JPH03215255A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH03215255A JPH03215255A JP956990A JP956990A JPH03215255A JP H03215255 A JPH03215255 A JP H03215255A JP 956990 A JP956990 A JP 956990A JP 956990 A JP956990 A JP 956990A JP H03215255 A JPH03215255 A JP H03215255A
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- component
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は、心臓内あるいは血管内の血流などの運動する
反射体の速度を検出または測定することができる超音波
診断装置に関する。
反射体の速度を検出または測定することができる超音波
診断装置に関する。
（従来の技術）
超音波診断装置において、ドプラ血流計測装置は無侵襲
で生体内の血流速度が計測できることから、数々の装置
が開発されている。ここで実用化されているパルスドプ
ラ血流計測装置の１つについて構成及び動作について説
明する。この装置は、生体内の任意の設定点の血流速度
をパルスドプラ法を用いて、非観血的に測定するもので
ある。
で生体内の血流速度が計測できることから、数々の装置
が開発されている。ここで実用化されているパルスドプ
ラ血流計測装置の１つについて構成及び動作について説
明する。この装置は、生体内の任意の設定点の血流速度
をパルスドプラ法を用いて、非観血的に測定するもので
ある。
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を生体に送波し、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。
反射されると反射波の周波数が上記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を生体に送波し、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。
この超音波ドプラ方法によれば、生体内における位置で
の血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流れ
の状態を知ることができる。
の血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流れ
の状態を知ることができる。
次にこの超音波診断装置について説明する。まず送受波
回路を駆動して超音波探触子から被検体の生体内の血流
に対して超音波パルスを所定回数繰り返し送波する。そ
うすると、送信超音波ビームの中心周波数ｆｃは流動す
る血球により散乱され、ドプラ偏移を受けて周波数ｆｄ
だけ変化し、前記送受波回路は受信周波数ｆ−ｆｃ＋ｆ
ｄを受波する。なお周波数ｆｃ，ｆｄは次式のようにな
る。
回路を駆動して超音波探触子から被検体の生体内の血流
に対して超音波パルスを所定回数繰り返し送波する。そ
うすると、送信超音波ビームの中心周波数ｆｃは流動す
る血球により散乱され、ドプラ偏移を受けて周波数ｆｄ
だけ変化し、前記送受波回路は受信周波数ｆ−ｆｃ＋ｆ
ｄを受波する。なお周波数ｆｃ，ｆｄは次式のようにな
る。
ｆｄ−２ｖｃｏｓ θ φ ｆ ｃ／Ｃここで、Ｖ：
血流速度 θ；超音波ビームと血管とのなす角度 Ｃ：音速 この周波数ｆｄは血流速度Ｖの関数となっていることか
ら、前記ドプラ偏移周波数ｆｄを検出しこれを処理すれ
ば、血流速度Ｖを得ることができる。
血流速度 θ；超音波ビームと血管とのなす角度 Ｃ：音速 この周波数ｆｄは血流速度Ｖの関数となっていることか
ら、前記ドプラ偏移周波数ｆｄを検出しこれを処理すれ
ば、血流速度Ｖを得ることができる。
また超音波ドプラ法では、第７図に示すように血流速度
の時間的変化のうち、最大血流速Ｖ■ａＸから最大偏移
周波数ｆｄｔｉａＸを求める。また血流速度に対するパ
ワーは第８図に示すようになっている。そして第９図に
示す断層像を用いて血管方向Ｐと超音波ビーム方向との
なす角度θ及び管径２『を測定する。またレンジゲート
幅を血管に合わせてこの長さをｇとすると、２ｒ−１ｃ
ｏｓθとなる。
の時間的変化のうち、最大血流速Ｖ■ａＸから最大偏移
周波数ｆｄｔｉａＸを求める。また血流速度に対するパ
ワーは第８図に示すようになっている。そして第９図に
示す断層像を用いて血管方向Ｐと超音波ビーム方向との
なす角度θ及び管径２『を測定する。またレンジゲート
幅を血管に合わせてこの長さをｇとすると、２ｒ−１ｃ
ｏｓθとなる。
さらに臨床上求めたい血流量Ｑは、
