JPS61154650A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPS61154650A JPS61154650A JP59279738A JP27973884A JPS61154650A JP S61154650 A JPS61154650 A JP S61154650A JP 59279738 A JP59279738 A JP 59279738A JP 27973884 A JP27973884 A JP 27973884A JP S61154650 A JPS61154650 A JP S61154650A
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- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
- G01S15/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S15/582—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8977—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques using special techniques for image reconstruction, e.g. FFT, geometrical transformations, spatial deconvolution, time deconvolution
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- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
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- G01S7/52053—Display arrangements
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- G01S7/5206—Two-dimensional coordinated display of distance and direction; B-scan display
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、超音波診断装置に係り、特に、超音波断層像
と同時に血流速の計測を行う技術に関するものである。
と同時に血流速の計測を行う技術に関するものである。
従来、生体内の心臓等の臓器や血液９体液の循環器など
の運動部位の速度を測定するために、超音波パルスドツ
プラ法が実用化されている。
の運動部位の速度を測定するために、超音波パルスドツ
プラ法が実用化されている。
この従来のドツプラ法による血流速測定方式では、超音
波ビーム（以下、単にビームという）方向の血流速しか
測定できない。
波ビーム（以下、単にビームという）方向の血流速しか
測定できない。
しかるに、生体内の血管の大部分は体表と平行に走って
いるため、体表から血流速を測ろうとすると、探触子を
傾けて、ビーム方向を血管に極力揃えるような手法を講
じないと、血流速が測定できない。したがって、体表か
ら血流速を測定できる部位が極めて限定されるという問
題があった。
いるため、体表から血流速を測ろうとすると、探触子を
傾けて、ビーム方向を血管に極力揃えるような手法を講
じないと、血流速が測定できない。したがって、体表か
ら血流速を測定できる部位が極めて限定されるという問
題があった。
また、超音波断層像で血管位置をモニタしながら血流速
を測定するのが普通であるが、超音波断層像は、ビーム
に対して直角方向の構造成分を解像度よく描出できる反
面、ビーム方向に沿った構造成分の描出力はいちじるし
く劣る。
を測定するのが普通であるが、超音波断層像は、ビーム
に対して直角方向の構造成分を解像度よく描出できる反
面、ビーム方向に沿った構造成分の描出力はいちじるし
く劣る。
したがって、超音波断層像で血管位置を明瞭に描出する
ことと、血流速を効率良く測定することが相反するので
、生体内血管の血流速測定が充分にできないという問題
があった。
ことと、血流速を効率良く測定することが相反するので
、生体内血管の血流速測定が充分にできないという問題
があった。
本発明の目的は、ビームに対して略直角方向の血流速を
計測することができる技術を提供することにある。
計測することができる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、被検体内に打ち出された超音波ビームの反射
波をそれぞれ指向方向の異なる複数個の受波回路で受波
する受波手段又は多数のメモリに記憶する記憶手段と、
該受波手段又は記憶手段の出力からビームに対して略直
角方向の超音波強度分布を計測する手段と、所定時間間
隔で前記超音波強度分布を計測し、この前後での強度分
布のシフトを検出して血流速を計測する手段を設けるこ
とにより、ビームに対して略直角方向の超音波強度分布
を短時間に測定し、超音波強度分布の横方向のシフトを
検出して血流速を検出するようにしたものである。
波をそれぞれ指向方向の異なる複数個の受波回路で受波
する受波手段又は多数のメモリに記憶する記憶手段と、
該受波手段又は記憶手段の出力からビームに対して略直
角方向の超音波強度分布を計測する手段と、所定時間間
