JPS60129036A

JPS60129036A - 超音波パルスドプラ装置

Info

Publication number: JPS60129036A
Application number: JP23685283A
Authority: JP
Inventors: 瀬尾　育弍; 泰夫宮島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-12-15
Filing date: 1983-12-15
Publication date: 1985-07-10
Also published as: JPH0414025B2

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〕本発明は超音波振動子の送受信の指向性により特定の深
さからのエコーのみを取シ出し、その領域内の血流の移
動速度等をパルスドプラ法により検出する超音波パルス
ドプラ装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

超音波ドプラ法は超音波が移動物体にょシ反射されると
反射波の周波数が上記移動物体の移動速度に比例して偏
移することを利用したもので、超音波のレートパルスあ
るいは連続波を生体内に送波し、そのエコーの位相変化
よシトシラ効果による周波数偏移を得るとそのエコーを
得た深さ位置における運動の情報を得ることができる。

例えば、生体内における一定位置での血流の状態（流れ
の向き、流れの慾態（乱れているか、整っているか）、
流れの・ぐターン、速度の絶対値）などを知ることがで
き、これによシ心機能などの検査をすることができる。

ところで、初期には連続波を用いたドブン法が研究され
ていたが、この方法では十分な距離分解能が得られず、
どこの位置の血流情報を捉えているのか良くわからない
ため、距離分解能の得られるｔ４ルスドゾラ法（レート
パルス超音波を用いる方式）が主流となって来た。

さらに近年においては超音波パルストシラ法による血流
信号とリアルタイム断層像が同一の超音波探触子にょシ
得られる方法が開発され、血流測定部位を断層像上で確
認できるようになったため、その応用は急速に広がろう
としている。

しかしながら、超音波ノやルスｒ７°う法では速い血流
情報を捉えたい場合には超音波の送信パルス繰υ返し周
波数（以後、レート周波数と称する）を高くしなければ
ならない。

一方、レート周波数を高くすれば今度は最大視野深度（
１つの送波超音波パルスが次の送波超音波パルスの出力
されるまでの間に往復できる距離）が小さくなシ、生体
表面から十分深いところの情報が得られなくなる欠点が
あった。

この関係を数式を用いて説明すると、次のようになる。

今、ドプラ偏移周波数をｆａ　、超音波・９ルスの中心
周波数をｆｏ、血流速度をτ、音速をＣ１超音波ビーム
と血流方向の成す角をθとすればで表わされる。また、レート周波数をｆｒとするとサン
プリング定理から、最大検出可能ドプラ偏移周波数ｆａ
ｍａｘは、となる。従って第２式かられかるように最大検出可能血
流速度ｖｍａｘは、レート周波数ｆｒで制限されてしま
う。

一方、超音波パルス繰返し周波数（レート周波数ｆｒ）
が決まれば最大視野深度ＸｍａＸは／ｒ＝１．２ｋＨｚ
　、θ＝３０°のとき、（１）　（２）　（３）式から
Ｖｍ＠ｚ　＝２．２　ｍ１８＠ＣＨＸｍＢｚ　＝　６　
ｃｍとなる。

（２）　（３）式をまとめると、ＸｍａＸ・ｆａｍａ！　＝　＋＋＋＋＋　（４）と書け
、最大視野深度Ｘｍ１ＬＸと最大検出可能ドプラ偏移周
波数ｆｄｍ、ｘとの積は一定でおる。

以上のように、体表から深い所での速い血流速を観測す
ることは原理的に不可能であった。

そこで、第１図に示す如く、最初超音波断層像を得ると
きは、充分体表の奥深くまで観測できるよう、例えば、
ｆ　ｒ　＝　４　ｋＨｚ　（ＸｍａＸ　＝ｌ　８ｃｒｎ
）としておき、所望の生体断層像をフリーズして、血流
の観測位置（Ｊ、４．５）會あらかじめ記憶しておく。

