JPH03247328A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超音波診断装置、特に、生体内に超音波ビ
ームを発射し生体内で得られた反則信号に基づいて生体
内の血流情報を表示する超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

医用分野で用いられる超音波診断装置では、たとえば心
臓部の断層データをリアルタイツ、こモニタに表示した
り、またパルスドプラ法により特定部位の血流速度を測
定し、この分布を０１１記同様にモニタに表示すること
が一般に行われている。さらに、断層データを１ニタに
表示慮るとともに、ある特定部位の血流速度を、断層デ
ータが表示されたモニタに並べて表示するようにし７た
ものもある。

また、最近、血流速度を２次元的に把握するために、２
次元血流断層方式が採用されている。これは、断層デー
タに血流速度を合成し、血流速度を２次元で、しかもリ
アルタイムに表現するものである。すなわち、断層情報
及び血流情報が、それぞれディジタル化されて合成され
、Ｒ，Ｇ、Ｂのテレビジョン信号に変換されて、通常の
断層像の上に血流速度が重ねて表示されるとともに、検
出された血流の平均速度プロフィールがカラー表示（カ
ラー・フロー・マツピング）されるようになっている。

このような超音波診断装置では、得られた血流データか
らノイズ成分を除去するために、従来より、ＭＴ　ｌ　
　（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏ
ｎ＞フィルター及びパワーリミッタ回路が設けられてい
る。

ＭＴＩフィルターは、バイパスフィルターであって、周
波数の低い成分を除去することによりノイズ成分を除去
するためのものである。パワーリミッタ回路は、パワー
の小さい成分を除去することによりランダムノイズ成分
を除去するためのものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

反射エコーの中には心臓の弁や壁の動きによる信号成分
も含まれているが、心臓の弁や壁の動きは速い成分から
遅い成分まで広範囲で変化する。

したがって、ＭＴＩフィルターを通しても、これらのう
ちの比較的速い動きを除去することができないという問
題がある。

ところで、本件発明者による鋭意研究の結果、心臓の弁
や壁の動きは、いずれの速度においても、パワーが強く
かつ分散が低いという特徴を持った成分が多いことが判
明した。一方、血流成分中には、パワーが強くかつ分散
が低い成分はほとんど存在していない。したがって、こ
れらの成分を除去することにより、心臓の弁や壁等から
くるノイズ成分を除去することができると考えられる。

本発明の目的は、たとえば心臓の弁や壁等からくるノイ
ズ成分を除去でき、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる
超音波診断装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る超音波診断装置は、血流データ処理部と、
パワーリミット値発生回路と、分散リミット値発生回路
と、パワーリミッタ回路とを備えている。前記血流デー
タ処理部は、生体内で得られた反射信号に基づいて生体
内の血流データを得るためのものである。前記パワーリ
ミット値発生回路は、血流データ処理部で得られた血流
速度に応じて所定のパワーリミット値を発生させる回路
である。前記分散リミット値発生回路は、血流データ処
理部で得られた血流速度に応じて所定の分散リミット値
を発生させる回路である。前記パワーリミッタ回路は、
血流信号の強度がパワーリミット値より大きくかつ分散
リミット値より小さいときに、血流データ処理部からの
出力信号を遮断する回路である。

〔作用〕

本発明に係る超音波診断装置では、まず、血流データ処
理部により、生体内から得られた反射信号に基づいて生
体内の血流情報が得られる。パワーリミット値発生回路
は、血流データ処理部で得られた血流速度に応じて所定
のパワーリミット値を発生させる。また、分散リミット
値発生回路は、血流データ処理部で得られた血流速度に
応じて所定の分散リミット値を発生させる。そして、パ
ワーリミッタ回路により、血流信号の強度がパワーリミ
ット値より大きくかつ分散リミット値より小さいときに
、血流データ処理部の出力信号が遮断される。

たとえば、パワーリミット値発生回路によるパワーリミ
ット値を高めに設定し、かつ分散リミット値発生回路に
よる分散リミット値を低めに設定することにより、心臓
の弁や壁の動きからくるノイズ成分を低減させることが
でき、これによりＳ／Ｎ比を向上させることができる。

〔実施例〕

第４図は本発明の一実施例による超音波診断装置の概略
構成を示している。

第４図において、超音波深触子１は、複数の微小振動子
から構成されており、送受信回路２に接続されている。

送受信回路２は、超音波ビームを送波するための高周波
パルス発振器１反射エコーを受信処理する受信器、電子
走査を行うための遅延回路及び遅延量選択回路等により
構成されている。送受信回路２の出力は、断層データ処
理系３及び血流データ処理系４に接続されている。

断層データ処理系３は、生体の断層データを得るための
回路である。断層データ処理系３は、受信信号に対して
波形整形処理を行う受波整形回路５と、その出力信号を
ディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ６と
から構成されている。