隔で前記超音波強度分布を計測し、この前後での強度分
布のシフトを検出して血流速を計測する手段を設けるこ
とにより、ビームに対して略直角方向の超音波強度分布
を短時間に測定し、超音波強度分布の横方向のシフトを
検出して血流速を検出するようにしたものである。
以下、本発明の構成について、実施例とともに図面を用
いて説明する。
いて説明する。
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
第１図乃至第３図は、本発明を超音波診断装置に適用し
た実施例■を説明するための図であり、第１図は、その
全体概略構成を示すブロック図。
た実施例■を説明するための図であり、第１図は、その
全体概略構成を示すブロック図。
第２図は、異なった指向方向を有する血流速計測用整相
回路の一実施例の具体的な構成を示すブロック図、第３
図は、超音波ビームに略直角方向の超音波反射強度分布
の時間による移動を示す図である。
回路の一実施例の具体的な構成を示すブロック図、第３
図は、超音波ビームに略直角方向の超音波反射強度分布
の時間による移動を示す図である。
第１図において、１は探触子であり、超音波振動子（以
下、単に振動子という）エレメントを複数個（例えば、
８０個）アレー状に配列したアレー構造になっている。
下、単に振動子という）エレメントを複数個（例えば、
８０個）アレー状に配列したアレー構造になっている。
この複数個の振動子エレメント群１１．＃２．＃３・・
・＃ｎの中から接点切換スイッチ回路２で所定個（例え
ば、１０個）の振動子エレメントを選択し、送波回路３
で超音波ビームを被検体内に向けて送出し、その反射波
をそれぞれ異なった指向方向を持つ血流速計測用整相回
路４Ａ〜４Ｇで受信するようになっている。この受信さ
れた信号を血流速計測用検波器５Ａ〜５Ｇで検波する。
・＃ｎの中から接点切換スイッチ回路２で所定個（例え
ば、１０個）の振動子エレメントを選択し、送波回路３
で超音波ビームを被検体内に向けて送出し、その反射波
をそれぞれ異なった指向方向を持つ血流速計測用整相回
路４Ａ〜４Ｇで受信するようになっている。この受信さ
れた信号を血流速計測用検波器５Ａ〜５Ｇで検波する。
この検波された反射強度に比例した信号を、はぼ同時に
サンプリングホールド回路６Ａ〜６Ｇにホールドするよ
うになっている。このサンプリングホールド回路６Ａ〜
６Ｇの出力は、マルチプレクサ７によって順次切り換え
られてアナログ・ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換
器という）８に入力され、ディジタル信号に変換した後
、最初の超音波送波で得られた強度分布と。
サンプリングホールド回路６Ａ〜６Ｇにホールドするよ
うになっている。このサンプリングホールド回路６Ａ〜
６Ｇの出力は、マルチプレクサ７によって順次切り換え
られてアナログ・ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換
器という）８に入力され、ディジタル信号に変換した後
、最初の超音波送波で得られた強度分布と。
次の超音波送波で得られた強度分布との相関を求める相
関器９に入力する。この相関器９の出力は、フレームメ
モリ１０に一旦記憶され、超音波断層像信号と混合する
ための混合器１１を通して、陰極線管（ＣＲＴ）モニタ
等の表示装置１２に表示される超音波断層像と同一画面
上に血流速として表示されるようになっている。
関器９に入力する。この相関器９の出力は、フレームメ
モリ１０に一旦記憶され、超音波断層像信号と混合する
ための混合器１１を通して、陰極線管（ＣＲＴ）モニタ
等の表示装置１２に表示される超音波断層像と同一画面
上に血流速として表示されるようになっている。
前記接点切換スイッチ回路２の切換動作は、コントロー
ル回路１３で行う。超音波断層像と血流速を同時にリア
ルタイムで表示する場合は、接点切換スイッチ回路２に
より、振動子エレメント群＃ｌ、８２．＃３・・・・＃
ｎの断層用のアレー選択と血流速計測用のアレー選択を
交互に行う。
ル回路１３で行う。超音波断層像と血流速を同時にリア
ルタイムで表示する場合は、接点切換スイッチ回路２に
より、振動子エレメント群＃ｌ、８２．＃３・・・・＃
ｎの断層用のアレー選択と血流速計測用のアレー選択を
交互に行う。
断層用アレーは順次スキャニングし、血流速計測用アレ
ーは目的とするサンプル（計測）点をくり返し選択する
ことにより実現するようになっている一方、１４は超音
波断層像用整相回路であり、前記接点切換スイッチ回路
２で振動子エレメント群＄１．＃２，３３・・・・＃ｎ
のアレー選択されたエレメントからの受信信号が入力さ
れる。この受信信号は、超音波断層像用整相回路１４で
整相された後、超音波断層像用検波回路１５で検波され
、Ａ／Ｄ変換器１６でディジタル信号に変換されてディ
ジタル・スキャン・コンバータ１７に記憶されるように
なっている。このディジタル・スキャン・コンバータ１
７に記憶されている超音波断層像のビデオ信号は読み出
されて混合器１１を通して表示装置１２に表示されるよ
うになっている。
ーは目的とするサンプル（計測）点をくり返し選択する
ことにより実現するようになっている一方、１４は超音
波断層像用整相回路であり、前記接点切換スイッチ回路
２で振動子エレメント群＄１．＃２，３３・・・・＃ｎ
のアレー選択されたエレメントからの受信信号が入力さ
れる。この受信信号は、超音波断層像用整相回路１４で
整相された後、超音波断層像用検波回路１５で検波され
、Ａ／Ｄ変換器１６でディジタル信号に変換されてディ
