JPS63311939A - 超音波血流計測装置 - 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） この発明は超音波を用いて生体内の情報を得る超音波診
断装置に係シ、とくに生体内の血流速の計測機能を有し
た超音波診断装置に関する。

（従来の技術） 生体内の血流情報、すなわち血流速や血流量を非観血的
に抽出し計測する手段として超音波ドツプラ法が知られ
ている。これは生体内の血流による超音波のドツプラ周
波数偏移から血流情報を抽出する方法である。この超音
波ドツプラ法による血流計測をリアルタイム超音波断層
像の表示と併用し、血流計測位置や血管走行、心臓内構
造等を観測、確認しながらおこなえばより正確な血流計
測が可能となる。従来心腔内の比較的速い血流計測を対
象としてきた超音波ドブ２法は装置性能向上とユーザ側
の診断技術の進歩に伴ない腹部血管内の血流のような遅
い血流の計測をおこない種々の診断に役立てている。

しかしながら従来の装置をそのまま用いた場合には遅い
血流速計測は必ずしも容易ではない。これは血流による
ドプラシフト量と血管あるいは組織（例えば肝実質臓器
）の呼吸性移動に伴うドプラシフト量とが明確に分離で
きないためである。

したがってこのように細い血管内の遅い速度をもった血
流計測においては計測する領域すなわちすンプルボリュ
ームをできるだけ小さくすることが重要となりこれを実
現するためには細いビーム幅をもった超音波を計測領域
に照射する必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の断層像を得るための超音波ビームと同
一の超音波ビームを用いて細い血管内の低流速を計測す
ることは血管等からの反射波（クラッタノイズ）が多く
極めて困難であった。この発明はドプラシフト信号を得
ようとする領域に常に超音波ビームを収束させるととＫ
よシできるだけビーム幅を細くしクラッタノイズを極力
抑えることを目的としている。　− 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） この発明は血流速度を超音波ドプラ信号によって計測す
るため超音波断層像表示機能とその断層像上の所定の観
測位置におけるドプラシフト信号を受信表示する機能を
有し、前記位置の決定に基づきドプラモード時の送信お
よび受信ビームは常にこの観測位置に収束されることを
特徴とする。

ＪＡ　層ｊＬｆｉ　１１４＋ｍ　ｊ　Ｍ　山−ｈ　ＪＰ
＆　＆ｔＪ−１／　ｎ　１ｍ　７　ＪＡ　　−Ｍ　７１
１１１（作用） 本発明によシ細い血管内の血流速を測る場合ビーム幅の
細い超音波での走査が可能となるため血管壁等血球以外
の部分に照射される超音波を減少させることができる。

したがって計測を困難とするクラッタノイズを低減でき
、このため遅い血流速の計測をも可能とする。さらに収
束ビームを用いているためＳハ的にも改善される。

（実施例） 本発明の実施例を第１図に示す。この実施例において用
いられるトランスデエーサは１ケの円盤振動子と数ケの
リング状振動子を組み合わせたいわゆるアニエ２−アレ
イ型トランスデユーサ３である。その各々はケーブルを
介しであるいは直接送受信回路２−１〜２−３に接続さ
れている。第１図ではリング状振動子が２ケの場合につ
いて述べる。すなわちアニエラーアレイ振動子３は円盤
振動子３−１とリング振動子３−２．３−３とから構成
されておシ、それぞれは送受信回路２−１゜２−２．２
−３に接続される。送信においては基”４１１５　　リ
ーラ５工ω　ｔｋ　Ｖノ　Ｕコ　ツノ　〃１畝　７Ωシ
Ｖｔ−７ｒ　μ髪　ｄ　４し１　　家Ｓ１δ用遅延回路
５−１〜５−３を介してパルサ６−１〜６−３に供給さ
れる。このパルサ６−１〜６−３において振動子３−１
〜３−３を駆動するための電気パルスがつくられる。駆
動パルスによって各振動子から超音波が媒質（生体）内
７に放射される。このとき超音波パルスが放射される周
期は分周器１によって決定される。生体では各組織や血
管白血球から超音波が反射され前記振動子３−１〜３−
３で受信される。

各振動子で受信された信号は受信用遅延回路８−１〜８
−３にて所定の遅延時間が与えられ加算器１０で加算合
成される。加算器１０で１つにまとめられた受信信号は
生体内の断層像を表示するためのＢモードユニツ）１１
と局所的な血流情報を得るためのＤモードユニツ）　１
２におくられる。まずＢモードユニット１１では対数増
幅器１３において振幅が対数変換され、さらに包絡線検
波回路１４にて検波された後Ａ／Ｄ変換器１５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（
Ｄ８Ｃ）１６内のＩＣメモリにストアされる。振動子３
−１〜３−３はスキャナ制御回路３０によって首振シ運
動あるいは回転運動し、この時の各超音波ビーム方向に
対応した受信４号が前記ＩＣメモリ内に順次記録される
。このようＫして蓄積されたＩＣメモリ内の画像情報は
適当なタイミングでＣＲＴ１７上に表示される。一方り
モードユニツ）１２におくられた加算器１０の出力は直
交位相検波回路１８で複素信号に変換される。さらにこ
の信号はサンプルホールド回路１９で観測したい所定の
深さの信号のみがサンプリングされＡ／Ｄ変換器２０を
介して周波数分析器２１におくられる。サンプリングす
る位置は検者（医師）が装置パネル上で指定するがこの
ときの位置情報は位置信号発生器２５から発生しＤＥＣ
１６とサンプルホールド回路１９におくられる。

