JPS63177840A - 超音波診断装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野） 本発明は、被検体に向けて送波した超音波の反射成分を
受波して診断に供する超音波診断装置に係り、特に被検
体の血流情報をリアルタイムで表示するものに関する。

（従来の技術） ドツプラ情報に基づいて血流速度を求める超音波診断装
置においては、画像表示ラスタにおける１ラスタのデー
タを得るのに同一方向に超音波ビームを複数回送受信す
ることが必要となる。この同一方向への送受信の回数が
多い稈ドプラ偏移周波数の分解能が向上し、速度分解能
が向上する反面、１画面を構成するのに要する時間が増
加するためリアルタイム性が悪くなり、例えば心臓など
の循環器系の診断でしばしば問題となる。また、１画面
を構成するのに時間がかかるため、１画面内での時相差
が問題になる場合がある。

例えば、通常の８モ一ド画像では、心臓を見る場合には
３０フレームが適当と考えられており、１画面の超音波
ラスタ数を１２０本とすると超音波送受信の繰り返し周
波数を３．６ｋｔｌｚとすることで３０フレームとする
ことが可能であるが、ドツプラ情報収集においては、１
ラスタを得るための送受信の回数を１０回とすると、視
野角を減らすかラスタピッチを大きくしてラスタ数を半
分の６０木とし、更に送受信の繰り返し周波数を６ｋＨ
ｚとしても、フレーム数は１０フレ一ム程度にしかなら
ない。これは次式より明らかである。

但し、Ｆ：フレーム数（１／５ｅｃ） ＰＲＦ：送受信繰り返し周波数 ｎ：１ラスクのデータを得るのに必要な送受信の回数（
通常の８モード像では１）Ｎ：ラスタ数 ところで、上記のようにフレーム数が少ない場合に、見
かけ上３０フレーム／秒で表示する方法として以下に述
べる第１．第２の方式が知られている。

第１の方式は、第４図に示ずように、１心拍毎に心電図
信号のＲ波からΔｔ　（１／３０秒）ずつ遅らせた時相
の画像を１画面ずつ画像メモリに録画し、これを１／３
０秒に１画面のスピードで順番に読み出して表示するこ
とによって見かけ上３０フレーム／秒の画像表示を実現
する方式である。

また、第２の方式は、第５図に示すように先ず、Ｒ波か
ら録画を開始して１心拍分のデータをメモリ１に録画し
く１画面をスキャンする時間が１／１０秒で１心拍が１
秒とすれば１０枚分の画面がメモリされる）、次の心拍
ではＲ波からΔｔ（１／３０秒）送らせた時相から録画
を開始して１心拍分（１０枚分）のデータをメモリ２に
録画し、更に次の心拍ではＲ波から２Δを送らせた時相
から録画を開始して１心拍分（１０枚分）のデータをメ
モリ３に録画し、再生時には第６図に示すようにメモリ
１．２．３から交互に１画面ずつ順番に読み出して表示
する方式である。この時の１画面の読み出しスピードを
１／３０秒とすることによって見かけ上３０フレーム／
秒の画像表示が実現される。

尚、第１．第２の方式において、超音波のラスタは第７
図に示すように右端から順番にスキャンするのが一般的
である。

（発明が解決しようとする問題点） 第１の方式では、３０フレームの画像を得ようとした場
合、画像メモリへの録画に３０心拍分の時間を要すると
いう問題がある。第２の方式はこれを改善したものであ
るが、ある特定の超音波ラスタの情報についてのみ注目
すれば１／３０秒毎のデータを得ることができるものの
、１画面内の時相差については何も改善されない。これ
は第１の方式でも同様である。即ち、ラスタ数６０本の
画像を構成するのに１／１０秒かかるとすると、同一画
面におけるラスタＮｏ、１のデータとラスタＮｏ、６０
のデータとでは０．１秒の時相差が生じており、１画面
の表示スピードを１／３０秒としてもこの関係は変わら
ない。

