JPS624975B2 - - Google Patents
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- JPS624975B2 JPS624975B2 JP55015811A JP1581180A JPS624975B2 JP S624975 B2 JPS624975 B2 JP S624975B2 JP 55015811 A JP55015811 A JP 55015811A JP 1581180 A JP1581180 A JP 1581180A JP S624975 B2 JPS624975 B2 JP S624975B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- 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
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/06—Measuring blood flow
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/13—Tomography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
- G01F1/663—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters by measuring Doppler frequency shift
-
- G—PHYSICS
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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
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、超音波ドツプラ法と超音波断層法
とを組合せた超音波血流測定装置に関する。
とを組合せた超音波血流測定装置に関する。
超音波ドツプラ法による血流測定装置は、従
来、生体内のどの部分の血流を測定しているかを
明確に把握できないためにあまり利用されていな
かつたが、近年、超音波断層法と組合せてリアル
タイムの断層像を表示しながら血流測定を行なう
方法が提案され、これにより断層面内の任意の指
定した位置からのドツプラ信号を抽出して血流測
定することが可能となつたことから、再び注目を
浴びつつある。
来、生体内のどの部分の血流を測定しているかを
明確に把握できないためにあまり利用されていな
かつたが、近年、超音波断層法と組合せてリアル
タイムの断層像を表示しながら血流測定を行なう
方法が提案され、これにより断層面内の任意の指
定した位置からのドツプラ信号を抽出して血流測
定することが可能となつたことから、再び注目を
浴びつつある。
ドツプラ信号は、反射体（血球）からの超音波
の反射波信号がドツプラ効果により周波数偏移を
受けたときのその偏移周波数として得られるもの
であり、超音波周波数を、ドツプラ偏移周波数
をｄ、血流の超音波ビーム方向の速度成分を
v1、音速をＣとすれば、次式の関係がある。
の反射波信号がドツプラ効果により周波数偏移を
受けたときのその偏移周波数として得られるもの
であり、超音波周波数を、ドツプラ偏移周波数
をｄ、血流の超音波ビーム方向の速度成分を
v1、音速をＣとすれば、次式の関係がある。
ｄ＝２ｖ／Ｃ ……(1)
ここで、血流速度（血流方向の速度）をＶ、血
流方向と超音波ビームの方向とのなす角度をθと
すれば、ｖ＝Vcosθであるから、(1)式は次のよ
うになる。
流方向と超音波ビームの方向とのなす角度をθと
すれば、ｖ＝Vcosθであるから、(1)式は次のよ
うになる。
ｄ＝２Ｖｃｏｓθ／Ｃ ……(2)
(2)式から明らかなように、ドツプラ偏移周波数
ｄから血流速度Ｖを求めるには、血流方向と超
音波ビームの方向とのなす角度θの余弦cosθを
知る必要がある。
ｄから血流速度Ｖを求めるには、血流方向と超
音波ビームの方向とのなす角度θの余弦cosθを
知る必要がある。
cosθを求める方法として、従来では断層像上
に超音波ビームの方向を表示して写真にとつてお
き、その写真上に分度器を当ててθを測りcosθ
を表から求めるか計算するという方法が用いられ
ていた。しかしこの方法は手数、時間がかかり著
しく実用性に欠け、測定の正確さという点でも好
ましくない。
に超音波ビームの方向を表示して写真にとつてお
き、その写真上に分度器を当ててθを測りcosθ
を表から求めるか計算するという方法が用いられ
ていた。しかしこの方法は手数、時間がかかり著
しく実用性に欠け、測定の正確さという点でも好
ましくない。
この発明は、断層像上に血流測定のためのドツ
プラ用超音波ビームの方向と共に血流方向に相当
する血流測定の基準方向を表示する機能を付加
し、この表示のための信号を生成する過程で得ら
れた上記各方向に関する角度情報から血流方向と
ドツプラ用超音波ビーム方向とのなす角度または
その余弦値を自動的に算出するようにした超音波
血流測定装置を提供するものである。
プラ用超音波ビームの方向と共に血流方向に相当
する血流測定の基準方向を表示する機能を付加
し、この表示のための信号を生成する過程で得ら
れた上記各方向に関する角度情報から血流方向と
