JPS61206433A

JPS61206433A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPS61206433A
Application number: JP4890885A
Authority: JP
Inventors: 幸雄伊藤; 裕佐藤; 眞治岸本; 聡玉野
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1985-03-12
Filing date: 1985-03-12
Publication date: 1986-09-12
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0677584B2

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】〔技術分野〕本発明は、生体内運動部分の運動状態を検出して表示す
る技術に係り、特に、生体内の血流平均速度（以下、単
に速度という）及び反射強度を測定して演算し、その演
算結果にもとづいて血流速度分布像を表示する超音波診
断装置に適用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

従来、生体内の心臓等の臓器、血液や体液の循環器など
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。

この超音波パルスドツプラ法を利用した従来の超音波診
断装置においては、任意のドツプラビームに対して近ず
く運動と遠ざかる運動を、例えば。

赤系統と青系統の色で表示している。

したがって、セクタ探触子やコンベックス探触子を使用
した場合のように、ドツプラ血流像を得るには、超音波
パルスビーム方向が各々異なる走査方法では、本来一方
向に流れている血流が、第５図に示すように、この血流
と直角に交わる超音波パルスビームラインＶＵＳを境に
赤系統Ｒと青系統Ｂとによる表示となる。すなわち、遠
い位置から超音波パルスビームラインＶＵＳに近ずくに
つれて濃い赤Ｒ１から淡い青Ｒ２に色が変化し、超音波
パルスビームラインＶＵＳのところで一瞬色がなくなり
（Ｎ）、淡い青Ｂ２から濃い青Ｂ１に変化していくよう
になっている。

しかしながら、前記従来の超音波診断装置では。

第６図にすように、血流が湾曲して流れる場合も濃い赤
Ｒ１から淡い赤Ｒ２に色が変化し、超音波パルスビーム
ラインＶＵＳのところで一瞬色がなくなり（Ｎ）、その
後は探触子から血流が遠のいていくため、淡い青Ｂ２か
ら濃い青Ｂ１に変化しさらに。

再度Ｒ３→Ｒ４、Ｂ３→Ｂ４と変化ていくので、第５図
に示す場合と区分がつかない。

また、第７図に示すように、血流がくねくねと流れると
、血流が探触子に近ずいたり遠ざかったりするため、赤
系統Ｒ１−瞬色なしＮ、青系統Ｂ、−瞬色なしＮ、赤系
統Ｒ１−瞬色なしＮ、青系統Ｂに変化していくので、血
流の流れる方向は第５図と同じであるのに１色変化が異
なる。

また、第８図に示すように、血流の中に乱流が混じって
いる場合でも、濃い赤Ｒ１から淡い赤Ｒ２に色が変化し
、超音波パルスビームラインＶＵＳのところで一瞬色が
なくなり、淡い青Ｂ２から濃い青Ｂｌに変化していくの
で、第５図と同様な色表示となる。

このような色表示では、血流が乱流を起していたり、曲
流又は湾曲流になっていたりしていても、それらを明確
に区分できないので、誤診のおそれが生じるという問題
があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、生体内運動部分の速度分布を表示する
超音波診断装置において、ドツプラ血流像中の一定方向
に流れる血流を同一系統色で表示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。

〔発明の概要〕

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。

すなわち、超音波ビームを一定の繰返し周波数で生体内
に送波し、その反射波を受波増幅し、Ｂモード及びＭモ
ードの超音波像を表示する超音波診断装置において、生
体内血流によりドツプラ偏移を受けた反射波の周波数偏
移を検出してドツプラ血流像を形成する血流速度分布演
算回路と、該血流速度分布演算回路の出力を記憶する記
憶装置と、該記憶装置に記憶された血流速度分布像の表
示領域を２分し、一方の血流速度分布像はそのまま表示
し、他方の血流速度分布像の速度情報の方向を示す因子
を反転してドツプラ血流像に表示される一定方向の流れ
を同一系統の色相で表示する血流表示手段を設けたもの
である。

〔発明の構成〕

以下１本発明の構成について１本発明を超音波パルスド
ツプラ法により生体内の運動部分の情報を得るようにし
た超音波診断装置に適用した一実施例とともに図面を用
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
の説明は省鵬する。