Ｑ−ｖ ●Ａ−ｖｍａｘ ／２ 争πｒ２但しｖｓａｘ
−ｃａｆｄｓａｘ／（２ｆ＠ｃｏｓθ）であり、ｆは超
音波周波数であり、Ｃは音速である。ここでＣＯＳθで
角度補正している。
−ｃａｆｄｓａｘ／（２ｆ＠ｃｏｓθ）であり、ｆは超
音波周波数であり、Ｃは音速である。ここでＣＯＳθで
角度補正している。
（発明が解決しようとする課題）
しかしなから、第１０図に示すように角度θが大きくな
ると、これに伴って最大流速値Ｖ■ａＸが角度補正して
いるにもかかわらず、大きな値を示すようになる。これ
がため血流量Ｑを過大に評価してしまうという問題があ
った。
ると、これに伴って最大流速値Ｖ■ａＸが角度補正して
いるにもかかわらず、大きな値を示すようになる。これ
がため血流量Ｑを過大に評価してしまうという問題があ
った。
この原因として乱流成分が影響していることが考えられ
る。第１１図及び第１２図はこの種の血流の状態を示す
図である。血流には、第１１図に示す層流と第１２図に
示す乱流との２つの状態がある。前記層流は、 ｖ （ｘ） −ｖｍａｘ （１ − （ｘ／Ｒ） ２
）と表示される。ここでＲは管径（半径）である。
る。第１１図及び第１２図はこの種の血流の状態を示す
図である。血流には、第１１図に示す層流と第１２図に
示す乱流との２つの状態がある。前記層流は、 ｖ （ｘ） −ｖｍａｘ （１ − （ｘ／Ｒ） ２
）と表示される。ここでＲは管径（半径）である。
また前記乱流は、
ｖ （ｘ） −ｖｍａｘ （１ − （ｘ／Ｒ） ）
”。
”。
と表示される。ここでｎはレイノルズ数により変化する
。Ｒは管径（半径）である。このときの流れはｖ （ｘ
）方向以外にもある。
。Ｒは管径（半径）である。このときの流れはｖ （ｘ
）方向以外にもある。
次に前記乱流が発生する条件としては、（１）レイノイ
ズ数ＲＤが増加した場合Ｒｏ−４Ｑρ／πＤη ここでＱは流量 ρは流体密度 Ｄは管径（直径） ηは流体粘度である。
ズ数ＲＤが増加した場合Ｒｏ−４Ｑρ／πＤη ここでＱは流量 ρは流体密度 Ｄは管径（直径） ηは流体粘度である。
（２）管内の状態が変化した場合
入口領域
曲がった管（２次流の発達）
（３）時間が変化した場合
拍動流
が考えられる。
このように、多くの血管は乱流であるとみなせ、この乱
流により血管に沿った方向の速度成分と、それ以外の方
向の血流成分とが合成されるため、最高流速値Ｖ ｌａ
Ｘが見掛け上大きくなっていた。
流により血管に沿った方向の速度成分と、それ以外の方
向の血流成分とが合成されるため、最高流速値Ｖ ｌａ
Ｘが見掛け上大きくなっていた。
また第１３図に示すように血流方向への流れをＶｏとす
る。このＶ。は流量に寄与する速度であり、管径方向の
位置Ｘの関数である。また層流時の速度は 前述した如
く ＶＱ ｍＶＩａＸ （１− （ｘ／Ｒ） ２）であり
、乱流時の速度は、 Ｖｏ −ｖｍａｘ （１−ｘ／Ｒ） １′’である。
る。このＶ。は流量に寄与する速度であり、管径方向の
位置Ｘの関数である。また層流時の速度は 前述した如
く ＶＱ ｍＶＩａＸ （１− （ｘ／Ｒ） ２）であり
、乱流時の速度は、 Ｖｏ −ｖｍａｘ （１−ｘ／Ｒ） １′’である。
ここでｖ ｗａｘはｖ０の最大値である。
乱流は微小体積内でランダム方向に動く成分ｖｒを流量
に寄与する成分Ｖ。から分離して考える。
に寄与する成分Ｖ。から分離して考える。
全体的に見ると、速度Ｖ。で流れているが、微視的に見
ると、散乱体（赤血球）は任意の動きをしているが、統
計的には釣り合っているので、片寄ったりしない。すな
わちどの角度からもｖｒの速度で向かってくるものと見
える。
ると、散乱体（赤血球）は任意の動きをしているが、統
計的には釣り合っているので、片寄ったりしない。すな
わちどの角度からもｖｒの速度で向かってくるものと見
える。
したがって、超音波ビーム上でのドプラ検出速度は、第
１４図に示すようにＶ。ｃｏｓθ十Ｖ『となる。そして
これを角度補正すると、Ｖｍａｘ − （Ｖ． ｃ ｏ
ｓθ十Ｖ ｒ ） ／ ｃ ｏ ｓθ■Ｖ６＋Ｖｒ／
ｃｏｓθ となる。すなわち第１５図に示すように流量には無効な
成分Ｖ『は角度θと共に１ ／ ｃ ｏ ｓθで上昇し
ていく。
１４図に示すようにＶ。ｃｏｓθ十Ｖ『となる。そして
これを角度補正すると、Ｖｍａｘ − （Ｖ． ｃ ｏ
ｓθ十Ｖ ｒ ） ／ ｃ ｏ ｓθ■Ｖ６＋Ｖｒ／
ｃｏｓθ となる。すなわち第１５図に示すように流量には無効な
成分Ｖ『は角度θと共に１ ／ ｃ ｏ ｓθで上昇し
ていく。
このように角度θが大きくなると、測定値ＶｌａＸが大
きな値を示すようになり、流量Ｑの過大評価を発生した
り、角度が異なった条件下で測定した値との誤差が発生
し再現性が乏しくなっていた。
きな値を示すようになり、流量Ｑの過大評価を発生した
り、角度が異なった条件下で測定した値との誤差が発生
し再現性が乏しくなっていた。
そこで本発明の目的は、ビーム角度が大きくなっても、