次に血流情報を得る場合、速い血流速度まで観測できる
ようにレート周波数ｆｒを高くして、例えば、ｆｒ　＝
　ｓ　ｋＨｚのときｆｄｍａｚ　＝　４　ｋＨｚのドプ
ラ偏移周波数まで測定できるようにする。この方式では
、第１図の３゜４．５の位置のすべての血流情報が分離
されずに得られる。Ａモード波形でみれば　、／　、　
５／の反射信号は３′に重なって検出される。

このように、上記方法によれば体表よシ深部の所でも速
い血流を測ることが可能であるが、第１図において３，
４．５のポイントの内で、例えば、３に心臓壁があシ、
４の部位の血流情報を得たいという場合、３の心臓壁の
エコー振幅が強すぎて４の部位の血流情報はＳ／′Ｎよ
く検出することができない。その理由は、心臓壁のエコ
ーの強さは、血流信号よシ４０〜６０　ｄＢ大きいから
である。

したがって、上記方式では、Ｓ／′Ｎｆ：損なうことな
く深部からの血流情報を検出できない欠点があった。

〔発明の目的〕

、本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、深部にお
ける速い血流に対する情報を８／Ｎを損うことなく観測
できるようにした超音波パルストシラ装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の概要〕

すなわち本発明は上記目的を達成するため、超音波を送
波してそのエコー信号を検出し、これよ多照音波断層像
を得てこれを表示するとともにこの超音波断層像を参照
し該超音波断層像中の所望の位置を指定してその位置に
対応した被検査位置からのエコーを抽出してこれよりｒ
シラ効果による超音波パルスの周波数偏移を解析してそ
の分布を表示するようにしたドプラ装置において、所定
圧離隔てて配設された超音波ビームの送波手段及び受波
手段を用いこれら送波手段及び受波手段の超音波送受方
向を前記被検査位置方向に設定するようにし、これによ
υ、前記被検査位置に対する送波、受波に対し異なる指
向性を持たせて測定することが出来るようにして、送波
超音波の影響や他の部分からの反射波の影響を受けるこ
となく被検査部位からの反射波を検出することが出来る
ようにし、従って、速いレートノ母ルスであっても深部
のドプラ測定が可能とし、しかもＳ外皮く行えて生体深
部におけるより速い血流速度等を精度良く測定できるよ
うにする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

本装置は超音波ドプラを行う時に送波と受波を異なる超
音波振動素子（電気音響変換素子）で行うようにするも
ので以下その詳細を説明する。

第２図は本装置の構成を示すブロック図であシ、この実
施例は電子走査方式の超音波装置の場合の一例を示して
いる。

ここで電子走査方式の超音波装置と云うのは多数の微小
超音波振動素子を並設してなる超音波探触子を用いこれ
らの微小超音波振動素子のうち例えば所望超音波ビーム
送波位置を中心に隣接するいくつかの微小超音波振動素
子を一組として選択し、この−組の微小超音波振動素子
について超音波ビームの送波方向、焦点（収束点）位置
などに応じて定まる各々の超音波振動素子に対する適宜
な遅延時間をもって各々の超音波振動素子に励振・９ル
スを与え、超音波を励振させ、この励振された各々の超
音波振動素子からの超音波の位相差による干渉を利用し
て前記所望の送波位置、送波方向、焦点位置となる超音
波ビームを得るようにした電気的制御によって超音波ビ
ームのリニア、セクタ（扇形）走査のできる超音波装置
である。

ここでは電子走査方式の超音波装置を利用し、ｌＪニア
電子走査にょシ生体の断層像を得てこの断層像よシ超音
波ドゾラを行う観測点を定め、送波用の超音波振動素子
群よシ観測点に超音波ビームを送波し、その反射波（エ
コー）全受波用の超音波振動素子群にょシ受けるように
する。

第２図において１０は基準信号となる基準クロックパル
ス１０を発振する基準発振器、−１ノはとの基準クロッ
ク・母ルスｆｏを受けてこれを２５０に分周する分周器
、Ｊ２は切換スイッチ群である。