ドツプラ用超音波ビーム方向とのなす角度または
その余弦値を自動的に算出するようにした超音波
血流測定装置を提供するものである。
まず、第１図を参照してこの発明の概要を説明
する。第１図はこの発明に基くCRT表示装置画
面上の表示例を示したものである。この例では超
音波ビームの走査方式はセクタ電子走査方式であ
り、断層像１は扇形となる。断層像１上には血流
測定しようとする血管２が断層法により表示され
る。
する。第１図はこの発明に基くCRT表示装置画
面上の表示例を示したものである。この例では超
音波ビームの走査方式はセクタ電子走査方式であ
り、断層像１は扇形となる。断層像１上には血流
測定しようとする血管２が断層法により表示され
る。
今、血管２内のＰ点における血流速度Ｖを求め
たい場合には、血流測定のためのドツプラ用超音
波ビームを超音波探触子の中心位置であるＯ点か
らＰ点を通るように放射するが、このときOPを
通る直線をドツプラ用超音波ビーム方向指示
マーカ３として表示する。そして、さらにＯ点か
らｙ軸方向に発した中心軸（一点鎖線で示す）上
に適当に定められた中心点Ｃから発する直線
を基準方向指示マーカ４として表示する。この基
準方向指示マーカ４は、図示の如く血流方向とほ
ぼ平行となるように人為操作により調整される。
たい場合には、血流測定のためのドツプラ用超音
波ビームを超音波探触子の中心位置であるＯ点か
らＰ点を通るように放射するが、このときOPを
通る直線をドツプラ用超音波ビーム方向指示
マーカ３として表示する。そして、さらにＯ点か
らｙ軸方向に発した中心軸（一点鎖線で示す）上
に適当に定められた中心点Ｃから発する直線
を基準方向指示マーカ４として表示する。この基
準方向指示マーカ４は、図示の如く血流方向とほ
ぼ平行となるように人為操作により調整される。
このようにすると、血流方向とドツプラ用超音
波ビーム方向とのなす角度θは、第１図からも明
らかなように次式より求まる。
波ビーム方向とのなす角度θは、第１図からも明
らかなように次式より求まる。
θ＝β−α ……(3)
βは中心軸と直線つまり基準方向指示マー
カ４とのなす角度、αは中心軸と直線つまり
ドツプラ用超音波ビーム方向指示マーカ３とのな
す角度である。ここで、α，βは後述するように
上記各マーカ３，４を表するための信号（マーカ
信号）を生成する過程で求まるので、それを用い
て(3)式の演算を行なえばθを求めることができ、
さらにcosθも求めることができる。
カ４とのなす角度、αは中心軸と直線つまり
ドツプラ用超音波ビーム方向指示マーカ３とのな
す角度である。ここで、α，βは後述するように
上記各マーカ３，４を表するための信号（マーカ
信号）を生成する過程で求まるので、それを用い
て(3)式の演算を行なえばθを求めることができ、
さらにcosθも求めることができる。
第２図は上述した原理に基くこの発明の一実施
例に係る超音波血流測定装置の構成を示したもの
である。超音波探触子１０を構成する一例に配設
されたｎ個の圧電振動子１１−１〜１１−ｎは、
基準信号発生器１２の出力を分周器１３で分周し
て得たレートパルスが遅延回路１４−１〜１４−
ｎを介して駆動パルスとして与えられるパルサ１
５−１〜１５−ｎによつて駆動され、超音波ビー
ムを生体内に向けて送波する。生体内で反射さ
れ、超音波探触子１０の振動子１１−１〜１１−
ｎで受波されて電気信号として取出された反射波
信号は、前置増幅器１６−１〜１６−ｎおよび遅
延回路１７−１〜１７−ｎを順次介して、加算回
路１８で合成される。
例に係る超音波血流測定装置の構成を示したもの
である。超音波探触子１０を構成する一例に配設
されたｎ個の圧電振動子１１−１〜１１−ｎは、
基準信号発生器１２の出力を分周器１３で分周し
て得たレートパルスが遅延回路１４−１〜１４−
ｎを介して駆動パルスとして与えられるパルサ１
５−１〜１５−ｎによつて駆動され、超音波ビー
ムを生体内に向けて送波する。生体内で反射さ
れ、超音波探触子１０の振動子１１−１〜１１−
ｎで受波されて電気信号として取出された反射波
信号は、前置増幅器１６−１〜１６−ｎおよび遅
延回路１７−１〜１７−ｎを順次介して、加算回
路１８で合成される。
遅延回路１４−１〜１４−ｎの遅延時間は、主
制御回路１９によつて振動子１１−１〜１１−ｎ
から送波される超音波の波面が所定の形をとるよ
うに制御され、遅延回路１７−１〜１７−ｎの遅
延時間も遅延回路１４−１〜１４−ｎと同じよう
に制御される。この場合、既に知られているとお
り遅延時間の設定を徐々に変えることにより、超
音波の送受波方向が偏向され、セクタ走査が行な
われる。
制御回路１９によつて振動子１１−１〜１１−ｎ
から送波される超音波の波面が所定の形をとるよ
うに制御され、遅延回路１７−１〜１７−ｎの遅
延時間も遅延回路１４−１〜１４−ｎと同じよう
に制御される。この場合、既に知られているとお
り遅延時間の設定を徐々に変えることにより、超
音波の送受波方向が偏向され、セクタ走査が行な
われる。
加算回路１８の出力は検波回路２０で包絡線検
波され、加算器２１−３を介してCRT表示装置
２３のＺ軸に輝度変調信号として加えられる。こ
のときCRT表示装置２３のＸ，Ｙ軸には、掃引
信号発生回路２２から超音波の偏向に対応した
Ｘ，Ｙ掃引信号が加算器２１−１，２１−２を介
して加えられている。これにより、CRT表示装
置２３の画面上に第１図に示した如き扇形の断層