ジタル・スキャン・コンバータ１７に記憶されるように
なっている。このディジタル・スキャン・コンバータ１
７に記憶されている超音波断層像のビデオ信号は読み出
されて混合器１１を通して表示装置１２に表示されるよ
うになっている。
次に、前記血流速計測用整相回路４Ａ〜４Ｇの一実施例
として、血流速計測のためにビームをセクター走査する
ことにより異なった指向方向を持った整相回路の具体的
な構成を第２図に示す。
として、血流速計測のためにビームをセクター走査する
ことにより異なった指向方向を持った整相回路の具体的
な構成を第２図に示す。
第２図において、送波回路３は緩やかな指向特性を持た
せたものとする。送波回路３については公知のものを用
いるので、ここではその構成を省略しである。受波回路
は、それぞれ異なる指向方向を持つ血流速計測用整相回
路４Ａ〜４Ｇを並列に装備している。これらの血流速計
測用整相回路４Ａ〜４Ｇは、それぞれ遅延特性の異なる
遅延回路１０１Ａ〜ｌ０ＩＧと加算器１０２Ａ〜１０２
Ｇからなっている。整相回路４Ａ〜４Ｇの指向特性はそ
れぞれの遅延量により決定される６すなわち、遅延回路
１０１Ａ−１０１Ｇの遅延特性によって決定される。１
００は増幅器である。
せたものとする。送波回路３については公知のものを用
いるので、ここではその構成を省略しである。受波回路
は、それぞれ異なる指向方向を持つ血流速計測用整相回
路４Ａ〜４Ｇを並列に装備している。これらの血流速計
測用整相回路４Ａ〜４Ｇは、それぞれ遅延特性の異なる
遅延回路１０１Ａ〜ｌ０ＩＧと加算器１０２Ａ〜１０２
Ｇからなっている。整相回路４Ａ〜４Ｇの指向特性はそ
れぞれの遅延量により決定される６すなわち、遅延回路
１０１Ａ−１０１Ｇの遅延特性によって決定される。１
００は増幅器である。
次に、この血流速計測用整相回路４Ａ〜４Ｇの動作を第
２図を用いて説明する。
２図を用いて説明する。
いま、サンプリング（検査目的部位）点Ａから反射され
た反射波を振動子エレメントで受信し、増幅器１００で
増幅する。この増幅された受信信号の中の血流速計測用
整相回路４Ａで整相される信号は、受波指向特性がＡの
信号である。サンプリング点Ａでの反射波が振動子エレ
メントに戻ってくる時間は、サンプリング点Ａと振動子
エレメントとの距離で決定されるので、この時間をあら
−かじめコントロール回路１３に設定しておけば。
た反射波を振動子エレメントで受信し、増幅器１００で
増幅する。この増幅された受信信号の中の血流速計測用
整相回路４Ａで整相される信号は、受波指向特性がＡの
信号である。サンプリング点Ａでの反射波が振動子エレ
メントに戻ってくる時間は、サンプリング点Ａと振動子
エレメントとの距離で決定されるので、この時間をあら
−かじめコントロール回路１３に設定しておけば。
サンプリング点Ａでの反射波強度が血流速計測用整相回
路４Ａの遅延回路１０１Ａ及び加算器１０２Ａから整相
され、検波器５Ａで検波されて、サンプリングホールド
回路６Ａにホールドされる。
路４Ａの遅延回路１０１Ａ及び加算器１０２Ａから整相
され、検波器５Ａで検波されて、サンプリングホールド
回路６Ａにホールドされる。
同様にしてサンプリング点Ｂ−Ｇの反射波強度がそれぞ
れサンプリングホールド回路６Ｂ〜６Ｇにホールドされ
る。
れサンプリングホールド回路６Ｂ〜６Ｇにホールドされ
る。
前述の動作により、１回の受信信号に対して。
サンプリング点Ａ−Ｇの反射波強度分布がサンプリング
ホールド回路６Ａ〜６Ｇにホールドされる。
ホールド回路６Ａ〜６Ｇにホールドされる。
これらのサンプリングホ−ル回路６Ａ〜６Ｇからの出力
をマルチプレクサ（ＭＰＸ）７でスキャンし、Ａ／Ｄ変
換器８でディジタル信号に変換し・て相関器９を通して
フレームメモリ１０に格納することにより１回の送波に
対して、ビームに略直角方向の反射強度分布が得られる
。
をマルチプレクサ（ＭＰＸ）７でスキャンし、Ａ／Ｄ変
換器８でディジタル信号に変換し・て相関器９を通して
フレームメモリ１０に格納することにより１回の送波に
対して、ビームに略直角方向の反射強度分布が得られる
。
このようにして得られたビームに略直角方向の反射強度
分布を第３図に示す。
分布を第３図に示す。
第３図において、Ｙ軸に反射強度（電圧：ｖ）をとり、
Ｘ軸にサンプリング点と振動子エレメントとの距１ａＣ
ｍｔｎ）をとっである。（イ）は同一被検体で最初（第
１回目）の超音速波で得られた反射強度。
Ｘ軸にサンプリング点と振動子エレメントとの距１ａＣ
ｍｔｎ）をとっである。（イ）は同一被検体で最初（第
１回目）の超音速波で得られた反射強度。
（ロ）は次の（第２回目）の超音波送波で得られた反射
強度である。
強度である。
普通、送波の間隔は生体中の音速と被検体の深さから、
で決められており、一般的には１００μｓ〜４００μｓ
程度である。
程度である。
血管中の血球が血流に従って流れている場合。
最初の超音波送波で得られた強度分布と、次の超音波送
波で得られた強度分布の間には、「流速×送波間隔ノに
相当したシフトが得られる。このシフトを検出すること
により血流速を計測することができる。シフト検出の相
関の一例を次の式（１）及び式（２）に示す。式（１）
及び式（２）はサンプリング点を７点にした場合の例で
ある。
波で得られた強度分布の間には、「流速×送波間隔ノに
相当したシフトが得られる。このシフトを検出すること
により血流速を計測することができる。シフト検出の相
関の一例を次の式（１）及び式（２）に示す。式（１）
及び式（２）はサンプリング点を７点にした場合の例で
ある。
ｅをサンプリング間隔、ｎを自然数、ＹＩを最初の超音