そこで本発明は、上記の欠点を除去するものでその目的
とするところは、心拍に同期して多画面分のデータを録
画し、これをループ再生することによって見かけ１高フ
レーム数で表示するモードにおいて、１画面内での時相
差をも改善することによりリアルタイム性の向上を図っ
た超音波診断装置を提供することにおる。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、被検体の同一部位における多画面分の超音波
情報を該被検体の心拍に同期して記録し、これをループ
再生する超音波診断装置において、１画面を構成する全
超音波ラスタのスキャン順序を制御することでラスタ教
本置きの超音波スキャンを実行させるシステムコントロ
ーラを備えたものである。

（作　用） ここで先ず、１画面の超音波ラスタ数を３０本とし、１
画面を構成するのに１／１０秒かかる画像を毎秒３０フ
レームで表示する場合を考えてみる。

第８図は上述した第２の方式における録画時の時相と再
生時の時相との関係を示し、第９図は同方式におけるラ
スタＮｏ、（ナンバ）とスキャン順序との関係を示して
いる。第８図において、ＲＦｍ、ｎは録画フレームＮｏ
、を示し、ｍはメモリＮｏ、（１，２，３）、ｎは各メ
モリにあけるフレームＮｏ、（１乃至１０）を表わして
いる。

また、ＰＦｎは再生時のフレームＮｏ、（１乃至３０）
を示している。

同図より明らかなように、再生フレームＮｏ。

ＰＦｎにおいてはメモリ３に録画されているＲＦ３．ｎ
のデータを再生することになるが、再生は１／３０秒で
完了しても表示画像は録画時におけるラスタ毎の時相差
がそのまま表示されるため、ラスタＮｏ、１とＮｏ、３
０との間１．：は０．１秒の時相差を生ずることになる
。

そこで、前記システムコントローラにより、スキャン順
序を制御することでラスタ教本置きの超音波スキャンを
実行させる。即ち、第９図に示すように右端からラスク
ナンパに従ってスキャンするのではなく、第３図に示す
ように先ずラスタＮｏ、１．４．７．・・・、２８をス
キャンし、次にラスタＮｏ、２．５．８．−．２９をス
キャンし、最後にラスタＮｏ、３．６，９．・・・３０
をスキャンする。そして、第５図に示すのと同様に各心
拍毎のデータをメモリ１，２．３に録画すると、各メモ
リに録画されているデータの心拍に対する時相の関係は
第２図に示すようになる。同図において、ＲＦＩ、ｎ−
３，ＲＦ２．ｎ−２，ＲＦ３．ｎ　−１（−仇の瓦はラ
スタＮｏ、）に注目すると、これらのラスタは同一時相
になっている。同様にＲＦＩ、ｎ−６，ＲＦ２．、ｎ−
５，ＲＦ３．ｎ　−４も同一時相になる。このようにし
て、ＲＦ３．ｎ−１とＲＦＩ、ｎ−３０との時相差を見
ると１／３０秒となる。従って、１画面におけるラスタ
毎の時相差は最大１／３０秒（ラスタＮｏ、１と３０）
となり通常のＢモード画像（３０フレ一ムリアルタイム
表示）と同等にまで改善される。

（実施例） 以下、本発明を実施例により具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図に示すように本実施例装置は、・超音波プローブ７
０．送受信手段７１．血流情報演算手段７３、第１の多
画面画像メモリ７４．第２の多画面画像メモリ７５．シ
ステムコントローラ７６゜表示用ビデオ信号発生手段７
７、テレビ（ＴＶ）モニタ７８．生体現象測定手段７９
を有する。

超音波プローブ７０は、複数の振動子をアレイ状に配列
して成り、超音波の送受を行うものでおり、送受信手段
７１に接続されている。

この送受信手段７１は、超音波プローブ１に励振パルス
を送出する送信器７１ａと、この励振パルス印加により
被検体（図示せず）に向けて送波された超音波の反射成
分を受信する受信器７１ｂとを有して成る。そしてこの
受信器７１ｂによる受信信号は、後段に配置された血流
情報演算手段７３及び第１の多画面画像メモリ７４に送
出されるようになっている。

血流情報演算手段７３は、受信機７１ｂよりの受信信号
に基づいて被検体の血流情報を算出するものであり、こ
の算出結果は、後段に配置された第２の多画面画像メモ
リ７５に送出されるようになっている。

表示用ビデオ信号発生手段７７は、第１．第２の多画面
画像メモリ７４．７５の記録内容、及び生体現象測定手
段７９の測定結果に基づいて表示用ビデオ信号を発生す
るものでおり、このビデオ信号は、後段に配置されたＴ
Ｖモニタ７８に送出され、ここで表示されるようになっ
ている。

