JPS63315038A - 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、超音波を用いて生体のＢモード像の如くの解
剖学的情報、Ｍモード像の如くの生体内の運動臓器の運
動情報、ドツプラ効果を利用した血流情報の如くの生体
内の移動物体の移動に伴う機能情報を得て映像化する超
音波診断装置に関し、特に動物体の移動に伴う機能情報
を、容易に比較観察が行なえるようにした超音波診断装
置に関する。

（従来の技術） 超音波診断法では、Ｂモード像を代表例とする解剖学的
情報、Ｍモード像を代表例とする生体内の器官の運動情
報、血流イメージングを代表例とするドプラ効果を利用
した生体内の移動物体の移動に伴う機能情報等を用いて
診断に供するようにしている。

ここで、同一方向固定走査によるＭモード像は、超音波
送受波部位の時間的変化を表わしたものであり、特に心
臓の如く動きのある臓器の診断には好適である。

一方、血流イメージングを代表例とする超音波ドプラ法
は、生体内の移動物体の移動に伴う機能情報を得て映像
化する方法であり、これを以下詳細に説明する。すなわ
ち、超音波ドプラ法は、超音波が移動物体により反射さ
れると反射波の周波数が上記移動物体の移動速度に比例
して偏移する超音波ドプラ効果を利用したものである。

具体的には、超音波レートパルス或いは連続波を生体内
に送波し、その反射波エコーの位相変化より、ドプラ効
果による周波数偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位
置における移動物体の運動情報を得ることができる。こ
れは、生体内における一定位置での、血流の流れの向き
、乱れているか整っているかの流れの状態、流れのパタ
ーン、速度の絶対値等の血流の状態を知ることができる
。

次に装置について説明する。すなわち、超音波エコーか
ら血流情報を得るためには、ある所定方向に超音波パル
スを所定回数繰返して送波し、受波されたエコーを位相
検波することにより位相情報を取出す。この信号をディ
ジタル化し、動いていない或いは動きの遅い成分を除去
するために、ディジタルフィルタに通す。そして、フィ
ルタを通過した信号を周波数解析する。

これにより、解析した周波数は、移動物体の動きによっ
て生じたドプラ偏移周波数であり、血流速度等の血流情
報として、単独又はＢモード像やＭモード像に重畳して
表示する。

ここで、超音波繰返し周波数ｆｒ、超音波送信周波数ｆ
Ｏと最大流速ｖ　　ｌ１ａｘとの関係を説明する。

すなわち、最大流速ｖ　　ｆｆ１ａｘは、音速Ｃは一定
とし、下記式のようになる。

ここで、超音波送信周波数ｆＯを変化させることは、プ
ローブを変えるということであり、同一被検体に対して
距離分解能を重視する場合は、ｆＯの高いプローブを使
用し、ペネレーションを重視する場合は、ｆＯの低いプ
ローブを使用する。

また、フレーム周波数を重視する場合は、ｆｒを高く設
定し、視野深度を重視する場合は、ｆｒを低く設定して
使用する。

そして、血流速度を表示する際には、超音波繰返し周波
数ｆｒ、超音波送信周波数ｆＯによる決まる最大流速ｖ
　　ｍａｘを、表示レベルの最大として表示するように
している。

例えば、第８図に示すように、超音波送信周波数がｆＯ
の場合における最大流速ｖ　　ｌ１ａｘの表示レベルと
、２ｆＯの場合における（　ｖ　ａ＋ａｘ）　／　２の
表示レベルとは同じである。

また、第９図に示すように、超音波繰返し周波数がｆ「
の場合における最大流速ｖ　　ｗａｘの表示レベルと、
ｆＯ／２の場合における（　ｖ　ｌ１ａｘ）　／　２の
表示レベルとは同じとなっている。

このように、特に低流速に着目して血行動態を観察する
には、同じ速度であれば同じ表示（例えばカラー輝度）
にした方が定量的にわかりやすいのであるが、第８図及
び第９図に示すように、超音波繰返し周波数ｆｒ、超音
波送信周波数ｆＯが変化すると、同じ速度でも表示レベ
ル例えばカラー輝度表示のレベルが異なり、比較観察を
困難にしていた。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の技術においては、同一被検体に対して
、距離分解能を重視、ペネレーションを重視、フレーム
周波数を重視、視野深度を重視する等の診断条件を異な
らせて複数診断した場合、同じ速度であっても表示レベ
ルが異なってしまい、複数画像の比較観察を困難にする
、という問題点があった。