像１が表示される。
波され、加算器２１−３を介してCRT表示装置
２３のＺ軸に輝度変調信号として加えられる。こ
のときCRT表示装置２３のＸ，Ｙ軸には、掃引
信号発生回路２２から超音波の偏向に対応した
Ｘ，Ｙ掃引信号が加算器２１−１，２１−２を介
して加えられている。これにより、CRT表示装
置２３の画面上に第１図に示した如き扇形の断層
像１が表示される。
一方、加算回路１８の出力はドツプラ信号処理
回路２４にも入力される。この処理回路２４内に
おいて、加算回路１８の出力である反射波信号は
基準発振器１２からの超音波周波数にほぼ等しい
周波数pの基準信号とミキサ２５で混合され、
さらに低域通過フイルタ（LPF）２６を介して不
要な高調波成分が除去され位相検波出力として取
出される。この位相検波出力はサンプルホールド
回路２７に導かれ、レンジゲート設定回路２８よ
りの前記レートパルスｆrをt0＝2d／Ｃ（ｄは第
１図のＯ点からＰ点までの深さ）なる時間遅延と
して得たレンジゲートパルスによりサンプルホー
ルドされることにより、深さｄの領域（レンジゲ
ート）におけるドツプラ情報が抽出される。そし
て、このサンプルホールド回路２７の出力は帯域
通過フイルタ２９により不要なドツプラ成分が除
去されて血流によるＰ点からのドツプラ信号のみ
が抽出される。さらにこのドツプラ信号は周波数
−電圧変換器３０によつてその偏移周波数dが
求められ、dに対応した電圧信号として取出さ
れる。
回路２４にも入力される。この処理回路２４内に
おいて、加算回路１８の出力である反射波信号は
基準発振器１２からの超音波周波数にほぼ等しい
周波数pの基準信号とミキサ２５で混合され、
さらに低域通過フイルタ（LPF）２６を介して不
要な高調波成分が除去され位相検波出力として取
出される。この位相検波出力はサンプルホールド
回路２７に導かれ、レンジゲート設定回路２８よ
りの前記レートパルスｆrをt0＝2d／Ｃ（ｄは第
１図のＯ点からＰ点までの深さ）なる時間遅延と
して得たレンジゲートパルスによりサンプルホー
ルドされることにより、深さｄの領域（レンジゲ
ート）におけるドツプラ情報が抽出される。そし
て、このサンプルホールド回路２７の出力は帯域
通過フイルタ２９により不要なドツプラ成分が除
去されて血流によるＰ点からのドツプラ信号のみ
が抽出される。さらにこのドツプラ信号は周波数
−電圧変換器３０によつてその偏移周波数dが
求められ、dに対応した電圧信号として取出さ
れる。
ドツプラ信号処理回路２４の周波数−電圧変換
器３０より得られた血流によるドツプラ偏移周波
数dに対応する信号は、割算器３１に入力さ
れ、ここで後述する演算回路３５からのcosθの
情報によつて割算されることにより、血流速度Ｖ
に相当する出力が取出される。この出力はレコー
ダ３２によつて記録され、さらに必要に応じキヤ
ラクタジエネレータ３３で文字信号に変換されて
CRT表示装置２３の画面上に表示される。
器３０より得られた血流によるドツプラ偏移周波
数dに対応する信号は、割算器３１に入力さ
れ、ここで後述する演算回路３５からのcosθの
情報によつて割算されることにより、血流速度Ｖ
に相当する出力が取出される。この出力はレコー
ダ３２によつて記録され、さらに必要に応じキヤ
ラクタジエネレータ３３で文字信号に変換されて
CRT表示装置２３の画面上に表示される。
マーカ信号発生回路３４および演算回路３５
は、それぞれ第１図のドツプラ用超音波ビーム方
向指示マーカ３および基準方向指示マーカ４を表
示するためのマーカ信号の発生と、θあるいは
cosθの演算を行なうもので、例えば第３図の如
く構成される。
は、それぞれ第１図のドツプラ用超音波ビーム方
向指示マーカ３および基準方向指示マーカ４を表
示するためのマーカ信号の発生と、θあるいは
cosθの演算を行なうもので、例えば第３図の如
く構成される。
第３図において、スイツチ４１，４２は第１図
の角度α，βをそれぞれ指定するための切換スイ
ツチで、これらのスイツチ４１，４２をＵ側に倒
すとクロツク回路４０の出力（クロツク）が
ANDゲート４３，４５をそれぞれ介してカウン
タ４７，４８に入力されることによりカウンタ４
７，４８はアツプカウントを行ない、スイツチ４
１，４２をＤ側に倒すとクロツクがANDゲート
４４，４６をそれぞれ介してカウンタ４７，４８
に入力されることによりカウンタ４７，４８はダ
ウンカウントを行なう。従つて、スイツチ４１，
４２を適当に操作すれば、カウンタ４７，４８の
内容は所望のα，βに相当した値となる。
の角度α，βをそれぞれ指定するための切換スイ
ツチで、これらのスイツチ４１，４２をＵ側に倒
すとクロツク回路４０の出力（クロツク）が
ANDゲート４３，４５をそれぞれ介してカウン
タ４７，４８に入力されることによりカウンタ４
７，４８はアツプカウントを行ない、スイツチ４
１，４２をＤ側に倒すとクロツクがANDゲート
４４，４６をそれぞれ介してカウンタ４７，４８
に入力されることによりカウンタ４７，４８はダ
ウンカウントを行なう。従つて、スイツチ４１，
４２を適当に操作すれば、カウンタ４７，４８の
内容は所望のα，βに相当した値となる。
カウンタ４７，４８の出力はROM（リードオ
ンメモリ）４９，５０にアドレス指定情報として
入力される。ここで、たとえばROM４９には、
その各アドレスにsinα、cosαの値が予じめ記憶
されており、カウンタ４７からのアドレス指定情