第１図乃至第４図は１本発明の一実施例の超音波診断装
置を説明するための図であり、第１図は、その超音波診
断装置の全体概略構成を示すブロック図、第２図は、同
一方向の血流を同一系統色で表わすための回路構成を示
す図、第３図及び第４図は１本実施例の超音波診断装置
による表示の例を示す図である。゛まず、本実施例の超音波診断装置の原理を説明する。

本実施例の超音波診断装置は、一定方向に流れる血流と
超音波パルスビームが交わるる計測点における血流の速
度が超音波パルスビームの血流への入射角に依存したも
のであることを考慮し、さらに、超音波パルスビームの
入射角が９０″′のときに、その左右で計測される速度
成分の符号が反対になることを考慮して、血流と直角に
交わる超音波パルスビーム上で２領域に分け、一方の領
域で得られる速度情報の符号を反転させるようにしたも
のである。

第１図において、安定高周波信号を発生する水晶発振器
１０の出力は、同期回路１１に供給され、同期回路１１
により所定周波数の各種出力が得られる。これらの出力
信号は、超音波送波繰り返し信号、複素変換のための参
照波信号、超音波診断結果の表示を行うためのテレビ同
期信号及び装置各部の同期作用を行うクロック信号であ
る。

前記超音波送波繰り返し信号は、送波回路３及び切換回
路２を介して超音波探触子１に供給され、超音波探触子
ｌを励振し、超音波ビームが被検体内に送信されるよう
になっている。

被検体からの反射波は、受波増幅器４Ａにより高周波増
幅され、検波回路５０により復調された後アナログ・デ
ジタル・コンバータ（以下、Ａ／Ｄコンバータという）
１４′によりデジタル信号に変換され、エンコーダ１９
′により復調信号に対応する大きさの信号を作成し、２
チャンレベル差補正回路５５によってゲインレベル差を
補正して画像メモリ２０′に記憶され１通常のＢモード
あるいはＭモードの表示信号として表示部に供給される
ようになっている。

また、前記高周波増幅された反射波は、混合器（Ｍ　Ｉ
　ＸＥ　Ｒ）６で複素変換のための参照波信号により復
調される。また、前記増幅された受波信号は、血流方向
指示のため、前記参照波を移相器１２を用いて９０′位
相をずらして、混合器７で復調される。

生体内運動情報を有するドツプラ信号成分のうち血流に
よりドツプラ偏移を受けた反射信号成分のみを抽出し、
生体内固定部分及び心臓の壁のような血流に比鮫して運
動速度が遅い部分からの反射信号成分を除去する複素信
号キャンセラ１５を設ける。この複素信号キャンセラ１
５は２チヤンネルのものを用いる。

ドツプラ偏移を受けた複素信号中の複素信号キャンセラ
１５で抽出された血流信号成分により生体内運動部分の
運動速度を演算する運動速度演算回路として生体内運動
部分からの反射波の反射強度を演算する反射強度演算回
路１６と、平均ドツプラ偏移周波数、すなわち、超音波
ビームと血流方向に依存する血流の相対速度を演算する
平均速度演算回路１７と、その相対速度分散を演算する
速度分散演算回路１８を用いる。この演算方法及び演算
結果により、生体内運動部分の速度分布像（以下、ドツ
プラ血流像という）を構成する技術については、特願昭
５９−２５５９１９号の明細書及び図面に詳しく記載さ
れている。前述の演算結果を用いてドツプラ血流像を表
示装置２４に表示するために、エンコーダ１９により前
記演算結果に対応する大きさの信号を作成するようにな
っている。

エンコーダ１９により出力されたドツプラ血流像信号を
１画像メモリ回路２０に書き込むために、ドツプラ血流
像書き込みアドレス発生回路７５によりアドレス信号を
発生し、アドレス切換回路７４をドツプラ血流像書き込
み側に切り換え、前記アドレス信号により画像モメリ回
路２０をアクセスし、順次ドツプラ血流像のデータが画
像メモリ回路２０に記憶されるようになっている。

二二で、画像メモリ回路２０は、読み書き自由なメモリ
（ＲＡ　Ｍ　：　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍ
ｏｒｙ）によって構成され１反射強度画像メモリ２０ａ
、平均速度画像メモリ２０ｂ、速度分散画像メモリ２０
ｃからなっている。