波送波の反射強度の計測値、ｙ２を次の超音波送波の反
射強度の計測値とすると。
波送波の反射強度の計測値、ｙ２を次の超音波送波の反
射強度の計測値とすると。
ｙ＋＝ｆ＋（ｘ）
＝ｒ＋＜ｎ−ｅ）
ｙ２ ＝ｆ２ （ｘ）
＝ ｆ ２ （ｎ−ｅ）
これらの最初の超音波送波の反射強度の計測値ｙＩと次
の超音波送波の反射強度の計測値ｙ２とのビームに対し
て略直角方向の反射強度分布の時間による移動の相関は
、次の式（１）で表わされる。
の超音波送波の反射強度の計測値ｙ２とのビームに対し
て略直角方向の反射強度分布の時間による移動の相関は
、次の式（１）で表わされる。
Ｒ（ｄ）＝１／７Σ（ｆ Ｉ（ｎ−ｅ）Ｘｆ２（ｎ−ｅ
−ｄ））−１／７２Σ（ｆ ｒ （ｎ−ｅ） Ｘｆ２（
ｎ−ｅ）） −（Ｌ）式（１）において、ｄは血液の移
動量（血液の移動距離）であり、血流速をｖ（ｍ／５ｅ
ｅ）、超音波ビームの送波間隔をＴ。（ｓｅＣ〕とする
と、 ｄ＝ＴｏＸｖで表わされる。このｄの値を式（１
）に代入すると、 Ｒ（ｄ）＝Ｒ（Ｔｏ Ｘ ｖ） Ｒ（ｖ）Ｒ（ｖ）＝
１／７Σ（ｆ＋ （ｎ−ｅ）Ｘｆ２（ｎ−ｅ Ｔｏｙ
））−１／７２Σ（ｆ ｒ （ｎ−ｅ） Ｘｆ２（ｎ−
ｅ−Ｔｏ ｖ）） ・・＝（２）で表わされる。
−ｄ））−１／７２Σ（ｆ ｒ （ｎ−ｅ） Ｘｆ２（
ｎ−ｅ）） −（Ｌ）式（１）において、ｄは血液の移
動量（血液の移動距離）であり、血流速をｖ（ｍ／５ｅ
ｅ）、超音波ビームの送波間隔をＴ。（ｓｅＣ〕とする
と、 ｄ＝ＴｏＸｖで表わされる。このｄの値を式（１
）に代入すると、 Ｒ（ｄ）＝Ｒ（Ｔｏ Ｘ ｖ） Ｒ（ｖ）Ｒ（ｖ）＝
１／７Σ（ｆ＋ （ｎ−ｅ）Ｘｆ２（ｎ−ｅ Ｔｏｙ
））−１／７２Σ（ｆ ｒ （ｎ−ｅ） Ｘｆ２（ｎ−
ｅ−Ｔｏ ｖ）） ・・＝（２）で表わされる。
式（２）では計測の誤差はサンプリング間隔に起因して
士ｅ／２Ｔｏ の誤差を含んでいる。誤差を低減させ
るために、ある時間のＲ（υ）の平均値をとることは有
効な手段である。
士ｅ／２Ｔｏ の誤差を含んでいる。誤差を低減させ
るために、ある時間のＲ（υ）の平均値をとることは有
効な手段である。
一例として、送波パルス間隔２００μｓ、平均値をとる
時間間隔２０ｍ５とすると、２０ｍ５ ／ ２００ ｐ
ｓ ＝ １００となり、誤差は１／１００＝１／１０
に略低減できる。
時間間隔２０ｍ５とすると、２０ｍ５ ／ ２００ ｐ
ｓ ＝ １００となり、誤差は１／１００＝１／１０
に略低減できる。
しかし、平均値計算時間幅を長くすると、流速計測のレ
スポンスが遅くなるので、使用目的に応じて選択するこ
とが有効である。すなわち、血流の流速がはげしく変化
しているときは、意味をなさなくなる。したがって、ゆ
るやかな流速のときに特に有効である。
スポンスが遅くなるので、使用目的に応じて選択するこ
とが有効である。すなわち、血流の流速がはげしく変化
しているときは、意味をなさなくなる。したがって、ゆ
るやかな流速のときに特に有効である。
以上の説明かられかるように、本実施例■によれば、被
検体に向けて送波し、その反射波をそれぞれ異なった指
向方向を持った血流速計測用整相回路４Ａ〜４Ｇで受信
し、それをサンプリングホールド回路６Ａ〜６Ｇでサン
プリングホールドし。
検体に向けて送波し、その反射波をそれぞれ異なった指
向方向を持った血流速計測用整相回路４Ａ〜４Ｇで受信
し、それをサンプリングホールド回路６Ａ〜６Ｇでサン
プリングホールドし。
相関器９により最初の超音波送波の反射強度の計測値と
次の超音波送波の反射強度の計測値とのビームに略直角
方向の反射強度分布の時間による移動の相関を求め、超
音波強度分布の横方向のシフトを検出して血流速を検出
することができる。
次の超音波送波の反射強度の計測値とのビームに略直角
方向の反射強度分布の時間による移動の相関を求め、超
音波強度分布の横方向のシフトを検出して血流速を検出
することができる。
第４図は、第２図に示す指向の異なる複数個の血流速計
測用整相回路の代りに適用するための他の指向性の異な
る複数個の整相回路の実施例■である。
測用整相回路の代りに適用するための他の指向性の異な
る複数個の整相回路の実施例■である。
第４図において、２００は増幅器、２０１Ａ〜２０１Ｇ
は遅延線、２０２Ａ〜２０２Ｇは加算器である。
は遅延線、２０２Ａ〜２０２Ｇは加算器である。
この実施例■の複数個の整相回路は、第４図に示すよう
に、探触子ｌの振動子アレ一群の中から複数組の振動子
アレーを選択して、複数個の整相回路を構成したもので
ある。このように構成することにより、超音波の指向性
はリニア走査となり、超音波ビームを変更しないため、
超音波ビームのプローブ部分を低減することができるの
で、Ｓ／Ｎを良くすることができる。
に、探触子ｌの振動子アレ一群の中から複数組の振動子
アレーを選択して、複数個の整相回路を構成したもので
ある。このように構成することにより、超音波の指向性
はリニア走査となり、超音波ビームを変更しないため、
超音波ビームのプローブ部分を低減することができるの
で、Ｓ／Ｎを良くすることができる。
第５図は、第２図の複数個の血流速計測用整相回路を構
成する代りに、スイッチドキャパシタを使用した実施例
である。
成する代りに、スイッチドキャパシタを使用した実施例
である。
この実施例■は、第５図に示すように、探触子１の振動
子エレメント群＃１．＃２． ・・・＃ｎの受波信号
のうちのサンプリング点前後の信号をキャパシタ（以下
、コンデンサという）に蓄積する。
子エレメント群＃１．＃２． ・・・＃ｎの受波信号
のうちのサンプリング点前後の信号をキャパシタ（以下
、コンデンサという）に蓄積する。