報（αに相当する）が与えられると、該当するア
ドレスがアクセスされてsinα，cosαが出力状態
となる。またROM５０も同様にsinβ，cosβが
出力状態となる。
ンメモリ）４９，５０にアドレス指定情報として
入力される。ここで、たとえばROM４９には、
その各アドレスにsinα、cosαの値が予じめ記憶
されており、カウンタ４７からのアドレス指定情
報（αに相当する）が与えられると、該当するア
ドレスがアクセスされてsinα，cosαが出力状態
となる。またROM５０も同様にsinβ，cosβが
出力状態となる。
ROM４９の内容とROM５０の内容は、第１図
の断層像１の表示が行なわれる期間以外の期間中
に交互に時分割で読出される。すなわち、この期
間中のあるタイミングでは主制御回路１９により
ANDゲート５１，５３がオン制御されて、ROM
４９のsinα、cosαの出力がANDゲート５１，
５３、ORゲート５５，５６を介してＤ／Ａ変換
器５７，５８に入力されアナログ信号に変換され
て積分器５９，６０に入力される。ここで、積分
器５９は積分抵抗R1、積分コンデンサC1を有
し、また積分器６０は積分抵抗R2、積分コンデ
ンサC2を有している。積分器６０の入力極性と
積分器５９の入力極性とは逆に構成されている。
この逆極性にしているのは、CRT表示装置２３
上の走査線が第１図に示したようにｙ軸の負の方
向へ掃引されるためである。積分器５９，６０は
主制御回路１９によつて制御されるMOSゲート
スイツチ６１，６２により、超音波パルスの発射
と同時に積分動作を開始する。積分器６０の非反
転入力側に接続されたスイツチ６３は、このとき
アース側に倒れている。このとき積分器５９，６
０の出力Ｅx，Ｅyは、時間ｔと共に次のように変
化する。
の断層像１の表示が行なわれる期間以外の期間中
に交互に時分割で読出される。すなわち、この期
間中のあるタイミングでは主制御回路１９により
ANDゲート５１，５３がオン制御されて、ROM
４９のsinα、cosαの出力がANDゲート５１，
５３、ORゲート５５，５６を介してＤ／Ａ変換
器５７，５８に入力されアナログ信号に変換され
て積分器５９，６０に入力される。ここで、積分
器５９は積分抵抗R1、積分コンデンサC1を有
し、また積分器６０は積分抵抗R2、積分コンデ
ンサC2を有している。積分器６０の入力極性と
積分器５９の入力極性とは逆に構成されている。
この逆極性にしているのは、CRT表示装置２３
上の走査線が第１図に示したようにｙ軸の負の方
向へ掃引されるためである。積分器５９，６０は
主制御回路１９によつて制御されるMOSゲート
スイツチ６１，６２により、超音波パルスの発射
と同時に積分動作を開始する。積分器６０の非反
転入力側に接続されたスイツチ６３は、このとき
アース側に倒れている。このとき積分器５９，６
０の出力Ｅx，Ｅyは、時間ｔと共に次のように変
化する。
このＥx，Ｅyは第２図において加算器２１−
１，２１−２を介してCRT表示装置２３のＸ，
Ｙ軸にマーカ信号としてそれぞれ入力され、これ
により第１図のドツプラ用超音波ビーム方向指示
マーカ３が表示される。
１，２１−２を介してCRT表示装置２３のＸ，
Ｙ軸にマーカ信号としてそれぞれ入力され、これ
により第１図のドツプラ用超音波ビーム方向指示
マーカ３が表示される。
一方、前記期間中の別のタイミングでは主制御
回路１９によりANDゲート５２，５４がオン制
御されて、ROM５０のsinβ，cosβの出力が
ANDゲート５２，５４、ORゲート５５，５６を
介してＤ／Ａ変換器５７，５８に入力されアナロ
グ信号に変換されて積分器５９，６０に入力され
る。このときスイツチ６３は主制御回路１９によ
り制御されて、負の一定電圧−Y0側に倒されて
いる。この場合、積分器５９，６０の出力Ｅx，
Ｅyはそれぞれ となる。これによりCRT表示装置２３上には第
１図の基準方向指示マーカ４が表示される。
回路１９によりANDゲート５２，５４がオン制
御されて、ROM５０のsinβ，cosβの出力が
ANDゲート５２，５４、ORゲート５５，５６を
介してＤ／Ａ変換器５７，５８に入力されアナロ
グ信号に変換されて積分器５９，６０に入力され
る。このときスイツチ６３は主制御回路１９によ
り制御されて、負の一定電圧−Y0側に倒されて
いる。この場合、積分器５９，６０の出力Ｅx，
Ｅyはそれぞれ となる。これによりCRT表示装置２３上には第
１図の基準方向指示マーカ４が表示される。
ドツプラ用超音波ビーム方向指示マーカ３およ
び基準方向指示マーカ４は、スイツチ４１，４２
の操作によるカウンタ４７，４８の出力値の変化
に伴い、第１図のＯ点、Ｃ点を中心として回転す
る。従つて、マーカ３が血流を測定したい点Ｐを
通るようにスイツチ４１を操作し、さらにマーカ
４が血流方向とほぼ平行となるようにスイツチ４
２を操作すれば、そのときのカウンタ４７，４８
の出力値がそれぞれ第１図の角度α，βに相当し
た値となる。
び基準方向指示マーカ４は、スイツチ４１，４２
の操作によるカウンタ４７，４８の出力値の変化
に伴い、第１図のＯ点、Ｃ点を中心として回転す
る。従つて、マーカ３が血流を測定したい点Ｐを
通るようにスイツチ４１を操作し、さらにマーカ
４が血流方向とほぼ平行となるようにスイツチ４
２を操作すれば、そのときのカウンタ４７，４８
の出力値がそれぞれ第１図の角度α，βに相当し
た値となる。
このように、マーカ信号発生回路３４において