血流速度の測定誤差を生じることなく、流量計測の精度
を向上し、装置の信頼性を向上する超音波診断装置を提
供することにある。
血流速度の測定誤差を生じることなく、流量計測の精度
を向上し、装置の信頼性を向上する超音波診断装置を提
供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決する為の手段）
本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。本発明は、超音波探触子により被検
体に対して超音波を送受波し、これにより得た受波信号
からドプラ信号を抽出し、このドプラ信号に基づき血流
量を計測する超音波診断装置において、異なる超音波ビ
ーム方向と血流方向とのなすビーム角度を複数求める手
段と、この手段で得た各々のビーム角度に対する最大血
流速をそれぞれ検出し、これらビーム角度及び最大血流
速度から血流速の有効成分，無効成分及び前記血流量を
求める演算手段とを具備したことを特徴とする。
うな手段を講じた。本発明は、超音波探触子により被検
体に対して超音波を送受波し、これにより得た受波信号
からドプラ信号を抽出し、このドプラ信号に基づき血流
量を計測する超音波診断装置において、異なる超音波ビ
ーム方向と血流方向とのなすビーム角度を複数求める手
段と、この手段で得た各々のビーム角度に対する最大血
流速をそれぞれ検出し、これらビーム角度及び最大血流
速度から血流速の有効成分，無効成分及び前記血流量を
求める演算手段とを具備したことを特徴とする。
（作用）
このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。異なる超音波ビーム方向と血流方向とのなすビ
ーム角度を複数求め、各々のビーム角度に対する最大血
流速をそれぞれ検出し、演算手段によりこれらビーム角
度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無効成分及
び前記血流量を求めるので、ビーム角度が大きくなって
も、血流速度の測定誤差を生ずることなく、血流量計測
の精度を向上することができる。また有効成分，無効成
分などの流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向
上できる。
呈する。異なる超音波ビーム方向と血流方向とのなすビ
ーム角度を複数求め、各々のビーム角度に対する最大血
流速をそれぞれ検出し、演算手段によりこれらビーム角
度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無効成分及
び前記血流量を求めるので、ビーム角度が大きくなって
も、血流速度の測定誤差を生ずることなく、血流量計測
の精度を向上することができる。また有効成分，無効成
分などの流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向
上できる。
（実施例）
以下本発明の具体的な実施例について説明する。第１図
は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す概略ブ
ロック図、第２図はモニタのＭラスタ上の任意の観測点
における血流方向とＭラスタとのなす角度設定を説明す
るための図、第３図は前記実施例の作用を説明するため
の図である。
は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す概略ブ
ロック図、第２図はモニタのＭラスタ上の任意の観測点
における血流方向とＭラスタとのなす角度設定を説明す
るための図、第３図は前記実施例の作用を説明するため
の図である。
前記第１図に示すように超音波診断装置は、超音波探触
子１、送信系２としてパルス発生器２Ａ，送信遅延回路
２Ｂ，パルサ２Ｃ，受信系３としてブリアンブ３Ａ，受
信遅延回路３Ｂを有している。
子１、送信系２としてパルス発生器２Ａ，送信遅延回路
２Ｂ，パルサ２Ｃ，受信系３としてブリアンブ３Ａ，受
信遅延回路３Ｂを有している。
また前記装置は、Ｂモード処理系４として包絡線検波回
路４Ａ，ドプラモード処理系として位相検波回路５Ａ，
Ｌ／：／ジゲート回路５Ｂ，ＦＦＴ５Ｃ，演算回路５Ｄ
，表示系６としてＤＳＣ６Ａ （ディジタル・スキャン
φコンバータ） ＴＶモニタ６Ｂ，制御系としてコン
トローラ１ｏを有している。
路４Ａ，ドプラモード処理系として位相検波回路５Ａ，
Ｌ／：／ジゲート回路５Ｂ，ＦＦＴ５Ｃ，演算回路５Ｄ
，表示系６としてＤＳＣ６Ａ （ディジタル・スキャン
φコンバータ） ＴＶモニタ６Ｂ，制御系としてコン
トローラ１ｏを有している。
超音波探触子１は、複数の超音波振動子（チャンネル）
を併設してなり、第２図に示すセクタ電子走査を行なう
べく、超音波ビームの送波方向が超音波ビーム１パルス
毎に順次扇形に変わるように各々振動子の励振タイミン
