JPH0221255B2 - - Google Patents

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JPH0221255B2
JPH0221255B2 JP57015988A JP1598882A JPH0221255B2 JP H0221255 B2 JPH0221255 B2 JP H0221255B2 JP 57015988 A JP57015988 A JP 57015988A JP 1598882 A JP1598882 A JP 1598882A JP H0221255 B2 JPH0221255 B2 JP H0221255B2
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JP
Japan
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blood flow
doppler
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signal
velocity
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JP57015988A
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JPS58133243A (ja
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Koji Tanabe
Yutaka Sato
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リアルタイム方式超音波断層・ドプ
ラ複合診断装置の改良に関するものである。
血流動態機能、特に心臓血流の検査に関して
は、超音波パルスドプラ式血流計によるドプラ信
号の周波数分布(以下血流パターンという)を得
る方法が、また心臓の解剖学的な形態構造物の経
時的偏位の検査にはMモード心エコー図(以下
UCGという)及び高速走査型超音波断層装置、
例えば、セクタ式又はリニア式電子走査超音波断
層装置による断層像を得る方法が従来からすぐれ
ているとされている。そこで、第1図A,B(A
はセクタ方式、Bはリニア方式)に示すように、
断層用の探触子1とドプラ用の探触子2をアーム
3で連結し、それぞれの超音波発射パルスを時系
列的に切換え、前記断層用の探触子1とドプラ用
の探触子2との相対位置をポテンシヨンメータ4
で検出することにより、断層像の計測と同時に表
示された断層像内の任意の点の血流速度の計測が
可能なリアルタイム方式超音波断層・ドプラ複合
診断装置が提案されている。
また、第2図に示されるように、前記第1図の
断層用探触子1でドプラ用探触子2を兼用する改
良型も提案されている。第2図において、5は制
御部、6は送受信部、7は一列に並べられた多数
個の振動子からなる探触子、8は混合回路、サン
プル回路からなるドプラ検出部、9はドプラ音発
生用スピーカ、10は例えば零交差回路、周波数
分析回路等からなる周波数電圧変換回路、11は
映像混合器、12はCRT表示装置の掃引信号発
生回路、13はCRT表示装置である。第2図に
示す装置は、制御部5で探触子7から打ち出され
る超音波パルスの打ち出し方向が決められ、送受
信部6で高圧パルス群が発生させ、探触子7の振
動子に順次供給される。これにより、探触子7の
振動子から前記決められた特定の方向のみに超音
波パルスが順次発射される。そして、その反射波
は探触子7で受信され、電気信号に変換される。
この電気信号(反射信号)は送受信部6で増幅さ
れ位相合成されて、映像混合器11及びドプラ検
出部8に入力される。ドプラ検出部8では位相合
成された送受信部6からの反射信号と制御部5か
らの原発振搬送波信号とを混合して得られるドプ
ラ信号を、制御部5から制御信号により、任意の
深さのドプラ信号として検出する。ここで得られ
たドプラ信号はスピーカ9を駆動してドプラ音を
発生すると共に周波数電圧変換回路10により血
流パターン信号に変換されて、前記映像混合器1
1に入力される。映像混合器11は前記送受信部
6からの反射信号と血流パターン信号を同期させ
て混合し、この場合信号をUCGと血流パターン
用輝度変調信号とし、一方、映像混合器11′は
前記送受信部6からの断層像用反射信号とドプラ
サンプル位置マーク信号PMとを同期させて混合
し、この混合信号を断層像用輝度変調信号とし
て、CRT表示装置13に掃引切換信号に同期し
て切換えを行う映像混合器11″を介して入力す
る。CRT表示装置13の掃引信号発生回路12
は、第3図〔イは断層像、ロはドプラサンプル位
置、ハはUCG、ニは血流パターン、ホは距離マ
ーカである〕に示されるように、制御部5からの
制御信号に従つて「UCG+血流パターン」表示