マーカ信号Ｅx，Ｅyを生成する過程でカウンタ４
７，４８からドツプラ用超音波ビームの方向およ
び血流測定の基準方向に関する角度α，βの情報
が得られるので、これらの情報を利用して血流方
向とドツプラ用超音波ビームの方向とのなす角度
θを算出することができる。すなわち、カウンタ
４７，４８の出力は演算回路３５に入力され、引
算回路６４でその差である（β−α）が演算され
ることにより、θ（θ＝β−α）が求められる。
さらにこのθの値はROM６５にアドレス指定情
報として与えられる。ROM６５には、その各ア
ドレスに予じめcosθの値が記憶されており、引
算回路６４の出力によりアクセスされると、該当
するアドレスの内容つまりcosθが出力されるよ
うになつている。
マーカ信号Ｅx，Ｅyを生成する過程でカウンタ４
７，４８からドツプラ用超音波ビームの方向およ
び血流測定の基準方向に関する角度α，βの情報
が得られるので、これらの情報を利用して血流方
向とドツプラ用超音波ビームの方向とのなす角度
θを算出することができる。すなわち、カウンタ
４７，４８の出力は演算回路３５に入力され、引
算回路６４でその差である（β−α）が演算され
ることにより、θ（θ＝β−α）が求められる。
さらにこのθの値はROM６５にアドレス指定情
報として与えられる。ROM６５には、その各ア
ドレスに予じめcosθの値が記憶されており、引
算回路６４の出力によりアクセスされると、該当
するアドレスの内容つまりcosθが出力されるよ
うになつている。
このようにして算出されたcosθの情報の利用
の仕方は種々考えられる。例えば第２図の割算器
３１に入力して血流速度Ｖを求めるようにしても
よいし、あるいはキヤラクタジエネレータ３３を
通してCRT表示装置２３の画面上に第１図の６
に示す如く断層像１と共に表示し、写真にとつて
おくことも可能である。また、cosθを表示する
代りにθの値あるいはＶの値を表示してもよい。
の仕方は種々考えられる。例えば第２図の割算器
３１に入力して血流速度Ｖを求めるようにしても
よいし、あるいはキヤラクタジエネレータ３３を
通してCRT表示装置２３の画面上に第１図の６
に示す如く断層像１と共に表示し、写真にとつて
おくことも可能である。また、cosθを表示する
代りにθの値あるいはＶの値を表示してもよい。
なお、カウンタ４７の出力であるαの情報は主
制御回路１９にも供給され、これにより主制御回
路１９は一定時間置き、例えばレートパルスの１
周期置きにαなる偏向角度のドツプラ用超音波ビ
ームが得られるように遅延回路１４−１〜１４−
ｎ，１７−１〜１７−ｎの遅延時間を制御し、他
の期間中は超音波ビームがセクタ状に走査される
ように遅延時間を前述の如く制御する。
制御回路１９にも供給され、これにより主制御回
路１９は一定時間置き、例えばレートパルスの１
周期置きにαなる偏向角度のドツプラ用超音波ビ
ームが得られるように遅延回路１４−１〜１４−
ｎ，１７−１〜１７−ｎの遅延時間を制御し、他
の期間中は超音波ビームがセクタ状に走査される
ように遅延時間を前述の如く制御する。
一方、第２図においてレンジゲート設定回路２
８の出力であるレンジゲートパルスは、加算器２
１−３を介してCRT表示装置２３のＺ軸にも加
えられる。これによつて、第１図に示すようにＰ
点の位置に血流測定位置指示マーカ５が表示され
る。
８の出力であるレンジゲートパルスは、加算器２
１−３を介してCRT表示装置２３のＺ軸にも加
えられる。これによつて、第１図に示すようにＰ
点の位置に血流測定位置指示マーカ５が表示され
る。
第４図および第５図にこの発明の他の実施例に
よる表示例を示す。第４図は血流方向に相当する
血流測定の基準方向指示マーカ３を点Ｐ、つまり
血流測定位置指示マーカ５上を通るように表示し
た例である。今、ｘ，ｙ座標でＯ点を（x0，y0）
＝（Ｏ，Ｏ）とし、走査線１をｘ軸とすれば、Ｐ
点は （ｘp，ｙp） ＝（ｄ cosα′，−ｄ sinα′） …(6) と表わされ、基準方向指示マーカ４の位置は （ｘ，ｙ）＝（ｒ cosβ′ ＋ｘp，ｒ sinβ′＋ｙp） (7) −ａ＜ｒ＜ａ（2aはマーカ４の長さ）と表わさ
れる。
よる表示例を示す。第４図は血流方向に相当する
血流測定の基準方向指示マーカ３を点Ｐ、つまり
血流測定位置指示マーカ５上を通るように表示し
た例である。今、ｘ，ｙ座標でＯ点を（x0，y0）
＝（Ｏ，Ｏ）とし、走査線１をｘ軸とすれば、Ｐ
点は （ｘp，ｙp） ＝（ｄ cosα′，−ｄ sinα′） …(6) と表わされ、基準方向指示マーカ４の位置は （ｘ，ｙ）＝（ｒ cosβ′ ＋ｘp，ｒ sinβ′＋ｙp） (7) −ａ＜ｒ＜ａ（2aはマーカ４の長さ）と表わさ
れる。
この場合、血流方向とドツプラ用超音波ビーム
の方向とのなす角度は、断層像１の表示角度（セ
クタ角）φと、ドツプラー用超音波ビーム方向指
示マーカ３の角度α′と、基準方向指示マーカ４
の角度β′とから、次式により求める。
の方向とのなす角度は、断層像１の表示角度（セ
クタ角）φと、ドツプラー用超音波ビーム方向指
示マーカ３の角度α′と、基準方向指示マーカ４
の角度β′とから、次式により求める。
θ＝180゜−α′−１８０゜−φ／２−β′
＝90゜−α′−β′＋φ／２ ……(8)
従つて、この場合マーカ信号発生回路では
α′，β′を設定してマーカ信号を得るようにすれ
ば、演算回路でα′，β′の情報を利用して(8)式の
演算を行なうことでθを算出でき、さらにcosθ