グを所望の方向に応じて変化させていく。
を併設してなり、第２図に示すセクタ電子走査を行なう
べく、超音波ビームの送波方向が超音波ビーム１パルス
毎に順次扇形に変わるように各々振動子の励振タイミン
グを所望の方向に応じて変化させていく。
すなわちまず、パルス発生器２Ａは、図示しないクロッ
クパルスを入力すると、超音波繰り返し周波数に相当す
るレートパルスを発生し送信遅延回路２Ｂに出力する。
クパルスを入力すると、超音波繰り返し周波数に相当す
るレートパルスを発生し送信遅延回路２Ｂに出力する。
送信遅延回路２Ｂは、前記超音波探触子１から超音波が
所望の方向に送波すべく、各々のチャンネルごとに所定
の遅延時間を与える。
所望の方向に送波すべく、各々のチャンネルごとに所定
の遅延時間を与える。
バルサ２Ｃは、送信遅延回路２Ｂから出力される遅延さ
れたレートパルスから駆動パルスを生成し、超音波探触
子１の各々の振動子を駆動する。
れたレートパルスから駆動パルスを生成し、超音波探触
子１の各々の振動子を駆動する。
かくして超音波探触子１は、超音波を発生し、この超音
波を生体表面５を介して生体内へ送波する。この超音波
は生体内の血管及び血管内の血流（主に赤血球）により
一部反射され、そのエコー１２号は同一の振動子で受信
される。
波を生体表面５を介して生体内へ送波する。この超音波
は生体内の血管及び血管内の血流（主に赤血球）により
一部反射され、そのエコー１２号は同一の振動子で受信
される。
ブリアンプ３Ａは、前記超音波探触子１から入力するエ
コー信号を増幅した後、このエコー信号を受信遅延回路
３Ｂに出力する。
コー信号を増幅した後、このエコー信号を受信遅延回路
３Ｂに出力する。
受信遅延回路３Ｂは前記送信遅延回路２Ｂで与えた遅延
時間を元に戻すような遅延時間を与え、しかるのち図示
しない加算器により各々チャンネルの信号を合成する。
時間を元に戻すような遅延時間を与え、しかるのち図示
しない加算器により各々チャンネルの信号を合成する。
そして合成された信号は、包絡線検波回路４Ａ，位相検
波回路５Ａに出力される。
波回路５Ａに出力される。
包路線検波回路４Ａは、前記受信遅延回路３Ｂからの受
信信号を包路線検波し、Ｂモード像データ（断層像デー
タ）をＤＳＣ６Ａに出力する。
信信号を包路線検波し、Ｂモード像データ（断層像デー
タ）をＤＳＣ６Ａに出力する。
位相検波回路５Ａは、受信遅延回路３Ｂから人力するエ
コー信号と図示しない基準信号とを入力して位相検波し
、位相情報すなわちドプラ信号とクラッタ成分とからな
るドプラ偏移周波数を得る。
コー信号と図示しない基準信号とを入力して位相検波し
、位相情報すなわちドプラ信号とクラッタ成分とからな
るドプラ偏移周波数を得る。
そしてこの信号を図示しないＡ／Ｄ変換器でディジタル
信号化し、図示しないフィルタによりクラッタ成分を除
去し、ドプラ信号を得る。
信号化し、図示しないフィルタによりクラッタ成分を除
去し、ドプラ信号を得る。
そして生体内の血流が流れている深さの位置だけのドプ
ラ信号を抽出するため、前記ドプラ信号をレンジゲート
回路５Ｂに入力する。
ラ信号を抽出するため、前記ドプラ信号をレンジゲート
回路５Ｂに入力する。
ここで第２図に示すようにモニタ上には、扇形状の断層
像と血流情報とが同時に表示され、血流Ｓと交差するご
とくラスタＭを設定する。また前記交差点付近にはサン
プルボリュームＳＶ（レンジゲート位置）を設定し、中
心Ｏを中心として回耘するようにマークＲを表示する。
像と血流情報とが同時に表示され、血流Ｓと交差するご
とくラスタＭを設定する。また前記交差点付近にはサン
プルボリュームＳＶ（レンジゲート位置）を設定し、中
心Ｏを中心として回耘するようにマークＲを表示する。
このマークＲは図示しないエンコーダを回転して、中心
０を中心として任意の角度θだけ回転するものとなって
いる。そしてマークＲを血流方向と推定してこれに合わ
せることにより、角度θを決定する。
０を中心として任意の角度θだけ回転するものとなって
いる。そしてマークＲを血流方向と推定してこれに合わ
せることにより、角度θを決定する。
またコントローラ１０は、前記エンコーダを手動で任意
方向に回転すると、これに連動してマークＲを回転させ
その角度θを計算しこの角度を演算回路５Ｄに出力する
ものとなっている。
方向に回転すると、これに連動してマークＲを回転させ
その角度θを計算しこの角度を演算回路５Ｄに出力する
ものとなっている。
レンジゲート回路５Ｂは、第２図に示すようにＴＶモニ
タに表示された任意のラスクＭ上のサンプリングボリュ
ーム３ ｙ （レンジゲート位置ともいう。）にレンジ
ゲートをかけ、この範囲内のドプラ信号のみを抽出する
。
タに表示された任意のラスクＭ上のサンプリングボリュ
ーム３ ｙ （レンジゲート位置ともいう。）にレンジ
ゲートをかけ、この範囲内のドプラ信号のみを抽出する
。
周波数分析器としてのＦＦＴ５Ｃは、レンジゲート回路
