像メモ
リ２６からのカーソル１０４を含むＢモード画像信号と
ともに前記カーソル１０４上のマーカ１０６．１０８情
報を選択回路４８から読み取り、これを合成してＢモー
ド表示部３６の画面に表示し、第２図で示されるごどき
常に内壁に追従したマーカを含む頚動脈断面を表示する
ことが可能となる。そして、前述したように、選択回路
４８から得られる両内壁情報は位置計測回路５０によっ
て差演算され、これにより、マーカ１０６．１０８の両
位置から、管径を時々刻々変化でる値として出力するこ
とが可能となる。

発明の詳細な説明したように本発明によれば、Ｂモード画面上の所
定走査位置にカーソルを表示させ、該カーソルと所望運
動被検部位との交点にマーカを設定し、このマーカを運
動部の動きに応じて追従させ、これによって、Ｂモード
画面上で運動部の位置を示すとともにこの時の位置を電
気的に出力することができ、これによって、運動位置の
電気的な記憶あるいは演算を行うことができ、特に循環
器系にお参プる血管径測定、血流量測定あるいは臓器の
内容積測定等に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波診断装置の好適な実施例を
示す概略構成図、第２図は第１図の超音波診断装置により得られるＢモー
ド断層画像の一例を示す説明図、第３図は第１図の超音
波診断装置にお【プるエコートラッキング回路の具体的
な回路構成を示すブロック図、第４因は第３図のエコートラッキング回路の作用説明図
である。１２　・・・　超音波パルスプローブ１８　・・・　送受波制御回路３２　・・・　合成器３６　・・・　Ｂモード表示部３８　・・・　カーソル設定器４０．４２　・・・　エコートラッキング回路４４．４
６　・・・　マーカ設定器４８　・・・　選択回路５０　・・・　位置計測回路１００　　・・・　血管１０４　　・・・　カーソル１０６．１０８　　・・・　マーカ。出願人　　アロカ株式会社林電気株式会社２１１第２図＋０４２４カ”す・−２１２− 第４図移動

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体の運動部を含む所定診断部位に超音波パル
スを送受波する超音波パルスプローブと、前記超音波パ
ルスプローブのパルス送受波作用を制御する送受波制御
回路と、前記送受波制御回路から得られる超音波Ｂモー
ド画像信号に基づいてＢモード断層像を表示するＢモー
ド表示部と、前記Ｂモード表示部に所望走査位置に対応
するカーソルを表示するために前記送受波制御回路にカ
ーソル位置信号を供給するカーソル設定器と、前記カー
ソル上の任意に設定された位置において所定運動部の画
像信号にマーカを追従させるエコートラッキング回路と
、前記カーソル上の初期位置を任意に設定するための初
期マーカ信号を前記エコートラッキング回路に供給する
マーカ設定器と。前記送受波制御回路から得られるＢモード画像信号と前
記エコートラッキング回路から得られるマーカ像信号と
を合成して前記Ｂモード表示部へ供給する合成器と、前
記エコートラッキング回路から得られるマーカ像信号に
基づいてカーソル上の所定運動部の位置を計測する位置
計測回路と、を含む超音波診断装置。