も算出できる。勿論α′，β′の代りに前述した
α，βを用いて第４図の表示を行なうことも可能
である。
α′，β′を設定してマーカ信号を得るようにすれ
ば、演算回路でα′，β′の情報を利用して(8)式の
演算を行なうことでθを算出でき、さらにcosθ
も算出できる。勿論α′，β′の代りに前述した
α，βを用いて第４図の表示を行なうことも可能
である。
第５図は第１図および第４図の例が基準方向指
示マーカ４を線状に表示したのに対し、点で表示
した例である。この場合、マーカ４をｙ軸に平行
な中心軸上に表示するとすれば、cosθは cosθ＝（ｄ−d′cosα）／
√2＋′2−2′−(9) より求まる。
示マーカ４を線状に表示したのに対し、点で表示
した例である。この場合、マーカ４をｙ軸に平行
な中心軸上に表示するとすれば、cosθは cosθ＝（ｄ−d′cosα）／
√2＋′2−2′−(9) より求まる。
このときd′（Ｏ点からマーカ４までの距離）と
いう情報が新たに必要となるが、これはマーカ４
を表示するためのマーカ信号を生成する過程で得
られるので、これを用いて(8)式の演算を行なえば
よい。
いう情報が新たに必要となるが、これはマーカ４
を表示するためのマーカ信号を生成する過程で得
られるので、これを用いて(8)式の演算を行なえば
よい。
以上詳しく説明したように、この発明によれば
血流方向とドツプラ用超音波ビームの方向とのな
す角度あるいはその余弦値が自動的に算出される
ので、この角度の影響が除去された絶対的な血流
速度を容易に測定することができる。特に上記角
度あるいは余弦値はドツプラ信号と共にリアルタ
イムで求まるため、上記角度や超音波ドツプラ偏
移周波数の時間的変化（前者が変れば後者も変つ
てしまう）による影響のない正確な測定が可能と
なる。
血流方向とドツプラ用超音波ビームの方向とのな
す角度あるいはその余弦値が自動的に算出される
ので、この角度の影響が除去された絶対的な血流
速度を容易に測定することができる。特に上記角
度あるいは余弦値はドツプラ信号と共にリアルタ
イムで求まるため、上記角度や超音波ドツプラ偏
移周波数の時間的変化（前者が変れば後者も変つ
てしまう）による影響のない正確な測定が可能と
なる。
この発明は前述した各実施例以外にも種々変形
して実施が可能であり、例えば断層像を得るため
の走査方式は、セクタ電子走査に限らずリニア電
子走査あるいはメカニカルな走査方式であつても
よい。また、断層像を得るための超音波探触子と
ドツプラ用超音波ビームを得るための超音波探触
子は独立に設けてもよく、さらにその駆動制御
系、信号処理系も独立させてもよい。
して実施が可能であり、例えば断層像を得るため
の走査方式は、セクタ電子走査に限らずリニア電
子走査あるいはメカニカルな走査方式であつても
よい。また、断層像を得るための超音波探触子と
ドツプラ用超音波ビームを得るための超音波探触
子は独立に設けてもよく、さらにその駆動制御
系、信号処理系も独立させてもよい。
一方、血流方向の基準方向の定め方に関して
は、血管の場合これと平行になるように定めれば
よく簡単であるが、心臓内の血流測定の場合は血
流方向を簡単には指定できない。このような場
合、例えば心臓の長軸方向を血流測定の基準方向
と定めて表示すると合理的である。
は、血管の場合これと平行になるように定めれば
よく簡単であるが、心臓内の血流測定の場合は血
流方向を簡単には指定できない。このような場
合、例えば心臓の長軸方向を血流測定の基準方向
と定めて表示すると合理的である。
第１図はこの発明の一実施例の概要を説明する
ための表示例を示す図、第２図は同実施例に係る
超音波血流測定装置の全体的な構成を示す図、第
３図はその要部の構成を具体的に示す図、第４図
および第５図はこの発明の他の実施例を説明する
ための表示例を示す図である。 １……断層像、２……血管、３……ドツプラ用
超音波ビーム方向指示マーカ、４……基準方向指
示マーカ、５……血流測定位置指示マーカ、１０
……超音波探触子、２３……CRT表示装置、２
４……ドツプラ信号処理回路、３４……マーカ信
号発生回路、３５……演算回路。
ための表示例を示す図、第２図は同実施例に係る
超音波血流測定装置の全体的な構成を示す図、第
３図はその要部の構成を具体的に示す図、第４図
および第５図はこの発明の他の実施例を説明する
ための表示例を示す図である。 １……断層像、２……血管、３……ドツプラ用
超音波ビーム方向指示マーカ、４……基準方向指
示マーカ、５……血流測定位置指示マーカ、１０
……超音波探触子、２３……CRT表示装置、２
４……ドツプラ信号処理回路、３４……マーカ信
号発生回路、３５……演算回路。
Claims (1)
- １ 生体内に超音波ビームを送波しかつ生体内で
反射された超音波を受波して反射波信号を取出す
超音波探触子と、前記反射波信号を用いて生体内
の断層像を表示する手段と、前記反射波信号から
生体内の前記断層像の断層面内の血流によるドツ
プラ信号を抽出しその偏移周波数を求める手段
と、前記断層像上に前記ドツプラ信号の抽出のた
めのドツプラ用超音波ビームの方向および血流方
向に相当する血流測定の基準方向を表示させるた
めのマーカ信号を発生する手段と、この手段がマ
ーカ信号を生成する過程で得られた前記各方向に
関する角度情報から前記血流方向と前記超音波ビ
ーム方向とのなす角度またはその余弦値を算出す
る手段とを備えたことを特徴とする超音波血流測