５Ｂからのドプラ信号を周波数解析し血流速度の時間的
な変化を求め最大流速Ｖ Ｗａｘを求める。
５Ｂからのドプラ信号を周波数解析し血流速度の時間的
な変化を求め最大流速Ｖ Ｗａｘを求める。
次に本実施例の特徴とする部分について第３図を参照し
て説明する。本実施例が特徴とするところは、第３図に
示すように生体表面ａ１に接する超音波探触子１を生体
表面ａ２に移動させることにより、血流方向と超音波ビ
ームとのなす角度θ１，θ２をコントローラ１０により
求め、この角度θ１，θ２とこの角度における見掛け上
の最大流速Ｖ ｍａｘｉ， Ｖ ｍａｘ２とに基づき無
効な血流成分を除去した有効な血流成分すなわち、真の
最大流速値を求める演算回路５Ｄを設けた点にある。
て説明する。本実施例が特徴とするところは、第３図に
示すように生体表面ａ１に接する超音波探触子１を生体
表面ａ２に移動させることにより、血流方向と超音波ビ
ームとのなす角度θ１，θ２をコントローラ１０により
求め、この角度θ１，θ２とこの角度における見掛け上
の最大流速Ｖ ｍａｘｉ， Ｖ ｍａｘ２とに基づき無
効な血流成分を除去した有効な血流成分すなわち、真の
最大流速値を求める演算回路５Ｄを設けた点にある。
すなわちまず、生体表面ａ１における超音波ビームと血
流とのなす角度θ１におけるドプラ最高速度ｖ ｍａｘ
ｉを前記ＦＦＴ５Ｃにより検出する。次に前記超音波探
触子１を生体態表面ａ２に移動して超音波ビームと血流
とのなす角度θ２におけるドプラ最高速度ｖ ｓａｘ２
を検出する。
流とのなす角度θ１におけるドプラ最高速度ｖ ｍａｘ
ｉを前記ＦＦＴ５Ｃにより検出する。次に前記超音波探
触子１を生体態表面ａ２に移動して超音波ビームと血流
とのなす角度θ２におけるドプラ最高速度ｖ ｓａｘ２
を検出する。
そして前記演算回路５Ｄは、コントローラ１０から角度
θ１，θ２を入力し、かつ最高速度をｖ ｍａｘｉ，
ｖ ＊ａｘ２をＦＦＴ５Ｃから入力し、Ｖ■ａｚ−ｖ
ｏ＋ｖｒ／ｃｏｓθ にそれぞれの値を代入する。そうすると、ｖｓａｘｌ＝
ｖ ｏ ＋ｖ ｒ／ｃ ｏ ｓ θ １ｖｌ
ａＸ２−Ｖｏ ＋ｖｒ／ｃｏｓθ２となる。
θ１，θ２を入力し、かつ最高速度をｖ ｍａｘｉ，
ｖ ＊ａｘ２をＦＦＴ５Ｃから入力し、Ｖ■ａｚ−ｖ
ｏ＋ｖｒ／ｃｏｓθ にそれぞれの値を代入する。そうすると、ｖｓａｘｌ＝
ｖ ｏ ＋ｖ ｒ／ｃ ｏ ｓ θ １ｖｌ
ａＸ２−Ｖｏ ＋ｖｒ／ｃｏｓθ２となる。
上式を解くと、有効成分Ｖ。，無効成分Ｖ『はＶｏ″（
ｖｌａｘｌｌＩＣＯＳθ１−ＶｌａＸ２’ｅＯθ２）／
（ＣＯＳθ１−ｃｏｓθ２） ｖｒ−ｅＯｓθｌ＠ＣＯθ２ （ ｖ ｍａｘｉ −
ｖ ｗａｘ２）／ （ｅｏｓθ２−ｃｏｓ′θｌ） となる。
ｖｌａｘｌｌＩＣＯＳθ１−ＶｌａＸ２’ｅＯθ２）／
（ＣＯＳθ１−ｃｏｓθ２） ｖｒ−ｅＯｓθｌ＠ＣＯθ２ （ ｖ ｍａｘｉ −
ｖ ｗａｘ２）／ （ｅｏｓθ２−ｃｏｓ′θｌ） となる。
さらに前記レンジゲート回路５Ｂにより得られた血管径
２Ｒを用いて、演算回路５Ｄは、前記観測点における血
管の断面積Ａを Ａ一π『２より算出する。そして演算回路５Ｄは血流量
Ｑ Ｑ−Ａ−ＶＯ／２を得ることができる。
２Ｒを用いて、演算回路５Ｄは、前記観測点における血
管の断面積Ａを Ａ一π『２より算出する。そして演算回路５Ｄは血流量
Ｑ Ｑ−Ａ−ＶＯ／２を得ることができる。
かくして演算回路５Ｄからの有効成分Ｖ。．無効成分Ｖ
ｒ，血流量Ｑ及び包絡線検波回路４ＡからのＢモード像
データは、ＤＳＣ６Ａを介してＴＶモニタ６Ｂに同時に
表示される。
ｒ，血流量Ｑ及び包絡線検波回路４ＡからのＢモード像
データは、ＤＳＣ６Ａを介してＴＶモニタ６Ｂに同時に
表示される。
すなわち第６図に示すように血流速度の有効成分Ｖ。，
無効成分Ｖｒ，血流量Ｑを同時に表示できる。つまり２
つの角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、Ｖｏ，
Ｖｒを求めることができる。
無効成分Ｖｒ，血流量Ｑを同時に表示できる。つまり２
つの角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、Ｖｏ，
Ｖｒを求めることができる。
これにより血流量計測の精度を向上することができる。
また有効成分Ｖ。，無効成分ｖｒ表示など流れ状態を表
示できるので、装置の信頼性を向上できる。
示できるので、装置の信頼性を向上できる。
このように本実施例によれば、有効成分Ｖ。，無効成分
Ｖ『を分離することができるので、角度依存性がなくな
り、真の血流量を求めることができる。このことから例
えば体表面近くの血管（け頚動脈など）においては、超
音波ビーム角度θが大きいが、流量測定誤差が大きくな
ることなく、真の血流量を求めることができる。
Ｖ『を分離することができるので、角度依存性がなくな
り、真の血流量を求めることができる。このことから例