用の掃引切換信号(U信号)と断層像表示用の掃
引切換信号(T信号)を交互に発生するものであ
る。
前述のように、従来のリアルタイム方式超音波
断層・ドプラ複合診断装置は、前記第3図に示す
ように、断層像イ及び血流のドプラサンプル位置
ロを表示し、さらに、超音波パルスのビーム方向
のUCGハ及び血流パターンニ(超音波パルスの
ビーム方向の血流速度)を表示しているが、ここ
に表示されている血流パターンニには、超音波パ
ルスのビーム方向に対する血流速度を表示してい
るだけであつて、真の血流方向の速度ベクトル及
びその絶対値を表示したものではないため、従来
のリアルタイム方式超音波断層・ドプラ複合診断
装置では正確な診断ができない欠点があつた。
本発明は、前記欠点を除去するためになされた
ものであり、その目的は、超音波パルスのビーム
方向、そのドプラサンプル位置及び血流方向の速
度ベクトル量を自動的に表示することにより、正
確な診断が可能なリアルタイム方式超音波断層・
ドプラ複合診断装置を提供するにある。
さらに、本発明は、前記超音波パルスのビーム
方向、そのドプラサンプル位置及び血流方向の速
度ベクトル量を、超音波診断像、血流パターン、
UCGと対応づけ易いようにして診断の効率の向
上が可能なリアルタイム方式超音波断層・ドプラ
複合診断装置を提供することにある。
以下原理及び実施例とともに本発明を詳細に説
明する。
(1) 本発明の原理 第4図は、本発明の原理を説明するための図
でああり、SFは超音波探触子、SF1,SF2は発
信超音波パルスビーム、νは血流速度、は偏
向角、Oは中心線、θは中心線Oを基準とした
血流方向の角度である。
第4図において、超音波探触子SFを2分割
し、交互にドプラ血流計に接続し、超音波パル
スビームSF1,SF2の発信周波数をf0、それぞ
れの、発信周波数f0と受信周波数の変化分の測
定値をΔf1,Δf2とすると、次の式(1)が成立す
る。
式(1)より 式(2)より 式(3)より tanθ=sinθ/cosθ=(Δf1−Δf2)cos/(Δ
f1+Δf2)sin…(4) 前記式(4)から偏向角はあらかじめ設定され
る値であり、発信周波数f0と受信周波数の変化
分Δf1,Δf2が測定されることにより、血流方
向の角度θ、血流速度νのベクトル及びその絶
対値を検出表示できることがわかる。
(2) 本発明の実施例 第5図は、前記原理に基づいてなされた本発
明の一実施例の構成をブロツクで示す図であ
る。図中、20は超音波探触子であり、複数の
振動子20A〜20F(図示していない)から
構成されている。各振動子20A〜20Fの出
力は、それぞれ送受信回路21A〜21Fに接
続されており、その各送受信回路21A〜21
Fの出力は、それぞれ遅延回路22A〜22F
に接続されている。各遅延回路22A〜22F
の出力は加算器23A及び23Bに接続され、
加算器23Aの出力は第1超音波パルスドプラ
血流計(以下単に血流計という)CH1へ、加算
器23Bの出力は第2超音波パルスドプラ血流
計(以下単に血流計という)CH2へ送出され
る。これと同時に加算器23A及び23Bの各
出力は、加算器24に送られて加算され、検波
器25で検波されてビデオ増幅器26に入力す
る。ビデオ増幅器26の出力は、CRT等の表
示装置27のZ軸に断層像信号として入力され
てCRT上に断層像を映出するように構成され
ている。
第6図は、前記血流計CH1及びCH2及び角度
θ、速度νの演算部の具体的な構成を示す図で
あり、28A〜28Dは混合器、29A〜29
Dはサンプルホールド回路、30A〜30Dは
ローパスフイルタ、31A,31Bは周波数検
出回路であり、前述の発信超音波パルスビーム
と受信超音波パルスビームの周波数変化分即ち
ドプラ周波数Δf1及びΔf2を検出するためのも
のである。32は演算回路であり、前記式(4)の
tanθの値を求め、この値から角度θを求めるも
のである。33は血流速度ν=Δf1+Δf2/4f0cosθco
s× Cの計算をするための演算回路であり、34は
表示回路である。
次に、本実施例の超音波パルスドプラ血流計
の部分の動作を説明する。
第5図及び第6図において、超音波探触子2
0の上半分の振動子20A〜20Cと下半分の
振動子20D〜20Fを交互に動作させると、
それぞれの受信超音波パルスビームは、第5図
に示す送受信回路21A〜21F、遅延回路2
2A〜22F、加算回路23A,23Bを介し
て血流計CH1及びCH2に交互に入力する。血流
計CH1に入力される信号は、ドプラ周波数Κを
含んだ周波数(f0+Δf1)の受信波であり、血
流計CH2に入力される信号は、ドプラ周波数
Δf2を含んだ周波数(f0+Δf2)の受信波であ
る。これらの受信波cos2π(f0+Δf1)t、cos2π
(f0+Δf2)t及び互いに90゜位相の異なる参照
波信号cos2πf0t、sin2πf0tの信号は、第6図に
示すように血流計CH1及びCH2の混合器28A