定装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1581180A JPS56112226A (en) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | Ultrasonic blood stream measuring apparatus |
| AU66875/81A AU529006B2 (en) | 1980-02-12 | 1981-02-04 | Ultrasonic blood flow measurement |
| US06/232,235 US4416286A (en) | 1980-02-12 | 1981-02-06 | Ultrasonic blood flow measuring apparatus |
| DE8181100927T DE3171288D1 (en) | 1980-02-12 | 1981-02-10 | Ultrasonic blood flow measuring apparatus |
| EP81100927A EP0033977B1 (en) | 1980-02-12 | 1981-02-10 | Ultrasonic blood flow measuring apparatus |
| PH25217A PH18246A (en) | 1980-02-12 | 1981-02-12 | Ultrasonic blood flow measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1581180A JPS56112226A (en) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | Ultrasonic blood stream measuring apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56112226A JPS56112226A (en) | 1981-09-04 |
| JPS624975B2 true JPS624975B2 (ja) | 1987-02-02 |
Family
ID=11899221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1581180A Granted JPS56112226A (en) | 1980-02-12 | 1980-02-12 | Ultrasonic blood stream measuring apparatus |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4416286A (ja) |
| EP (1) | EP0033977B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56112226A (ja) |
| AU (1) | AU529006B2 (ja) |
| DE (1) | DE3171288D1 (ja) |
| PH (1) | PH18246A (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849137A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-23 | 株式会社東芝 | 超音波血流測定装置 |
| JPS5883942A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | 株式会社東芝 | 超音波パルスドツプラ装置 |
| JPS58133243A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | 株式会社日立メデイコ | リアルタイム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置 |
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| GB2156985B (en) * | 1984-04-02 | 1987-06-24 | Teltec Electronic Equip | Apparatus for measuring movable part-structures, eg blood vessels, within a living body |
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| JPS61181449A (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | 富士通株式会社 | 血流速度測定装置 |
| JPH0728865B2 (ja) * | 1985-03-25 | 1995-04-05 | 株式会社日立メディコ | 超音波診断装置 |
| US5045071A (en) * | 1985-12-17 | 1991-09-03 | Mbo Laboratories, Inc. | Double wall catheter with internal printing and embedded marker |