例えば、第２図に示すサンプリング点Ａの反射強度は、
第５図の曲線Ａ上のコンデンサに蓄積している信号を読
み出して合計するようにしたものである。
第５図の曲線Ａ上のコンデンサに蓄積している信号を読
み出して合計するようにしたものである。
しかしながら、超音波信号の強度は検波して求めるので
、曲線Ａの他に、これと平行な曲線ＡＩ又はＡ −ｒに
沿ったコンデンサに蓄積されている信号の合計も求める
ことにより、次に示す式（３）から強度Ｐを算出できる
。
、曲線Ａの他に、これと平行な曲線ＡＩ又はＡ −ｒに
沿ったコンデンサに蓄積されている信号の合計も求める
ことにより、次に示す式（３）から強度Ｐを算出できる
。
Ｐ＝ （Ａ−Ａ−Ｉｃｏｓωｔｏ ）２／ｓｉｎ” ω
ｔ、０ ＋Ａ−＋ ・・” （３）第５図において、Ａ
ＭＰＩ、ＡＭＰ２．ＡＭＰ３・・・ＡＭＰｎは増幅器で
あり、探触子１の振動子エレメント＄１．８２．８３・
・・ｔｔ ｎ （７） ソれぞれに接続され、その出力
端はスイッチＳＴＩ。
ｔ、０ ＋Ａ−＋ ・・” （３）第５図において、Ａ
ＭＰＩ、ＡＭＰ２．ＡＭＰ３・・・ＡＭＰｎは増幅器で
あり、探触子１の振動子エレメント＄１．８２．８３・
・・ｔｔ ｎ （７） ソれぞれに接続され、その出力
端はスイッチＳＴＩ。
Ｓｒ１．Ｓｒ１・・・ＳＴｎのそれぞれの一端に接続さ
れている。スイッチＳＴ１．ＳＴ２．ＳＴ３・・・ＳＴ
ｎの他端は、信号線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３・・・Ｌｎにそれ
ぞれ接続され、それぞれの信号線の他端はスイッチＳＲ
Ｉ、ＳＲ２，ＳＲ３・・・Ｓ Ｒｎを介して加算器３０
０に接続されている６Ｃ１童ＩＣ１２ｇＣｌ３１１＠“
′Ｃ１ｎ＋Ｃ２Ｉ。
れている。スイッチＳＴ１．ＳＴ２．ＳＴ３・・・ＳＴ
ｎの他端は、信号線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ３・・・Ｌｎにそれ
ぞれ接続され、それぞれの信号線の他端はスイッチＳＲ
Ｉ、ＳＲ２，ＳＲ３・・・Ｓ Ｒｎを介して加算器３０
０に接続されている６Ｃ１童ＩＣ１２ｇＣｌ３１１＠“
′Ｃ１ｎ＋Ｃ２Ｉ。
Ｃ２２，Ｃ２３・・・Ｃ２ｎ乃至Ｃｎｓ 、 Ｃｎ２゜
Ｃｎｔ ・・・Ｃｎｎは情報記憶用コンデンサである
。
Ｃｎｔ ・・・Ｃｎｎは情報記憶用コンデンサである
。
Ｓ＋ｓ、Ｓ□２ｒＳｒｓ”・・Ｓｌｎ、Ｓ２Ｉ、Ｓ２２
、Ｓ２３ ・・”Ｓ２ｎ乃至Ｓｎ＋ 、Ｓｎ２．Ｓｎ
３・・・Ｓｎｎは、前記情報記憶用コンデンサの充放電
用スイッチである。前記スイッチＳＴＩ、ＳＴ２．ＳＴ
３・・・ＳＴｎからのそれぞれの信号線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ
３・・・・Ｌｎには、例えば、第５図に示すように、ス
イッチＳ１１．Ｓ１２゜Ｓ１３・・・・ＳＩｎ、Ｓ２皿
１Ｓ２２１Ｓ２３・・・・Ｓ２ｎ乃至Ｓｎ１．Ｓｎ２．
Ｓｎ３ ・・・・Ｓｎｎを介してコンデンサＣＩｒ ＋
Ｃｔ□、Ｃｔｓ ・・・’ ・ＣＩｎ、Ｃ２１、Ｃ２
２？ Ｃ２３・φ−ΦＣ２ｎ乃至Ｃｎ１．Ｃｎ２．Ｃｎ
、・・・・Ｃｎｎが接続されている。
、Ｓ２３ ・・”Ｓ２ｎ乃至Ｓｎ＋ 、Ｓｎ２．Ｓｎ
３・・・Ｓｎｎは、前記情報記憶用コンデンサの充放電
用スイッチである。前記スイッチＳＴＩ、ＳＴ２．ＳＴ
３・・・ＳＴｎからのそれぞれの信号線Ｌ１．Ｌ２．Ｌ
３・・・・Ｌｎには、例えば、第５図に示すように、ス
イッチＳ１１．Ｓ１２゜Ｓ１３・・・・ＳＩｎ、Ｓ２皿
１Ｓ２２１Ｓ２３・・・・Ｓ２ｎ乃至Ｓｎ１．Ｓｎ２．
Ｓｎ３ ・・・・Ｓｎｎを介してコンデンサＣＩｒ ＋
Ｃｔ□、Ｃｔｓ ・・・’ ・ＣＩｎ、Ｃ２１、Ｃ２
２？ Ｃ２３・φ−ΦＣ２ｎ乃至Ｃｎ１．Ｃｎ２．Ｃｎ
、・・・・Ｃｎｎが接続されている。
次に、この整相回路の動作を第５図を用いて説明する。
スイッチＳＴＩを閉じ、スイッチＳＲＩを開いておき、
Ｓ、１．ＳＩ□、Ｓ、３ ・・・ＳＩｎを開いた状態か
ら順次閉じては開く動作により、探触子ｌの振動子エレ
メント群＄１．＄２． ＃３・・・Ｉｎからの受信信号
は、サンプリングされ、コンデンサＣｓ Ｉ、ＣＩ ２
１ Ｃｓ ３” ’ ”Ｃｓｎに順次蓄えらる。これら
に蓄えられた電荷は、ＳＴ１を開き、スイッチＳＲＩを
閉じた状態で、再び前記スイッチＳＩ Ｉｔ ＳＬ２．
Ｓ１３ ・・・Ｓ１ｎを順次閉じて開く動作により、読
み出し、時系列電圧信号として読み出される。このよう
に、コンデンサＣ＋ｓからＣ１２＃ＣＩ３と順次読みと
る動作を交互に順次行うことにより、受信信号の遅延回
路とすることができる。ここで、コンデンサＣｌｌＩＣ
ｌ２ＩＣ１３”””Ｃ＋ｎ＋Ｃ２１１Ｃ２２１Ｃ２３”
”Ｃ２ｎ乃至ＣｎｌＩＣｎ２．Ｃｎ３ ・・・・Ｃｎｎ
に書き込まれた信号の読み出しに際して、コンデンサＣ
＋＋に書き込んだ直後に、その信号を読み取る場合の信
号の遅延時間が最も短かく、前記コンデンサへの書き込
みのタイミングを読み取るコンデンサから離れる程、す
なわち、コンデンサＣ１１の読み取るタイミングの直前
に書き込むコンデンサをＣＩ２とする場合からＣＩ３
ＨＣｔ ａ ・・・ＣＩｎとｎの値が大きくなる程近延
時間が大きくなる。
Ｓ、１．ＳＩ□、Ｓ、３ ・・・ＳＩｎを開いた状態か
ら順次閉じては開く動作により、探触子ｌの振動子エレ
メント群＄１．＄２． ＃３・・・Ｉｎからの受信信号
は、サンプリングされ、コンデンサＣｓ Ｉ、ＣＩ ２
１ Ｃｓ ３” ’ ”Ｃｓｎに順次蓄えらる。これら
に蓄えられた電荷は、ＳＴ１を開き、スイッチＳＲＩを
閉じた状態で、再び前記スイッチＳＩ Ｉｔ ＳＬ２．