Ｄ８Ｃ１６におくられた位置情報は前記画像情報と合成
されＣＲＴ１７上表示される。すなわちＣＲＴ１７上で
は生体の断層像に血流速観測点がマーカとして表示され
る。

直交位相検波回路については第２図に示す。加算器１０
の出力はミキサ回路３１−１と３１−２におくられこと
て比較信号との間で乗算がおこなわれさらに帯域通過フ
ィルタ３２−１．３２−２でその高周波成分が除去され
る。この場合の比較信号は基準信号発生機４の出力が超
音波平均周波数に等しくなるまで分周器２６で分周され
て用いられる。

さらに分周された信号はミキサ３１−１には直接、ミキ
サ３１−２にはπ／２位相シフトして供給される。

周波数分析回路２１では血流によって生じたドブ２信号
が周波数分析されその結果はメモリ回路２２を介してＣ
ＲＴ２３上に表示される。

なお送受信回路２−１〜２−３における送信用遅延回路
５−１〜５−３と受信用遅延回路８−１〜８−３は送信
および受信において超音波ビームを収束させるためのも
のであシ良好な断層像を得るための手段として広く知ら
れている。

また直交位相検波回路１８における帯域通過フィ＃り３
２−１〜３２−２はミキシングによる高周波成分を除去
する機能と、血流情報（ドプラ信号）と組織から直接反
射してくる信号（断層像信号）を分離し前者のみを抽出
する機能を有している。

本発明の目的はすでに述べたように腹部などの末梢血管
内を流れる血流速度の観測にある。この場合血流速度は
心臓の場合と比較して極めて遅いためドプラ偏位（ドプ
ラ周波数）が低くなシ、ドプラ偏位がないあるいはため
て少ない組織からの反射波との分離が困難となる。

したがって血流情報を得る場合にできるだけ組織からの
反射波の混入を避ける必要がある。このためにはドプラ
信号を得ようとする血管内に超音波ビームを収束させ組
織や血管からの反射波を低減させることが重要である。

〔発明の効果〕

本発明の特徴はドプラ信号を得る場合には観測部分に常
に超音波ビームが収束され、血管やまわシの組織からの
信号を極力減らすことにある。

すなわち第１図において送受信遅延回路５−１〜５−３
および８−１〜８−３は断層像を得る場合には画像全体
が良好の分解能をもつように所定の遅延時間が設定され
るがドプラ信号を得る場合には前記位置信号発生器２５
の出力信号によって送信遅延回路５−１〜５−３および
受信遅延回路８−１〜８−３の遅延時間が制御される。

すなわちＣＲＴ１７上でマーカで示される部分に常に送
受信ビームが収束される。したがってこの観測部分では
細いビームの走査によって周囲組織からの不要信号を除
くことが可能となる。しかもパワーの集中によってＳ／
ＮＶＣついても大幅に改善することができる。

なお本発明においてはアニユラ−アレー型トランスデエ
ーサを用いたメカニカル走査装置について実施例を示し
たがこれに限定されるものでなく例えば電子走査型装置
においても適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は本発明に用
いられる直交位相検波回路を示す図である。 １・・・分周器、２・・・送受信回路、３・・・アニユ
ラ−アレイ型超音波振動子（横断面）、４・・・基準信
号発生機、５・・・送信用遅延回路、６・・・パルサ、
７・・・超音波伝搬媒質（生体）、８・・・受信用遅延
回路、１０・・・加算器、１１・・・Ｂモードユニット
、１２・・・Ｄモードユニット、１３・・・対数増幅器
、１４・・・包絡線検波回路、１５・・・Ａ／Ｄ変換器
、１６・・・ディジタルスキャンコンバータ（ＤＥＣ）
、１７・・・ＣＲＴ（Ｂモード）、１８・・・直交位相
検波回路、１９・・・サンプルホールド回路、２０・・
・Ａ／Ｄ変換器、２１・・・周波数分析器、２２・・・
メモリ、２３・・・ＣＲＴ（Ｄモード）、２５・・・位
置信号発生器、２６・・・分周器、３０・・・スキャナ
制御回路。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　　　松　　山　　光　　之 令珊器２乙巧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超音波トランスデューサを用いて生体内に超音波を送信
   し、その反射波を受信して、生体内の断層像情報と、血
   流による上記反射波のドプラ周波数偏移に基づく血流情
   報とを抽出する超音波血流計測装置において、 前記血流情報観測時にはＣＲＴ上に示される血流観測領
   域に常に自動的に送受信超音波ビームが収束されるよう
   な遅延時間制御手段を有したことを特徴とする超音波血
   流計測装置。