システムコントローラ７６は本実施例装置全体の動作制
御を司るもので、送信器７１ａ、受信器７１ｂ、血流情
報演算手段７３．第１．第２の多画面画像メモリ７４．
７５はこのシステムコントローラ７６の制御下にある。

特にこのシステムコントローラ７６においては、１画面
を構成する全超音波ラスタのスキャン順序を制御するこ
とでラスタ教本置きの超音波スキャンを実行させるよう
になっており、これが本実施例装置の特徴点となってい
る。

また、生体現象測定手段７９は、被検体の生体現象を測
定するものであり、例えば心起電力を測定する心電計が
適用される。

次に上記構成の作用について説明する。

システムコントローラ７６の制御下で送受信手段７１に
より超音波送受信が行われる。そして、被検体の特定部
位（例えば心臓）の８モード像情報は第１の多画面画像
メモリ７４に書き込まれ、血流情報演算手段７３によっ
て挿出された血流情報は第２の多画面画像メモリ７５に
書き込まれる。

ここで、１画面を構成するのにｔｌ秒かかる画像を多画
面画像メモリ７４．７５内に記録し、それを１２秒毎に
１枚の割合でループ再生するものとするとく但しｔｌ＞
ｔ２　＞、超音波情報（Ｂモード像情報、２次元血流情
報）の録画は次のように行われる。

すなわち、生体現象測定手段７９よりの心電図信号にお
けるＲ波からの遅れをＯ，ｔ２，２ｔ２゜３ｔ２．・・
・、ｎｔ２の如く設定しくΔｔ＝ｔｚとする）各タミミ
ングでそれぞれ１心拍分の情報を得てそれを第１．第２
の多画面画像メモリ７４゜７５に録画する。ここでｎ、
ｔｌ　、ｔ２の間には、という関係が成立する。従って
、録画時に必要な心拍数はｎ＋１＝ｔｔ／１２となり、
第１．第２の多画面画像メモリ７４．７５それぞれにお
ける記憶エリアもｉｔ／１２のブロックに分けられる。

更に超音波ラスタのスキャンの順序は、ラスタ数をＮ本
とし、ｔ１／１２　＝瓦とおけば、１、ｍ＋１．２ｒｒ
ｔ＋１．−、Ｎ−ｍ＋１２、ｍ＋２．２ｍ＋２．　・、
Ｎ−ｍ＋２ｍ、　　２ｍ、　　３ｍ、　　−、Ｎ のようになる。

上記のようにして録画された情報の再生は、再びシステ
ムコントローラ７６の制御により、第１゜第２の多画面
画像メモリ７４．７５それぞれにおいてｔｘ／１２個の
エリアから交互に読み出すことで行われ、再生情報は表
示用ビデオ信号発生手段７７の初段で合成され、１画面
ｔ２秒のスピードでＴＶモニタ７８に表示される。この
表示において、１画面内の超音波情報（Ｂモード情報及
び２次元血流情報）の最大時相差はｔ２秒（ラスタＮｏ
、１とＮ）となり１画面内での時相差が改善される。

尚、ＴＶモニタ７８には生体現象測定手段７９よりの心
電信号も表示される。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が
可能である。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、心拍に同期して長
両面分のデータを録画し、これをループ再生することに
よって見かけ工高フレーム数で表示するモードにおいて
１画面内での時相差をループ再生スピードまで改善する
ことができ、リアルタイム性に優れた超音波診断装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図は本発明の原理説明図、第４図乃至第９図はそ
れぞれ従来例の説明図である。 ７１・・・送受信手段、 ７６・・・システムコントローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体の同一部位における多画面分の超音波情報
   を該被検体の心拍に同期して記録し、これをループ再生
   することで診断に供する超音波診断装置において、１画
   面を構成する全超音波ラスタの超音波スキャン順序を制
   御することでラスタ数本置きの超音波スキャンを実行さ
   せるシステムコントローラを具備することを特徴とする
   超音波診断装置。
2. （２）前記超音波情報は、被検体のＢモード像情報及び
   二次元血流情報である特許請求の範囲第１項に記載の超
   音波診断装置。