Ｓ１３ ・・・Ｓ１ｎを順次閉じて開く動作により、読
み出し、時系列電圧信号として読み出される。このよう
に、コンデンサＣ＋ｓからＣ１２＃ＣＩ３と順次読みと
る動作を交互に順次行うことにより、受信信号の遅延回
路とすることができる。ここで、コンデンサＣｌｌＩＣ
ｌ２ＩＣ１３”””Ｃ＋ｎ＋Ｃ２１１Ｃ２２１Ｃ２３”
”Ｃ２ｎ乃至ＣｎｌＩＣｎ２．Ｃｎ３ ・・・・Ｃｎｎ
に書き込まれた信号の読み出しに際して、コンデンサＣ
＋＋に書き込んだ直後に、その信号を読み取る場合の信
号の遅延時間が最も短かく、前記コンデンサへの書き込
みのタイミングを読み取るコンデンサから離れる程、す
なわち、コンデンサＣ１１の読み取るタイミングの直前
に書き込むコンデンサをＣＩ２とする場合からＣＩ３
ＨＣｔ ａ ・・・ＣＩｎとｎの値が大きくなる程近延
時間が大きくなる。
ここで、読み取りのタイミングはスイッチ群Ｓ１１、Ｓ
１２．Ｓ１３・・・Ｓ１ｎが同時に動作し、順次スイッ
チ群Ｓ２１１ｓ２１１ｓ２ ＋ ・・・Ｓ２ｎが同時
に動作するシーケンスを取る場合、これらの動作の間隙
において行われる。書き込みの動作として、第５図に示
す曲線Ａの下に位置するスイッチを５ｌｌＩＳ２１１Ｓ
３１ ”’Ｓｎｔによる読み出し直後に、これらの書
き込み動作させると、振動子エレメント群＃１．＄２．
＄３・・・Ｉｎの信号の順に遅延時間が長くなる。これ
らの遅延時間の長さは、曲線Ａの下のコンデンサの位置
が先頭のコンデンサＳｌｌ、Ｓ２１．Ｓ３１ ・・・
Ｓｎｓにより順序としてどの程度能れた場所に位置して
いるかによって決まる。
１２．Ｓ１３・・・Ｓ１ｎが同時に動作し、順次スイッ
チ群Ｓ２１１ｓ２１１ｓ２ ＋ ・・・Ｓ２ｎが同時
に動作するシーケンスを取る場合、これらの動作の間隙
において行われる。書き込みの動作として、第５図に示
す曲線Ａの下に位置するスイッチを５ｌｌＩＳ２１１Ｓ
３１ ”’Ｓｎｔによる読み出し直後に、これらの書
き込み動作させると、振動子エレメント群＃１．＄２．
＄３・・・Ｉｎの信号の順に遅延時間が長くなる。これ
らの遅延時間の長さは、曲線Ａの下のコンデンサの位置
が先頭のコンデンサＳｌｌ、Ｓ２１．Ｓ３１ ・・・
Ｓｎｓにより順序としてどの程度能れた場所に位置して
いるかによって決まる。
探触子が超音波ビームの偏向に際し、指向性を与えるた
めの遅延時間の長さを求める手段については、例えば、
ｒ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ，Ｊｕｌｙ、 １９６８
、Ｐ２Ｓ５」等に記載されるように公知であり、前記刊
行物に詳しい説明が記載されているので、ここではその
説明は省略する。
めの遅延時間の長さを求める手段については、例えば、
ｒ ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ，Ｊｕｌｙ、 １９６８
、Ｐ２Ｓ５」等に記載されるように公知であり、前記刊
行物に詳しい説明が記載されているので、ここではその
説明は省略する。
このようにして、遅延された振動子エレメント群＄１．
＄２．＄３・・・・Ｉｎからの信号は。
＄２．＄３・・・・Ｉｎからの信号は。
それぞれ加算器３００により加算され、第２図に示す血
流速計測用整相回路と同様の動作をさせることができる
。
流速計測用整相回路と同様の動作をさせることができる
。
以上説明したように、本発明によれば、被検体内に打ち
出された超音波ビームの反射波をそれぞれ指向方向の異
なる複数個の受波回路又は多数のメモリで受波又は記憶
し、該受波信号又は記憶信号からビームに対して略直角
方向の超音波強度分布を計測し、所定時間間隔で前記超
音波強度分布を計測し、この前後での強度分布のシフト
を検出して血流速を計測することにより、ビームに対し
て略直角方向の血流速を検出することができる。
出された超音波ビームの反射波をそれぞれ指向方向の異
なる複数個の受波回路又は多数のメモリで受波又は記憶
し、該受波信号又は記憶信号からビームに対して略直角
方向の超音波強度分布を計測し、所定時間間隔で前記超
音波強度分布を計測し、この前後での強度分布のシフト
を検出して血流速を計測することにより、ビームに対し
て略直角方向の血流速を検出することができる。
これにより、診断精度を向上させるための良好な資料を
提供することができる。
提供することができる。
第１図乃至第３図は、本発明を超音波診断装置に適用し
た実施例Ｉを説明するための図であり、第１図は、その
全体概略構成を示すブロック図、第２図は、異なった指
向方向を持った血流速計測用整相回路の一実施例の具体
的な構成を示すブロック図、 第３図は、超音波ビームに略直角方向の超音波反射強度
分布の時間による移動を示す図。 第４図は１本発明の実施例■の整相回路の構成を示すブ
ロック図、 第５図は１本発明の実施例■の整相回路の構成を示す回
路図である。 図中、１・・・探触子、２・・・接点切換スイッチ回路
、３・・・送波回路、４Ａ〜４Ｇ・・・血流速計測用整
相回路、５Ａ〜５Ｇ・血流速３［測用検波器、６Ａ〜６
Ｇ・・・サンプリングホールド回路、７・・・マルチプ
レクサ、８，１６・・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・相関器
、１０・・・フレームメモリ、１１・・・混合器、１２
・・・表示装置、１３・・・コントロール回路、１４・
・・超音波断層像用整相回路、１５・・・超音波断層像
用検波回路、１７・・・ディジタル・スキャン・コンバ
ータである。
た実施例Ｉを説明するための図であり、第１図は、その
全体概略構成を示すブロック図、第２図は、異なった指