そこで本発明は、超音波ドプラ法による診断を、その条
件を異ならせて複数診断した場合であっても、複数画像
を容易に比較観察が行なえるようにした超音波診断装置
を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、被検体内に対して超音波を送受波しドツ
プラ偏移を受けた超音波受信信号を得、該信号を信号処
理することにより被検体内の移動物体の速度情報を得て
表示を行うようにした超音波診断装置において、予め速
度情報の表示レベルを超音波送信周波数及び超音波繰返
し周波数に対応して設定している速度補正手段を備え、
この速度補正手段により速度情報を超音波送信周波数及
び超音波繰返し周波数に対応して補正し、該補正情報に
基づき表示を行うようにしたことを特徴とする。

（作用） このように、超音波ドプラ法による診断を行うとき、速
度補正手段により、速度情報を超音波送信周波数及び超
音波繰返し周波数に対応して補正し、該補正情報に基づ
き表示を行うようにしたことにより、同一被検体に対し
て、距離分解能を重視、ベネレーションを重視、フレー
ム周波数を重視、視野深度を重視する等の条件を異なら
せて複数診断した場合であっても、同じ、速度であれば
、表示レベルは同一であるので、複数画像の比較観察は
容易となる。

（実施例） 以下本発明にかかる超音波診断装置の一実施例を図面を
参照して説明する。

第１図において、探触子（プローブ）１は、複数の超音
波振動子を並設してアレイを構成してたとえばＢ又はＭ
モード用セクタ電子走査が行なえる部分と、超音波ドプ
ラ法を実施するための部分とを、複合または個別の構成
としている。

送信器２は、探触子（プローブ）１に対してＢ又はＭモ
ード用の励振信号を与え、また超音波ドプラ用の励振信
号を与えるようになっている。

受信器３は、探触子１から与えられるＢ又はＭモードの
受信信号及び超音波ドプラの受信信号を受信して増幅検
波するようになっている。Ａ／Ｄ変換器４は、受信器３
から与えられるＢ又はＭモードの受信信号をディジタル
化するようになっている。ＤＳＣ（ディジタルスキャン
コンバータ）５は、Ｂ又はＭモード超音波スキャンをＴ
Ｖスキャンに変換するようになっている。

位相検波器６は、受信器３から与えられる超音波ドプラ
における受信信号を位相検波するようになっている。Ａ
／Ｄ変換器７は、位相検波器６の出力をディジタル化す
るようになっている。

ＣＦＭ（血流情報演算部）８は、ディジタル化した位相
検波出力に対してフィルタリング等を施した後に周波数
解析等を行って所望の血流情報（血流速度ｖ、２次元流
速像等）を演算して出力するようになっている。

速度補正回路９は、第２図に示すように例えばＲＯＭ　
（リードオンリメモリ）等からなり、このＲＯＭの各ア
ドレス内には補正データが格納されており、ｆＯ識別情
報（超音波送信周波数ｆＯの変化）、ｆｒ識別情報（超
音波繰返し周波数ｆｒの変化）、補正情報（速度補正す
るか否か）をアドレスとして受けとると、そのアドレス
の補正データを、ＣＦＭ８から出力された速度Ｖに対し
て補正を加えて補正後速度Ｖ′を得るようになっている
。

ＤＳＣＩＯは、補正後速度Ｖ′の超音波ドプラスキャン
をＴＶスキャンに変換するようになっている。

合成器１１はＤＳＣ５による例えばＢモード像と、ＤＳ
ＣＩＯによる流速に対応したカラー輝度を付けた２次元
流速像とを合成するようになっている。

カラーモニタ１２は、合成器１１から与えられるＢモー
ド像ＵＩＢと流速に対応したカラー輝度を付けた２次元
流速像ＵＩＦとの重畳画像を表示するようになっている
。

以上の如くの構成であれば、送信器２により探触子１を
励振して、受信器３．Ａ／Ｄ変換器４゜ＤＳＣ５により
例えばＢモード像情報を得ることができ、また、位相検
波器６．Ａ／Ｄ変換器７゜ＣＦＭ８．速度補正回路９．
ＤＳＣＩＯにより速度補正された２次元血流像情報を得
ることができ、これら画情報は合成器１１により合成さ
れてＢモード像ＵＩＢ、２次元血流像ＵＩＦとしてモニ
タ１２上に重畳表示される。