えば体表面近くの血管（け頚動脈など）においては、超
音波ビーム角度θが大きいが、流量測定誤差が大きくな
ることなく、真の血流量を求めることができる。
次に本発明の第２の実施例について第４図を参照して説
明する。第２の実施例は、前記超音波探触子１を２分割
し、これら超音波探触子１ａ，１ｂによりリアルタイム
で並列的に同時に前記血管からのエコー信号を、超音波
ビームと血流方向とのなす角度α．βで受信するように
したものである。
明する。第２の実施例は、前記超音波探触子１を２分割
し、これら超音波探触子１ａ，１ｂによりリアルタイム
で並列的に同時に前記血管からのエコー信号を、超音波
ビームと血流方向とのなす角度α．βで受信するように
したものである。
同図に示すごとく超音波探触子ｌａ側には送受波回路２
Ｄ，ＦＦＴ５Ｃ１，演算回路５Ｄ１が設けられ、この後
には前記ＤＳＣ６Ａが接続されている。また超音波探触
子１ｂには、受信回路３Ｃ，ＦＦＴ５Ｃ２，演算回路５
Ｄ２が設けられ、この後には前記ＤＳＣ６Ａが接続され
ている。
Ｄ，ＦＦＴ５Ｃ１，演算回路５Ｄ１が設けられ、この後
には前記ＤＳＣ６Ａが接続されている。また超音波探触
子１ｂには、受信回路３Ｃ，ＦＦＴ５Ｃ２，演算回路５
Ｄ２が設けられ、この後には前記ＤＳＣ６Ａが接続され
ている。
このように構成された装置において、送受波回路２Ｄか
ら超音波ビームを血流方向に対して角度αで送波し、受
信時には前記送受波回路２Ｄで血管からの超音波を前記
角度αで受信し、かつこれと同時に受信回路３Ｃで血管
からの超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度β
で受信する。
ら超音波ビームを血流方向に対して角度αで送波し、受
信時には前記送受波回路２Ｄで血管からの超音波を前記
角度αで受信し、かつこれと同時に受信回路３Ｃで血管
からの超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度β
で受信する。
さらにそれぞれのエコー信号は、それぞれのＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２により最大流速Ｖ ａａｘｌ．Ｖ ａａｘ２
を求める。しかるのち、演算回路５Ｄは前記ＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２からの最大流速Ｖ ｍａｘｌ，Ｖ ｓａｘ２
と角度α，βに基づき、まず角度θ１−α 角度θ２−（α十β）／２ を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分Ｖ。及び無効成分Ｖ『を求め、さらには血流量Ｑを
求めることができる。つまり２つの角度からそれぞれの
最大速度を測定すれば、ｖ０，ｖｒを求めることができ
る。これにより血流量計測の精度を向上することができ
る。また有効成分ｖＯ ｒ無効成分ｖｒ表示など流れ状
態を表示できるので、装置の信頼性を向上できる。
１，５Ｃ２により最大流速Ｖ ａａｘｌ．Ｖ ａａｘ２
を求める。しかるのち、演算回路５Ｄは前記ＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２からの最大流速Ｖ ｍａｘｌ，Ｖ ｓａｘ２
と角度α，βに基づき、まず角度θ１−α 角度θ２−（α十β）／２ を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分Ｖ。及び無効成分Ｖ『を求め、さらには血流量Ｑを
求めることができる。つまり２つの角度からそれぞれの
最大速度を測定すれば、ｖ０，ｖｒを求めることができ
る。これにより血流量計測の精度を向上することができ
る。また有効成分ｖＯ ｒ無効成分ｖｒ表示など流れ状
態を表示できるので、装置の信頼性を向上できる。
次に本発明の第３の実施例を第５図を参照して説明する
。本実施例は、前記第２の実施例を変形したものであり
、送信回路２Ｅ，受信回路３Ｃ，３Ｄを備えてリアルタ
イムでエコー信号を並列同時受信するようにしたもので
ある。受信回路３Ｃには、ＦＦＴ５Ｃ２．演算回路５Ｄ
が接続され、受信回路３ＤにはＦＦＴ５Ｃ１，演算回路
５Ｄが接続されている。
。本実施例は、前記第２の実施例を変形したものであり
、送信回路２Ｅ，受信回路３Ｃ，３Ｄを備えてリアルタ
イムでエコー信号を並列同時受信するようにしたもので
ある。受信回路３Ｃには、ＦＦＴ５Ｃ２．演算回路５Ｄ
が接続され、受信回路３ＤにはＦＦＴ５Ｃ１，演算回路
５Ｄが接続されている。
このように構成された装置において、送信回路２Ｅから
超音波ビームを血流方向に対して角度θ０で送波し、受
信時には前記受信回路３Ｄで血管からの超音波を前記角
度α，で受信し、かつこれと同時に受信回路３Ｃで血管
からの超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度β