ノ３は遅延時間制御を行う遅延時間制御回路、２４はシ
フトレソスタで構成されたディジタル遅延回路である。

上記切換スイッチ群ノ２、送波用遅延回路１３、ディジ
乙ｐ遅延回路２４は例えば８系統あシ、図では各々系統
別に１〜８の添え字を付して区別して表示しである。

ディジタル遅延回路２４−１．〜２４−８は基準クロッ
クツ臂ルスを受け、これを計数して各々与えられた遅延
時間だけ遅延させた後、この基準クロック／臂ルスを出
力するもので、これら各ディジタル遅延回路２４−１、
〜２４−８の出力は前記切換スイッチ群１２の各々対応
する系統におけるスイッチ１２−１．〜ノ２−８のｂ入
力端子に入力するようになっている。

また、切換スイッチ群１２には各々のスイッチ１２−１
、〜１２−８のａ入力端子に分周器１ノの出力を与える
構成としてあり、この各々のスイッチ１２−１、〜１２
−８によシ選択した出力を各々のスイッチ１２−１、〜
１２−８の対応する系統の遅延回路１４−１．〜１４−
８に与えて遅延させる構成となっている。

また、各々の遅延回路１４−１．〜１４−８の出力は各
々対応する系統の・ぐルサ１５−１゜〜Ｊ５−８に与え
られるように構成してあシ、パルサｚｓ−１，〜Ｊ５−
８はこの対応する遅延回路より与えられたｔ４ルスを受
けて超音波励振駆動用の高電圧の励振ノ臂ルスを発生す
るものである。

１６は全体の制御を司る主制御回路、１７はこの主制御
回路１６によジオン、オフｆｌｉｌ制御される電子スイ
ッチであシ、複数のスイッチ１７−１゜〜３７−６４よ
シなる。Ｊ８は超音波探触子（超音波プローブ）であシ
、超音波送受用の複数の電気音響変換素子１８−Ｊｒ〜
Ｊ８−６４を並設してなる電子走査用のプローブである
。

前記電子スイッチＪ７は各々のスイッチ１７−１．〜１
７−６４を各々対応する電気音響変換素子（以下、変換
素子と称する）１７−１゜〜１７−６４にｌ：ｌで対応
させて接続させである。１９はプリアンプであり、８系
統のプリアンプＪ９−Ｊ　＃〜Ｊ９−８よシなる。

これら各プリアンプ１９−１ｒ〜Ｊ９−８及び前記ノ９
ルサ１５−１ｒ〜ノ５−８は添え字１で示す第１の系統
のものを電子スイッチ１７におけるスイッチ１７−１．
１７−９．１７−１７゜１７−２５．・・・に、また添
え字２で示す第２の系統のものをスイッチ１７−２．１
７−１０゜Ｊ７−Ｊｌｌ＋、・・・に、同様に添え字３
で示す第３の系統のものをスイッチ１７−３．１７−１
１゜１７−１９．・・・にと云う具合に各々系統刃１］
に８ずつずらした各対応のスイッチに接続してあ夛、所
望の８個のスイッチ１ｙ　−１ｒ〜１７−８、まだは１
７−９　ｒ〜１７−１７、まだは１７−１８゜〜１７−
２５、または１？−２６ｒ〜ノア〜３４゜・・・を選択
投入することによりそのスイッチ対応の変換素子に対す
る励振とエコーの検出が行えるＯ２Ｏは受信用ディレーラインでインダクタンスＬとコン
デンサＣを用いたＬＣ遅延線による８系統分のディレー
ラインで構成されており、各々のディレーライン２０−
１、〜ｚ　ｏ　−ｓハ各々対応する系統の前記プリアン
プ１９−１　＋〜Ｊ９−８に接続されている。このディ
レーライン２０−１、〜２０−８は各々対応する系統の
変換素子の励振時における遅延時間相当分の遅延を該変
換素子の検出したエコーの信号に対し与え、時間軸を合
わせるだめのものである。

２１は加算器であシ、ディレーライン２０−１゜〜２０
−８によシそれぞれ遅延されて時間軸を一致させたエコ
ーの信号を加算し、合成する回路である。２２はこの加
算器２ノの出力を検波する検波回路であシ、また２３は
画像表示用のＣＲＴ　（陰極線管）等を用いた表示装置
である。