ここで、ＣＦＭ８により算出された血流情報は、速度補
正回路９により第３図〜第６図に示すような超音波繰返
し周波数ｆｒ、超音波送信周波数ｆＯが変化したとして
も、同じ速度であれば表示レベル例えばカラー輝度表示
のレベルは同じになる関係に補正がなされている。すな
わち、第３図は第８図との対応関係において、距離分解
能、ペネレーションを決定する超音波送信周波数をｆＯ
と２ｆＯとに変化させた場合、２ｆＯにおけるｖｍａｘ
／２を中間表示レベルとし、ｆＯにおけるｖ　　ｍａｘ
を最大表示レベルとしている。

第４図は第９図との対応関係において、フレーム周波数
、視野深度を決定する超音波繰返し周波数をｆｒとｆ　
ｒ　／　２とに変化させた場合、ｆｒ／２におけるｖａ
＋ａｘ／２を中間表示レベルとし、ｆｒにおけるｖ　　
ｗａｘを最大表示レベルとしている。

第５図は第８図との対応関係において、距離分解能、ペ
ネレーションを決定する超音波送信周波数をｆＯと２ｆ
Ｏとに変化させた場合、２ｆＯにおけるｖｉａｘ／２を
最大表示レベルとし、ｆｏでもＶｌｌｌａｘ／２以上を
最大表示レベルとしている。

第６図は第９図との対応関係において、フレーム周波数
、視野深度を決定する超音波繰返し周波数をｆ「とｆ「
／２とに変化させた場合、ｆｒ／２におけるｖａ＋ａｘ
／２を最大表示レベルとし、ｆｒでもｖｍａｘ／２以上
を最大表示レベルとしている。

以上のように本実施例によれば、同一被検体に対して、
距離分解能を重視、ベネレーションを重視、フレーム周
波数を重視、視野深度を重視する等の診断条件を異なら
せて複数診断した場合であっても、同じ速度であれば表
示レベルは同じであるため、複数画像の比較観察を容易
に行うことが可能になる。

第７図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
あり、この実施例は、ＤＳＣＩＯ’の後段に速度補正回
路９′を設けた構成としている。

このような構成によれば、ＤＳＣ１０′は表示のための
フレームメモリを備えてフリーズを行うことができるも
のであるため、画面をフリーズした後に速度補正のオン
／オフ制御を行うことができるようになる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、Ｂモー
ド像の他にＭモード像の表示や、Ｂ又はＭモード像と血
流像とを個別表示する構成、輝度レベル以外のカラー表
示レベル等に適用できるモノである。

この池水発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できるものである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、超音波ドプラ法による診
断では、予め速度情報の表示レベルを超音波送信周波数
及び超音波繰返し周波数に対応して設定している速度補
正手段により、速度情報を超音波送信周波数及び超音波
繰返し周波数に対応して補正し、該補正情報に基づき表
示が行なえるので、同一被検体に対して、距離分解能を
重視。

ベネレーションを重視、フレーム周波数を重視。

視野深度を重視する等の条件を異ならせて複数診断した
場合であっても、同じ速度であれば、表示レベルは同一
であるので、複数画像を容易に比較観察できる、という
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる超音波診断装置の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図は同実施例におけ・る速度
補正回路の一例を示す図、第３図〜第６図は同実施例の
作用を示す特性図、第７図は本発明の他の実施例の構成
を示すブロック図、第８図及び第９図は従来例を説明す
る特性図である。 １・・・探触子、２・・・送信器、３・・・受信器、４
・・・Ａ／Ｄ変換器、５・・・ＤＳＣ，６・・・位相検
波器、７・・・Ａ／Ｄ変換器、８・・・ＣＦＭ（血流情
報演算部）　、９．９’・・・速度補正回路、１０．１
０’　・・・ＤＳＣ，１１・・・合成器、１２・・・モ
ニタ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第　３　図 ｖｒｎａ５７　　　Ｖｒｎａｘ 第５図 第４ｔＸｌ ｖｍ”ｘ／Ｉ２Ｖｍ！Ｘ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体内に対して超音波を送受波しドップラ偏移
   を受けた超音波受信信号を得、該信号を信号処理するこ
   とにより被検体内の移動物体の速度情報を得て表示を行
   うようにした超音波診断装置において、予め速度情報の
   表示レベルを超音波送信周波数及び超音波繰返し周波数
   に対応して設定している速度補正手段を備え、この速度
   補正手段により速度情報を超音波送信周波数及び超音波
   繰返し周波数に対応して補正し、該補正情報に基づき表
   示を行うようにしたことを特徴とする超音波診断装置。
2. （２）速度補正手段は、表示のための血流情報を記憶す
   るメモリの後段に設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の超音波診断装置。