で受信する。
超音波ビームを血流方向に対して角度θ０で送波し、受
信時には前記受信回路３Ｄで血管からの超音波を前記角
度α，で受信し、かつこれと同時に受信回路３Ｃで血管
からの超音波を超音波ビームと血流方向とのなす角度β
で受信する。
さらにそれぞれのエコー信号は、それぞれのＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２により最大流速Ｖ ｓａｘｌ，Ｖ ｍａｘ２
を求める。しかるのち、演算回路５Ｄは前記ＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２からの最大流速Ｖｓａｘｌ，Ｖ ｓａｘ２と
角度α．βに基づき、まず角度θ１−（θ０＋α）／２ 角度θ２−（θ０＋β）／２ を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分ｖ０及び無効成分Ｖｒを求め、さらには血流ｆｆｉ
Ｑを求めることができる。つまり２つの角度からそれぞ
れの最大速度を測定すれば、ｖＯ ｒｖｒを求めること
ができる。これにより血流量計測の精度を向上すること
ができる。また有効成分ｖＯ ＋無効成分Ｖ『表示など
流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向上できる
。
１，５Ｃ２により最大流速Ｖ ｓａｘｌ，Ｖ ｍａｘ２
を求める。しかるのち、演算回路５Ｄは前記ＦＦＴ５Ｃ
１，５Ｃ２からの最大流速Ｖｓａｘｌ，Ｖ ｓａｘ２と
角度α．βに基づき、まず角度θ１−（θ０＋α）／２ 角度θ２−（θ０＋β）／２ を求め、 前記第１の実施例における式を用いて、血流速度の有効
成分ｖ０及び無効成分Ｖｒを求め、さらには血流ｆｆｉ
Ｑを求めることができる。つまり２つの角度からそれぞ
れの最大速度を測定すれば、ｖＯ ｒｖｒを求めること
ができる。これにより血流量計測の精度を向上すること
ができる。また有効成分ｖＯ ＋無効成分Ｖ『表示など
流れ状態を表示できるので、装置の信頼性を向上できる
。
このように本実施例によれば、異なる超音波ビーム方向
と血流方向とのなすビーム角度を２つ求め、各々のビー
ム角度に対する最大血流速をそれぞれ検出し、これらビ
ーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分．無効
成分及び前記血流量を求めるので、例えば血流を乱流状
態とし、有効成分■。，無効成分ｖｒとすると、検出さ
れる最大速度ｖｍａｘ（角度補正後）は、 ｖ＠：１ｘ−ｖｏ＋ｖ ｒ／ｃ ｏ ｓθと表せる。つ
まり２つの角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、
ｖ，），ｖｒを求めることができる。これにより血流量
計測の精度を向上することができる。
と血流方向とのなすビーム角度を２つ求め、各々のビー
ム角度に対する最大血流速をそれぞれ検出し、これらビ
ーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分．無効
成分及び前記血流量を求めるので、例えば血流を乱流状
態とし、有効成分■。，無効成分ｖｒとすると、検出さ
れる最大速度ｖｍａｘ（角度補正後）は、 ｖ＠：１ｘ−ｖｏ＋ｖ ｒ／ｃ ｏ ｓθと表せる。つ
まり２つの角度からそれぞれの最大速度を測定すれば、
ｖ，），ｖｒを求めることができる。これにより血流量
計測の精度を向上することができる。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で覆々変形実施可能で
あるのは勿論である。
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で覆々変形実施可能で
あるのは勿論である。
［発明の効果］
本発明によれば、異なる超音波ビーム方向と血流方向と
のなすビーム角度を複数求め、各々のビーム角度に対す
る最大血流速をそれぞれ検出し、演算手段によりこれら
ビーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無
効成分及び前記血流量を求めるので、ビーム角度が大き
くなっても、血流速度の測定誤差を生ずることなく、血
流量計測の精度を向上することができる。また有効成分
，無効成分などの流れ状態を表示できるので、装置の信
頼性を向上し得る超音波診断装置を提供できる。
のなすビーム角度を複数求め、各々のビーム角度に対す
る最大血流速をそれぞれ検出し、演算手段によりこれら
ビーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分，無
効成分及び前記血流量を求めるので、ビーム角度が大き
くなっても、血流速度の測定誤差を生ずることなく、血
流量計測の精度を向上することができる。また有効成分
，無効成分などの流れ状態を表示できるので、装置の信