２５−１．２５−２は混合器、２６は９０°位相シフト
する移相器であシ、移相器２６は前記基準クロックパル
スｆｏを９０°位相シフトして混合器２５−２に与える
ものである。前記混合器２５−２は加算器２ノの出力と
基準クロック・ｆルスｆ０の９０°位相シフトしたパル
スとの混合を行い、また前記混合器２５−ノは加算器２
ノの出力と基準クロックツ４ルス１０　との混合を行う
。

２７−１．２７−２は各々低域フィルタであシ、低域フ
ィルタ２７−１は混合器２５−１の出力をｐ波して低域
成分を抽出し、また、低域フィルタ２２−２は混合器２
５−２の出力をｐ波して低域成分を抽出する。

２Ｂ−１，２８−２はサンプルホールド回路、２９はレ
ンジｙ−ト設定回路であシ、基準クロックパルスｆｏを
基準にカウントし、設定した所望の深さ位置区間のエコ
ー検出タイミングに合わせたサンプリング・ホールド制
御出力を発生する。前記サンプルホールド回路２Ｂ−１
゜２８−２はこのサンプル・ホールド制御出力を受けて
対応する低域フィルタ２７−１　、２７−２の出力のサ
ンプリングとホールドを行い、上記設定した所望深さ位
置区間のエコー検出出力の抽出を行う。

３０−　Ｊ　、　、９０−２はこれら各サンプルホール
ド回路２Ｂ−１，２８−２に対応して設けらレタパンド
パスフィルタであり、３１はノ々ントパスフィルタ３Ｏ
−２の出力を９０°位相シフ）する位相器、３２−１．
．９２−２．３３は各々加算器で、加算器３２−１及び
３２−２はノ々ントノヤスフィルタ３Ｏ−１の出力と位
相器３ノの出力を各々加算し、また、加算器３３はこれ
ら加算器３２−１．３２−２の出力を加算する。

３４はこの加算器３３出力を周波数分析する周波数分析
器であり、３５はこの周波数分析結果を表示するＣＲＴ
による表示装置である。

３６はフリーズ回路であシ、検波回路２２よシ得られる
超音波断層像の所望の１フレ一ム分を記憶して読み出し
これを表示装置２３に表示させるためのもので読み出し
、誓き込みのタイミングは制御回路１６によ多制御され
る。

３７はサンプリングする観測点の深さ位置並びに送信超
音波振動素子群位置と受信超音波振動素子群に与える上
記観測点に対する送受方向を得るための該各振動素子群
各々に必要な遅延時間対応のデータが格納されたＲＯＭ
　（読み出し専用のメモリ）、３８は制御回路ノロの出
力を受け、超音波断層像上におけるドプラの上記観測点
位置対応の位置にｒゲラマーカを表示させるだめのドプ
ラマーカ発生器である。

次に上記構成の本装置の作用について説明する。

本装置ははじめに超音波断層像を得てドプラ観測点を設
定し、それからドプラ観測に入る。

基準発振器１０から出力される例えば１０　ＭＨｚの基
準クロ、クパルスｆｏは、’　１／２５０分周する分周
器１ノによｌ）　４　ｋＨｚまで分周され、これによシ
超音波の送信繰返し周期に和尚する周期のレート・９ル
スが作られて切換スイッチ群１２のａ側端子にそれぞれ
与えられる。本装置は断層像情報抽出モードと、血流情
報抽出モードのいずれか一方を選択できるようになって
おり、これらモード選択は切換スイッチ群１２によって
行い、この切換スイッチは断層像情報抽出モードのとき
ａ側に倒れている。従って、超音波断層像を得る場合、
上記レートパルスは各々切換スイッチ群ノ２を介して対
応する遅延回路１４−ノ、〜１４−８に入力されること
になる。