向方向を持った血流速計測用整相回路の一実施例の具体
的な構成を示すブロック図、 第３図は、超音波ビームに略直角方向の超音波反射強度
分布の時間による移動を示す図。 第４図は１本発明の実施例■の整相回路の構成を示すブ
ロック図、 第５図は１本発明の実施例■の整相回路の構成を示す回
路図である。 図中、１・・・探触子、２・・・接点切換スイッチ回路
、３・・・送波回路、４Ａ〜４Ｇ・・・血流速計測用整
相回路、５Ａ〜５Ｇ・血流速３［測用検波器、６Ａ〜６
Ｇ・・・サンプリングホールド回路、７・・・マルチプ
レクサ、８，１６・・・Ａ／Ｄ変換器、９・・・相関器
、１０・・・フレームメモリ、１１・・・混合器、１２
・・・表示装置、１３・・・コントロール回路、１４・
・・超音波断層像用整相回路、１５・・・超音波断層像
用検波回路、１７・・・ディジタル・スキャン・コンバ
ータである。
Claims (2)
- （１）被検体に打ち出された超音波ビームの反射波をそ
れぞれ指向方向の異なる複数個の受波回路で受波する受
波手段と、該受波手段の出力から超音波ビームに対して
略直角方向の超音波強度分布を計測する手段と、所定時
間間隔で前記超音波強度分布を計測し、この前後での強
度分布のシフトを検出して血流速を計測する手段を具備
したことを特徴とする超音波診断装置。 - （２）被検体に打ち出された超音波ビームの反射波を多
数のメモリに記憶する記憶手段と、該記憶手段の出力か
ら超音波強度分布を計測するデータ処理手段と、所定時
間間隔で前記超音波強度分布を計測し、この前後での強
度分布のシフトを検出して血流速を計測する手段を具備
したことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59279738A JPS61154650A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 超音波診断装置 |
| DE19853545470 DE3545470A1 (de) | 1984-12-28 | 1985-12-20 | Ultraschall-diagnosegeraet |
| US06/812,843 US4744367A (en) | 1984-12-28 | 1985-12-23 | Apparatus for measuring blood flow speed using an ultrasonic beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59279738A JPS61154650A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61154650A true JPS61154650A (ja) | 1986-07-14 |
Family
ID=17615201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59279738A Pending JPS61154650A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 超音波診断装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4744367A (ja) |
| JP (1) | JPS61154650A (ja) |
| DE (1) | DE3545470A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992017114A1 (fr) * | 1991-04-05 | 1992-10-15 | Yokogawa Medical Systems, Ltd. | Dispositif de cartographie d'ecoulement utilisant la correlation croisee d'un signal doppler |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1262958A (en) * | 1985-12-26 | 1989-11-14 | Kouroku Namekawa | Ultrasonic doppler diagnostic apparatus |
| US4979513A (en) * | 1987-10-14 | 1990-12-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| DE3854115T2 (de) * | 1987-11-30 | 1996-02-29 | Aloka Co Ltd | Verfahren und Anordnung zur Ultraschall-Messung der Strömungsgeschwindigkeit. |
| EP0379593B1 (en) * | 1988-06-30 | 1994-12-14 | Shigeo Ohtsuki | Doppler system flow velocity distribution measuring apparatus |
| FR2637378B1 (fr) * | 1988-09-30 | 1991-03-15 | Labo Electronique Physique | Dispositif de mesure par echographie de la vitesse transverse d'organes en mouvement et d'ecoulements sanguins |