頼性を向上し得る超音波診断装置を提供できる。
第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図及び第３図は第１図に示す装置
の作用を説明するための図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す概略ブロック図、第５図は本発明の第３の実
施例を示す概略ブロック図、第６図はモニタ上に表示さ
れる血流速度の有効成分．無効成分，血流量を示す図、
第７図乃至第１５図は従来の超音波診断装置による血流
速度のビーム角度に対する上昇変化を説明するための図
である。 １・・・超音波探触子、２Ａ・・・パルス発生器、２Ｂ
・・・送信遅延回路、２Ｃ・・・パルサ、２Ｄ・・・送
受波回路、２Ｅ・・・送信回路、３Ａ・・・ブリアンプ
、３Ｂ・・・受信遅延回路、３Ｃ，３Ｄ・・・受信回路
、４Ａ・・・包絡線検波回路、５Ａ・・・位相検波回路
、５Ｂ・・・レンジゲート回路、５Ｃ，５Ｃ１．５Ｃ２
・・・ＦＦＴ，５Ｄ・・・演算回路、６Ａ・・・ＤＳＣ
，６Ｂ・・・ＴＶモ二夕、１０・・・コントローラ。
概略ブロック図、第２図及び第３図は第１図に示す装置
の作用を説明するための図、第４図は本発明の第２の実
施例を示す概略ブロック図、第５図は本発明の第３の実
施例を示す概略ブロック図、第６図はモニタ上に表示さ
れる血流速度の有効成分．無効成分，血流量を示す図、
第７図乃至第１５図は従来の超音波診断装置による血流
速度のビーム角度に対する上昇変化を説明するための図
である。 １・・・超音波探触子、２Ａ・・・パルス発生器、２Ｂ
・・・送信遅延回路、２Ｃ・・・パルサ、２Ｄ・・・送
受波回路、２Ｅ・・・送信回路、３Ａ・・・ブリアンプ
、３Ｂ・・・受信遅延回路、３Ｃ，３Ｄ・・・受信回路
、４Ａ・・・包絡線検波回路、５Ａ・・・位相検波回路
、５Ｂ・・・レンジゲート回路、５Ｃ，５Ｃ１．５Ｃ２
・・・ＦＦＴ，５Ｄ・・・演算回路、６Ａ・・・ＤＳＣ
，６Ｂ・・・ＴＶモ二夕、１０・・・コントローラ。
Claims (1)
- 超音波探触子により被検体に対して超音波を送受波し
、これにより得た受波信号からドプラ信号を抽出し、こ
のドプラ信号に基づき血流量を計測する超音波診断装置
において、異なる超音波ビーム方向と血流方向とのなす
ビーム角度を複数求める手段と、この手段で得た各々の
ビーム角度に対する最大血流速をそれぞれ検出し、これ
らビーム角度及び最大血流速度から血流速の有効成分、
無効成分及び前記血流量を求める演算手段とを具備した
ことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956990A JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP956990A JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03215255A true JPH03215255A (ja) | 1991-09-20 |
| JP2856471B2 JP2856471B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=11723932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP956990A Expired - Lifetime JP2856471B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2856471B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055493A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および医用画像解析装置 |
| JP2011010789A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP956990A patent/JP2856471B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055493A (ja) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Toshiba Corp | 超音波診断装置および医用画像解析装置 |
| JP2011010789A (ja) * | 2009-07-01 | 2011-01-20 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2856471B2 (ja) | 1999-02-10 |
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