上記レートパルスは、遅延時間制御回路１３によシコン
トロールされる送波用遅延回路ｊ４−１．〜１４−８で
超音波ビームの電子収束に必要な所定の遅延時間が与え
られた後、それぞれ対応するノ母ルサ１６−１　ｒ〜ノ
５−８に駆動信号として供給される。（ここでは、−例
として、超音波ビームを集束させるために、８素子の超
音波振動素子を同時駆動する場合について示している。

）一方、超音波プローブを構成する超音波振動素子１Ｂ
−１、〜１７−６４に対応して設けられた電子スイッチ
１７−１．〜１７−６４は、リニア電子走査が成される
よう主制御回路１６で制御されて、まず最初のレートで
１７−１゜〜１７−８の８個がオンとなシ、ノ々ルサノ
５−１゜〜１５−８の出力はこれらのオンとなったスイ
、チ１７−１．〜１７−８を介して各々対応する超音波
振動素子１８−１．〜１８−８に印加される。これによ
シ各振動素子１Ｂ−１．〜ノ８−８は励振されて、超音
波を送波する。これら振動素子１１Ｊ−Ｊ　、〜１Ｂ−
８から送波された超音波は互いの位相差による干渉によ
りビームとなり、この超音波ビームは生体内に向けて送
波される。そして生体内での反射超音波は送波時と同じ
振動素子１Ｂ−１，〜１８−８で受波され電気信号に変
換された後、スイッチＪ７−Ｊ、〜１７−８を介してプ
リアンプ１９−１〜１９−８に加えられて適宜増幅され
、さらに遅延時間制御回路Ｊ３に↓シコントロールされ
る受波用遅延回路２０−１　ｒ〜２０−８で送波時と同
程度の遅延時間が与えられて時間軸をそろえた後、加算
器２ノで加算合成される。

この加算器２ノの出力は検波回路２２で検波されて後、
ＣＲＴ表示装置２３の２軸に輝度変調信号として加えら
れる。一方、ＣＲＴ表示装置２３０Ｘ、Ｙ軸には主制御
回路ノロから超音波ビームの走査に同期した偏向信号が
加えられている。そして、断層像情報抽出モードにおけ
る次のレートではスイッチ１７−１．〜１ｆｌ−６４の
うち１個分ずれた１７−２．〜Ｉ　７、−９の８個がオ
ンとなシ、これによって今度は超音波振動素子１８−２
〜１８−９によシ超音波の送波が行われる。以下同様に
レート毎に送受波に用いる振動素子群を１個ずつずらし
た新たな８個を励振させることによシ、超音波ビームの
リニア電子走査を行う。この結果、ＣＲＴ表示装置２３
の画面上に生体内の断層像が表示される。

次に、血流情報検出モードについて説明する。

第３図は、上記方式によって得られた断層像９と超音波
プローブ１との関係を示しだもので、血管８が抽出され
ている。今、点Ｐにおいて、高速で流れる血流情報をと
らえたい時、図示しない操作手段を操作して第２図にお
けるドプラマーカ発生器３８によＪ、ＣＲＴ表示装置２
３上に、サンプルマーカ３，４と超音波送信ビームマー
カ７を表示する。次いで図示しない操作手段によシ断層
像フリーズの指示を与え、この断層像をフリーズ回路３
６によってフリーズしてＣＲＴ表示装置２３上に静止画
像として表示すると同時に血流情報抽出モードに切換え
るべく指示を与える。さらに、同時に第２図における分
周器１ノによって、超音波送信線シ返し周波数（レート
周波数／ｒ　）を、例えば４　ｋＨｚから８　ｋＨｚに
切換え、高い周波数で血流情報をサンプリングできるよ
うにする。