| JPS6346147A (ja) * | 1986-04-24 | 1988-02-27 | 株式会社東芝 | 超音波治療装置 |
| US4858614A (en) * | 1986-04-29 | 1989-08-22 | Stevens Jerry D | Methods of and apparatus for positioning and aiming an ultrasonic probe |
| US4744368A (en) * | 1986-05-13 | 1988-05-17 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method and means for detecting pregnancy in domestic farm animal |
| US5477858A (en) * | 1986-07-30 | 1995-12-26 | Siemens Medical Systems, Inc. | Ultrasound blood flow/tissue imaging system |
| JPS63143039A (ja) * | 1986-12-05 | 1988-06-15 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JPS63189132A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-04 | 富士通株式会社 | ドプラ流速測定制御方式 |
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| JPH069560B2 (ja) * | 1989-04-05 | 1994-02-09 | 株式会社東芝 | 超音波ドプラ診断装置 |
| JPH03224552A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-03 | Toshiba Corp | 超音波診断装置 |
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| KR101501519B1 (ko) * | 2012-09-18 | 2015-03-18 | 삼성메디슨 주식회사 | 컬러 도플러 영상을 이용한 스캔 라인 가이드 방법 및 장치 |
| KR101496167B1 (ko) * | 2014-07-08 | 2015-02-26 | 주식회사 힐세리온 | 휴대용 초음파 진단장치 및 그것에서의 전력 효율 개선 방법 |
| KR102388132B1 (ko) * | 2014-12-15 | 2022-04-19 | 삼성메디슨 주식회사 | 대상체를 나타내는 바디 마커를 생성하는 방법, 장치 및 시스템. |
| US20160258904A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-08 | Bp Corporation North America Inc. | Process Control |
Family Cites Families (6)
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| US4103679A (en) * | 1977-03-22 | 1978-08-01 | Biosonics, Inc. | Method and apparatus for measuring blood flow noninvasively |
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| US4257278A (en) * | 1979-08-24 | 1981-03-24 | General Electric Company | Quantitative volume blood flow measurement by an ultrasound imaging system featuring a Doppler modality |
-
1980
- 1980-02-12 JP JP1581180A patent/JPS56112226A/ja active Granted
-
1981
- 1981-02-04 AU AU66875/81A patent/AU529006B2/en not_active Ceased
- 1981-02-06 US US06/232,235 patent/US4416286A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-02-10 EP EP81100927A patent/EP0033977B1/en not_active Expired
- 1981-02-10 DE DE8181100927T patent/DE3171288D1/de not_active Expired
- 1981-02-12 PH PH25217A patent/PH18246A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP0033977B1 (en) | 1985-07-10 |
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