表示補正用コンピュータユニット（以下１表示補正用Ｃ
ＰＵユニットという）は、一定方向に流れる血流を同−
系統色で表わすために、２分された表示領域の一方の領
域において、速度情報の方向を示す因子の反転を制御す
る。この表示補正用ＣＰＵユニット６０は、ＣＰＵ６０
　ａ、ＲＯＭ（Ｒｓａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）　
６０　ｂ　、　ＲＡＭ　６０　ｃからなっている。また
、このＲＯＭ６０ｂには、補正のためのソフトウェアが
格納されている。

次に、Ｂモード又はＭモードのドツプラ血流像及び通常
の超音波断層像を表示装置！２４上に表示する手段につ
いて述べる。

ドツプラ血流像信号読み出しアドレス発生回路７８及び
ドツプラ血流像信号書き込みアドレス発生回路７５によ
り、画像メモリ回路２０に記憶されていたドツプラ血流
像信号は、ドツプラ血流像構成回路９３を介して、表示
用メモリ２１に転送される。

さらに、血流パターン書き込みアドレス発生回路９６に
より９画像メモリ回路に記憶されていた血流パターン像
信号は１表示用メモリ２１に転送される。

表示用メモリ２１に記憶されたデータは１表示読み出し
アドレス発生回路９７．アドレス切換回路９８を介して
読み出され、ディジタル・アナログ・コンバータ（以下
、Ｄ／Ａコンバータという）２２により、アナログ信号
の輝度変調信号に変換され、テレビ（Ｔ　Ｖ）同期回路
１００を通して。

ドツプラ血流像が表示装置２４に表示される。

一方、前記画像メモリ２０′に記憶された超音波断層像
データは、アドレス発生回路２１′により読み出され、
Ｄ／Ａコンバータ２２′によりアナログ信号の輝度変調
信号に変換され、切換回路５２を介して超音波断層像が
表示装置２４に表示される。

ここで、前記血流パターン位置指定装置７６は。

ドツプラ血流像において、ビームライン等を用いて境界
域を設定し１表示領域を２分する装置であり１例えば、
ジョイスティック、トラックボール、ライトペン等を用
いる。

次に、セクタ探触子とフンペックス探触子を用いてドツ
プラ血流像を走査した場合に、表示領域番任意に２分し
、一方の速度分布像はそのまま表示し、他方の速度分布
像の速度情報の方向を示す因子を反転することにより、
ドツプラ血流像に表示される一定方向の流れを同一系統
の色相で表示する手段について述べる。

血流パターン位置指定装置７６により表示領域を２分す
る。この２分するビームラインは、血流に対して垂直な
超音波パルスビームラインＶＵＳに設定する。この２分
する超音波パルスビームライン情報（例えば、ビームラ
インアドレス）は、表示補正用ＣＰＵ６０ａに認識され
、表示補正用ＣＰ　ＴＪ　：Ｌ　二ｙトロ０中＋７）Ｒ
ＯＭ６０ｂ、ＲＡＭ６０Ｃを用いてソフトウェアにより
、設定された超音波パルスビームラインＶＵＳの左右で
、平均速度演算回路１７で求められた速度データの速度
方向を表わす因子の反転を表示補正用カラエンコーダ１
９ａの部分で行うようになっている。

すなわち、第２図に示すように１表示補正用ＣＰＵユニ
ット６０を用いて表示領域を２分するビームラインＶＵ
Ｓのアドレスを血流パターン位置指定装置７６により読
みとり、また、平均速度画像メモリ２０ｂに書き込むた
めのアドレス切換回路７４が発生する超音波パルスビー
ムラインを読み取り、これらを比較し、超音波パルスビ
ームラインのアドレスが表示領域を設定した超音波パル
スビームラインＶＵＳのアドレスを越えた時に、平均速
度演算回路１７により得られるデータの血流速度情報の
方向を示す因子、具体的には速度情報がデジタル量であ
り、速度として正負の値で方向を示しているので、その
正負を表わす１ビツトの符号を反転させるようになって
いる。