この血流情報抽出モードでは、切換スイッチＪ２はｂ側
に切換えられ、これによシデイジタル遅延回路であるシ
フトレジスタ２４−１、〜２４−８の出力が送波用遅延
回路１４−１．〜１４−８に供給される。シフトレジス
タ２４−１゜〜２４−８は基準発振器１Ｏからの基準ク
ロックパルスによシ駆動されてシフトする。シフトレジ
スタ２４−１．〜２４−８には、ＲＯＭ　３７から第３
図の超音波送波ビームの偏向角度θ１に対応したデータ
が、予めシリセットされている。シフトレジスタ２４−
１〜２４−８により超音波ビームの偏向のための遅延時
間が与えられたパルスは、切換スイッチ１２を介して送
波用遅延回路１４−１．〜ノ４−８でさらに超音波ビー
ム収束のための遅延時間が与えられた後、パルサ１５−
１、〜１５−８に駆動信号として供給される。ここで送
波時には電子スイッチ１７−１．−１７−６４は、振動
素子１Ｂ−１〜１ｇ−６４のうち第３図の振動素子群Ａ
に和尚する８個のみが選択されるように主制御回路１６
によって制御され、ノ４／ｉ／す１ｓ−ｉ、〜ノ５−８
の出力はこのようにして選択された８個の振動素子に印
加され、超音波ビーム偏向角θｌをもって生体内に向け
て送波される。

一方、受信時には、第３図の振動素子群Ｂに相当する８
個の振動素子のみが選択されるようにスイッチＪ７−１
〜１７−６４が制御され、その選択された８個の振動素
子で生体内からの反射超音波が受波されて血流信号が取
出される。

振動素子群Ｂを選択する一手段としては、第３図におい
て、送信超音波ビームの偏向角度θ１１Ａ−Ｐ間の距離
ｄ１、Ｂ−Ｐ間の距離ｄＲ１受信エコーの偏向角度を０
２とすれば、Ａ−Ｂ間の距離Ｒは、でめられ、サンプルマーカ（Ｐ点）とＡ−Ｂ間の距離Ｒ
との対応関係を主制御回路内のＲＯＭにメモリーしてお
けば、サンプルマーカＰに連動して振動素子群Ｂを選択
することができる。

上記、振動素子群Ｂで得られた受信信号は、プリアンプ
１９−１、〜１９−８によシ各々増幅され、そして、各
々受信超音波ビーム偏向および超音波ビーム収束のだめ
の遅延時間を受波用遅延回路２０−１、〜２０−８で与
えた後、加算器２１で合成される。

この合成信号は、混合器２５−１．２５−２に入力され
、ここで基準クロッ）およびこの１０　’を移相器２６
で９０°位相シフトした信号と混合された後、さらに低
域フィルタ２７−１．２’ｉ−２でドプラ偏移周波数成
分子ｄのみが抽出される。

次いで、このドプラ偏移周波数成分はサンプルホールド
回路２Ｂ−１，２８−２に加えられる。第３図の点Ｐに
おける血流信号を得るためニ、レンジゲート設定回路２
９でレートノ臂ルスからＴｄ＝ｔ！ｔｉ　（但しｔ２は
Ａ−Ｐ及びＢ−Ｐ間を超音波が通過するだめの時間、ｊ
ｌは（レート周波数）−１）なる時間遅延した・９ルス
ですンゾルホールドすることにより、第３図のサンプル
マーカ部位４からの信号成分のみが抽出される。この関
係を第４図を用いてさらに詳しく説明する。波形（、）
はレートパルス信号で、例えばｆｒ　；８　ｋＨｚ　（
ｔｌ　＝＝１２５　μｓｅｃ　）である。また、波形（
ｂ）は超音波励振用の励振パルス信号であシ、波形（ｃ
）は、第３図Ｐ点からの受信エコー信号を示していて、
点Ｐの受信エコーは次のレート時の励振パルスの出力タ
イミングから、ｔ、−ｔｉの時間のときサンプルホール
ドされる。

次に、サンプルホールド出力信号は、パン−パス（帯域
通過少フィルタ３０−１．３０−２を通してＦ波、する
ことにより血流よシ運動の遅い、従って低域分の信号と
なってあられれる血流によるドプラ偏移周波数ｆｄのみ
が抽出される。

そして、フィルタ３０−１．３０−２の出力は９０°移
相器３）、加算器３２−ノ、３２−２および加算器３３
で血流の願流、逆流判別されつつ合成された後、周波数
分析器３４でその周波数、つまシ血流によるドプラ偏移
周波数が分析され、ＣＲＴ表示装置３５の画面上に表示
される。