〜28Dに入力され、ここで混合されて、サン
プルホールド回路29A〜29D、ローパスフ
イルタ30A〜30Dを介して周波数検出回路
31A,31Bに入力される。この周波数検出
回路31A,31Bによりドプラ周波数Δf1
Δf2が検出されて演算回路32に入力され角度
θが求められる。この角度θは表示回路34に
送られると共に、演算回路33に入力され、血
流速度νを求める。この血流速度νと角度θ
は、表示回路34を介して表示装置27のZ軸
に入力され、第7図に示すように、断層上には
超音波パルスのビーム方向、ドプラサンプル点
及び血流方向の血流速度のベクトルが表示さ
れ、血流パターン上には血流方向の血流速度の
ベクトルの絶対値が表示される。
以上説明した如く、本発明によれば、2分割さ
れかつそれぞれ同一の発信周波数f0をもつ超音波
探触子と、2分割された前記超音波探触子のそれ
ぞれの受ける受信周波数の変化分の測定値Δf1
Δf2を計測する計測手段と、前記各測定値Δf1
Δf2から前記超音波探触子の中心線に対する前記
血流方向の角度θ、前記血流の速度ベクトル若し
くは前記速度ベクトルの絶対値を演算する演算手
段を備えてなるので、この演算手段に基づいて超
音波パルスのビーム方向に対する血流速度のベク
トル及びその絶対値を自動的に表示することがで
きる。したがつて、超音波パルスのビーム方向、
そのドプラサンプル位置及び血流方向の速度ベク
トル量を、断層像、血流パターン及びUCGと相
照らしあわせるので、正確な診断が可能となる。
また、前記速度ベクトル及びその絶対値は超音
波診断像、血流パターンあるいはUCG上に重畳
させて表示することにより、それらの各像と即対
応づけて診断の効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
第1図A,B及び第2図は、リアルタイム方式
超音波断層・ドプラ複合診断装置の例を示す図、
第3図は、従来の装置のCRT表示装置に表示さ
れる画面を示す図、第4図は、本発明の原理を説
明するための図、第5図は、本発明の一実施例の
構成をブロツクで示す図、第6図は、本発明の第
1及び第2超音波パルスドプラ血流計部分及び角
度θ、速度νの演算部の構成をブロツクで示す
図、第7図は、第5図に示す実施例によるCRT
表示装置に表示される画面を示す図である。 20……超音波探触子、21A〜21F……送
受信回路、22A〜22F……遅延回路、23
A,23B,24……加算器、25……検波器、
26……ビデオ増幅器、27……表示装置、28
A〜28D……混合器、29A〜29D……サン
プルホールド回路、30A〜30D……ローパス
フイルタ、31A,31B……周波数検出回路、
32,33……演算回路、34……表示回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 表示された断層像、Mモード心エコー図若し
    くは血流パターン内の所定の位置の血流速度を同
    時計測すると共にその血流測定点を前記断層像に
    重畳する機能を有するリアルタイム方式超音波断
    層・ドプラ複合診断装置において、2分割されか
    つそれぞれ同一の発信周波数f0をもつ超音波探触
    子と、2分割された前記超音波探触子のそれぞれ
    の受ける受信周波数の変化分の測定値Δf1,Δf2
    を計測する計測手段と、前記各測定値Δf1,Δf2
    から前記超音波探触子の中心線に対する前記血流
    方向の角度θ、前記血流の速度ベクトル若しくは
    前記速度ベクトルの絶対値を演算する演算手段
    と、この演算手段により演算された前記血流方向
    の角度θ、前記血流方向の速度ベクトル、前記速
    度ベクトルの絶対値を前記断層像、Mモード心エ
    コー図若しくは血流パターンに重畳して表示する
    表示手段とを備えるリアルタイム方式超音波断
    層・ドプラ複合診断装置。
JP1598882A 1982-02-02 1982-02-02 リアルタイム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置 Granted JPS58133243A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5668442A (en) * 1979-11-09 1981-06-09 Tokyo Shibaura Electric Co Ultrasonic diagnosis apparatus
JPS56112226A (en) * 1980-02-12 1981-09-04 Tokyo Shibaura Electric Co Ultrasonic blood stream measuring apparatus

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