すなわち１表示領域を設定した超音波パルスビームライ
ンＶＵＳのアドレスを越える前はゲート１９ｂを用い、
越えた後はゲート１９ｃを用いて方向を示す因子（符号
ビット）を反転させる。なお、これらのゲート１９ｅの
選択は１表示補正用カラーエンコーダ１９ａ中に設けら
れたポート１９ｄを表示補正用ＣＰＵユニット６０から
ソフト的にコントロールすることにより行うようになっ
ている。

以上の説明かられかるように１本実施例によれば、一定
方向に流れるドツプラ血流画像中の血流が、従来の装置
では、第５図に示すにうに、血流と直角に交わる超音波
パルスビームラインＶＵＳを境に赤系統と青系統とにカ
ラー表示されていたものを、第３図に示すように、同−
系統色で表わせるようにしたことにより１表示画像の判
断１．例えば、表示血流像中の乱流、曲流、湾曲流等の
判断が容易にできるので１診断における誤判読の危険を
低減することができる。

すなわち、第４図に示すように、血流に対して垂直な超
音波パルスビームラインＶＵＳに平行な仮想線りに対し
て血流の近ずく運動は赤系統Ｒですべて表示され、遠の
いていく運動はすべて青系統Ｂで表示されるため、血流
中に乱流が含むまれでいれば、前記仮想線りに対して遠
ざかる方向の血流は青系統Ｂの色で表示されるので、血
流中に乱流が起っていることを明確に判読できる。

以上、本発明を実施例にもとすいて具体的に説明したが
１本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形し得ることは
勿論である。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、一定方向に流れ
るドツプラ血流画像中の血流を同−系統色で表わせるよ
うにしたことにより１表示画像の判断が容易にななるの
で１診断における誤判読の危険を低減することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は１本発明の一実施例の超音波診断装
置を説明するための図であり。第１図は、その超音波診断装置の全体概略構成を示すブ
ロック図。第２図は、同一方向の血流を同−系統色で表示するため
の回路構成を示す図。第３図及び第４図は、本実施例の超音波診断装置による
表示画像の例を示す図、第５図及び第８図は、従来の超音波診断装置の問題点を
説明するため表示画像の例を示す図である。図中、１・・・探触子、２・・・切換回路、３・・・送
波回路、４Ａ・・・受渡増幅器、４．５・・・受波整相
回路、６．７．８．９・・・混合器、１０・・・水晶発
振器。１１・・・同期回路、１２・・・９０＠移相器、１３・
・・マルチプレクサ、１４．１４’　・・・Ａ／Ｄコン
バータ。１５・・・２チャンネル複素信号キャンセラ、１６°°
。反射強度演算回路、ｌフ・・・平均速度演算回路、１８
・・・速度分散演算回路、１９．１９’・・・エンコー
ダ、１９ａ・・・表示補正用カラーエンコーダ、２０・
・・画像メモリ回路、２０′・・・画像メモリ、２１・
・・表示用メモリ、２２．２２’・・・Ｄ／Ａコンバー
タ、２３．５２・・・切換回路、２４・・・表示装置、
５３・・・表示制御回路、６０・・・表示補正用ＣＰＵ
ユニット、７４・・・アドレス切換回路、７５・・・ド
ツプラ血流像信号書き込みアドレス回路、７６・・・血
流パターン位置指定装置、７７・・・ｘ−ｙ読み出し回
路。７Ｂ・・・ドツプラ血流像信号読み出しアドレス発生回
路、９３・・・ドツプラ血流像構成回路、９５・・・ド
ツプラ血流像書き込み回路、９６・・・血流パターン書
き込みアドレス発生回路、９７・・・表示読み出しアド
レス発生回路、９８・・・アドレス切換回路、１００・
・・テレビ同期回路である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超音波ビームを一定の繰返し周波数で生体内に送
波し、その反射波を受波増幅し、Ｂモード及びＭモード
の超音波像を表示する超音波診断装置において、生体内
血流によりドップラ偏移を受けた反射波の周波数偏移を
検出してドップラ血流像を形成する血流速度分布演算回
路と、該血流速度分布演算回路の出力を記憶する記憶装
置と、該記憶装置に記憶された血流速度分布像の表示領
域を２分し、一方の血流速度分布像はそのまま表示し、
他方の血流速度分布像の速度情報の方向を示す因子を反
転してドップラ血流像に表示される一定方向の流れを同
一系統の色相で表示する血流方向表示手段を設けたこと
を特徴とする超音波診断装置。