上記の構成によれば、超音波ドプラモード時には超音波
断層像を見ながらドプン観測点を定め、また超音波パル
スの超音波振動素子群と受波用の超音波振動素子群を異
ならせ、且つ送波と受波の位置が異なるようプローブの
超音波振動素子を選択使用するようにして観測点に対す
る送波、受波に対し異なる指向性を持たせて測定するよ
うにしたので、送波超音波に影響を受けることなく観測
点からの反射波を検出するととができるようになシ、従
って、速いレートノルスであっても深部のドプラ測定が
可能であり、しかもＳＡ良く行えるので、生体深部にお
けるよυ速い血流速度を睦を損なうことなく捕えること
ができる。

従って、例えば僧房弁狭さく症のジェット流々どの速度
検出に有用である。

なお本発明において使用可能な超音波プローブは超音波
振動素子が一列に配列されたものに限らない〇以上は電子走査方式による実施例であるが本発明は単一
超音波振動子によるプローブを２個用いても実現可能で
ある。以下、その実施例について第５図を参照して説明
する。

ここでは送波用プローブと受波用プローブがそれぞれ１
つずつ計２つを利用して実施する場合を説明する。

本装置においては送波用プローブ６ノと受波用グローブ
６２を所定圧離隔てて配置し、各々のプローブにおける
超音波ビーム送受方向が生体の所望の観測点Ａに向うよ
うに設定する。

このような状態において、基準信号発生回路６３よシレ
ートパルス発生回路６４に基準パルスが与えられると、
このレートパルス発生回路６４はこれを分周し、超音波
パルスを繰り返えし送波するだめのレート信号をつくる
。このレート信号は送波回路６５に与えられ送波プロー
ブ６ノを駆動し、超音波ノｆルスを送波する。

一方、これとは別の受波用プローブ６２で送波用ゾロー
ゾ６ノと受波用グローブ６２の互いに重なる送受領域２
からのエコーを受波する。

この受疲用グローブ６２からの電気信号は受波回路６６
に与えられ、ここで増幅されてそれぞれ混合器６１ｍ、
６７ｂに入力される。混合器６７ａ、６７ｂには基準信
号発生回路６３の出力を９０度位相の異なる２つの参照
信号に変換する移相器１０からの該異なる一方の参照信
号が入力されておシ、各々その異なる参照信号と混合さ
れ、位相検波される。これによシ、各々参照信号との差
の信号が抽出される。

すなわち、９０度位相差のある参照信号により、一方で
は早い方に周波数偏移したものを、また他方では遅い方
に周波数偏移したものがそれぞれ抽出される。

このようＫして抽出され位相検波された信号は、所定の
位置に対応した信号のみを取シ出すために時間ダートを
かけてそのダート内の信号を抽出するレンジダート回路
７１ｍ、７１ｂで切シ出される。すなわち、上記観測点
Ａ位置に相当する位置の信号を取シ出すべくレンジダー
トをかけて該位置に対応する信号を抽出する。

その後、大きなエコーの臓器の壁などの影響を取シ除き
、レンジダートによる高調波を取シ除＜タメ、パントノ
４スフイルタロ　Ｅｌ　ａ　＋　Ｉ！ｉ　８　ｂを通し
、そして周波数分析器６９に送られる。

すなわち観測部位が心臓ならば運動する心臓の隔壁や他
の組織との境界、血管が対象ならばその管壁などの影響
（これらは血流に比べ運動が遅いので低域分をカットす
れば除去できる）やレンジダートによる高調波が取シ除
かれる。

そして、このバンドパスフィルタ６８ａ。

６８ｂを通した信号は周波数分析器６９に送られて周波
数分析され、両信号よシレンジダート内でのエコーの周
波数偏移の分布が解析される。

この解析の結果はＴＶモニタ等の表示装置７２または図
示しないレコーダに送られ、ここに表示または記録され
る。これによって、前記観測点Ａ位置における血流など
の速度情報を知ることができる。この場合、従来のパル
スドプラ法のようにＣ／２／ｒだけ離れた位置からのエ
コーによる速度情報の混信はグローブの指向性にょシ防
止でき、従って生体の深部における観測が可能となる。