| US5031467A (en) * | 1989-12-11 | 1991-07-16 | Shell Oil Company | Pulse echo technique for detecting fluid flow |
| FR2658069A1 (fr) * | 1990-02-09 | 1991-08-16 | Philips Electronique Lab | Dispositif de mesure de la vitesse d'organes en mouvement et d'ecoulements sanguins par echographie ultrasonore, a vitesse limite de mesure elevee. |
| US5213104A (en) * | 1991-10-24 | 1993-05-25 | Reynolds Charles A | Doppler ultrasound monitor system |
| HRP940025A2 (en) * | 1994-01-14 | 1996-06-30 | Branko Breyer | A blood flow velocity measurement system perpendicular to a single probing beam |
| EP1175621B1 (en) * | 1999-05-10 | 2016-07-13 | B-K Medical A/S | Vector velocity estimation using directional beam forming and cross-correlation |
| EP2076739A4 (en) * | 2006-10-10 | 2014-10-01 | Shahar Seifer | ULTRASONIC DETERMINATION OF FLUID FLOW PARAMETERS THROUGH A CONDUIT USING FIELD FIELD ANALYSIS |
| JP5635540B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2014-12-03 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 受信回路、超音波プローブ及び超音波画像表示装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4159462A (en) * | 1977-08-18 | 1979-06-26 | General Electric Company | Ultrasonic multi-sector scanner |
| FI67627C (fi) * | 1981-10-19 | 1985-04-10 | Eino Haerkoenen | Foerfarande och anordning foer maetning av stroemningshastigheten i stroemmen av uppslamningar genom utnyttjandet av ultraljud |
| US4494213A (en) * | 1982-06-11 | 1985-01-15 | The Babcock & Wilcox Company | Dedicated correlator |
| US4471785A (en) * | 1982-09-29 | 1984-09-18 | Sri International | Ultrasonic imaging system with correction for velocity inhomogeneity and multipath interference using an ultrasonic imaging array |
| US4575830A (en) * | 1982-10-15 | 1986-03-11 | Schlumberger Technology Corporation | Indirect shearwave determination |
-
1984
- 1984-12-28 JP JP59279738A patent/JPS61154650A/ja active Pending
-
1985
- 1985-12-20 DE DE19853545470 patent/DE3545470A1/de not_active Ceased
- 1985-12-23 US US06/812,843 patent/US4744367A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992017114A1 (fr) * | 1991-04-05 | 1992-10-15 | Yokogawa Medical Systems, Ltd. | Dispositif de cartographie d'ecoulement utilisant la correlation croisee d'un signal doppler |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4744367A (en) | 1988-05-17 |
| DE3545470A1 (de) | 1986-07-03 |
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