また、送波用グローブ６ノは従来のエコー法によるＵＣ
Ｇ像表示にも用いることができる。また、送波用グロー
ブ６ＪはＭモード用受波回路７３にも接続され、この受
波回路７３の出力を対数特性を有する送波回路７４で検
波して周波数分析器６９の出力と同時に表示系に送シ、
表示装置７２に表示することによシ、Ｍモード像ととも
に観測することもできる。

以上、送波用プローブおよび受波用グローブがそれぞれ
１つずつ用いた例を説明したが例えば送受の一方を電子
走査形のグローブとすることもできる。また、送波用と
受波用プローブは同一グローブに所定距離隔てて一体に
取シ付けた構造としても良い。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明は、°超音波を送波してその
エコー信号を検出し、とれよシ超音波断層像を得てこれ
を表示するとともにこの超音波断層像を参照し該超音波
断層像中の所望の位置を指定してその位置に対応した被
検査位置からのエコーを抽出してこれよシドプラ効果に
よる超音波パルスの周波数偏移を解析してその分布を表
示するようにしたドプラ装置において、所定距離隔てて
配設された超音波ビームの送波手段及び受波手段を用い
これら送波手段及び受波手段の超音波送受方向を前記被
検査位置方向に設定するようにしたことよシ、前記被検
査位置に対する送波、受波に対し異なる指向性を持たせ
て測定することが出来るようにしたので、送波超音波の
影響や他の部分からの反射波の影響を受けることなく被
検査部位からの反射波を検出することが出来るようにな
シ、従って、速いレートパルスであっても深部のドプラ
測定が可能となシ、シかもＳ／Ｎ良く行えるので生体深
部におけるよシ速い血流速度等を精度良く測定でき、診
断上極めて有用になるなど、画期的な超音波パルストシ
ラ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の欠点を説明するための図、第２図は本
発明の一実施例を示すブロック図、第３図はその位置決
めの様子を説明するだめの図、第４図は本発明の詳細な
説明するためのタイムチャート、第５図は本発明の他の
実施例を示すブロック図である。１Ｏ・・・基準発振器、１ノ・・・分周器、ノー２・・
・スイッチ、１３・・・遅延時間制御回路、１４・・・
遅延回路、１５・・・ノ４ルザ、１６・・・制御回路、
ノア・・・スイッチ、ノ８・・・超音波振動素子、１９
・・・プリアンプ、２Ｏ・・・ディレーライン、２１．
３２−１゜３２−２．３３・・・加算器、２２．１４・
・・検波回路、２３，３５．７２・・・表示装置、２５
−１゜２５−２・・・混合器、２６，３１．７０・・・
移相器、２Ｆ−１，２１−２・・・低域フィルタ、２８
−ノ。２８−２・・・サンプルホールド回路、２９・・・レン
ジダート設定回路、！１０−１、．３０−２．６８ｈ。６８ｂ・・・バンドパスフィルタ、３４．６９・・・周
波数分析器、３６・・・フリーズ回路、３８・・・ドプ
ラーｑ−力発生器、６１．６２・・・ゾＣ１−ｆ、’６
３・・・基準信号発生回路、６４・・・レート・クルス
発生回路、６５・・・送波回路、６６．７３・・・受波
回路、７１ｍ、７Ｊｂ・・・レンジダート回路。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

ドプラ観測点に向けて、超音波を送波する超音波送波手
段と、この超音波送波手段とは異なる位置にあシ、前記
送波方向とは異なる方向よシ、このドプラ観測点からの
反射波を受波する超音波受波手段と、超音波を送波し、
この反射波を受波する時間よシも短かい周期で、これら
送波手段及び受波手段を駆動する駆動手段と、この受波
した反射波をドゾラ分析するドプラ分析手段とを設けた
ことを特徴とする超音波・やルスｒプラ装置。