そして、Ａ／Ｄコンバータ６の出力には、ＤＳＣ（ディ
ジタル・スキャン・コンバータ）を含む表示信号発生回
路１１が接続されている。

また、血流データ処理系４は、ドプラ偏移周波数をもと
に生体の血流データを得るための回路である。血流デー
タ処理系４は、受信信号に対して波形整形及び検波処理
行うための受渡整形及び検波回路７と、受波整形及び検
波回路７の出力信号をディジタル信号に変換するための
Ａ／Ｄコンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ８の出力に接
続されたカラーフロー情報計算回路９及びドプラモード
用計算回路１０とから構成されている。カラーフロー情
報計算回路９は、血流速度に応じた色分は処理等のため
の計算処理を行う回路である。ドプラモード用計算回路
１０は、特定部位の血流速度の変化等を計算するための
回路である。そして、カラーフロー情報計算回路９及び
ドプラモード用計算回路ＩＯの出力は、表示信号発生回
路１１に接続されている。また、表示信号発生回路１１
の出力には、ＣＲＴによって構成される表示器１２が接
続されている。

カラーフロー情報計算回路９の概略構成を第５図に示す
。第５図に示すＭＴＩフィルター２１は、Ａ／Ｄコンバ
ータの出力に接続されている。ＭＴ１フィルター２１は
ディジタルのバイパスフィルターであって、低速度成分
のパワーを抑圧するためのものである。ＭＴＩフィルタ
ー２１の出力には、周波数計算回路２２が接続されてい
る。周波数計算回路２２の出力には、血流速度及び血流
信号のパワー、分散の計算処理を行うための速度。

パワー、分散計算回路２３が接続されている。この速度
、パワー、分散計算回路２３の各出力は、第１図に示す
ようなパワーリミッタ回路２４に接続されている。

パワーリミッタ回路２４は、血流信号の速度成分が入力
されるパワーリミット値発生回路３０及び分散リミット
値発生回路３１を有している。パワーリミット値発生回
路３０は、入力された速度成分に応じて所定のパワーリ
ミット値を発生させる回路である。このパワーリミット
値発生回路３０は、ＲＡＭを有しており、各速度成分と
これに対応するパワーリミット値のテーブルが書き込ま
れている。また、分散リミット値発生回路３１は、血流
信号の速度成分に応じて所定の分散リミット値を発生さ
せる回路である。この分散リミット値発生回路３１も同
様にＲＡＭを有しており、各速度成分とこれに対応する
分散リミット値のテーブルがこのＲＡＭに書き込まれて
いる。

パワーリミット値発生回路３０及び分散リミット値発生
回路３１の出力には、それぞれ比較器３２及び３３が接
続されている。そして、パワーリミッタ値発生回路３０
の出力が比較器３２のＢ１人力に、また分散リミッタ値
発生回路３１の出力が比較器３３のＢｚ大入力入力され
ている。さらに、比較器３２のＡ１人力には血流信号の
パワー成分が、また比較器３３のＡ２人力には血流信号
の分散成分が入力されるようになっている。比較器３２
は、Ａ＋入力とＢ＋入力の関係が、　Ａ。

≦８１　のときにｒｌＪを、それ以外のときに「０」を
出力する。また、比較器３３は、Ａ２人力と８２人力の
関係が、　Ａ２≧８２　のときに「１」を、それ以外の
とき（こ「０」を出力する。

比較器３２及び３３の出力には、ＯＲ回路３４が接続さ
れている。このＯＲ回路３４の出力には、ＯＲ回路３４
の出力に応じて切り換え制御されるゲート３５が接続さ
れている。また、ゲート３５には、血流信号のパワー成
分、速度成分及び分散成分が入力されるようになってい
る。そして、ゲート３５は、ＯＲ回路３４の出力が「１
」のときにのみ「開」となるように構成されている。

次に、動作について説明する。

まず、送受信回路２の高周波パルス発振器が駆動され、
高周波パルスが探触子１に印加される。

これにより、探触子１から生体内に超音波ビームが送波
される。生体内で反射された反射エコーは、探触子１で
受波され、送受信回路２に入力される。

送受信回路２で所定の処理を受けた反射エコー信号は、
断層データ処理系３及び血流データ処理系４に入力され
る。断層データ処理系３に入力された反射エコー信号に
は、受波整形回路５により増幅、波形整形、フィルター
処理等の信号処理が施される。そして、Ａ／Ｄコンバー
タ６でディジタルデータに変換されて表示信号発生回路
１１に入力される。また、血流データ処理系４に入力さ
れた反射エコー信号には、受波整形及び検波回路７によ
り、増幅、波形整形、検波処理等の信号処理が施され、
Ａ／Ｄコンバータ８でディジタルデータに変換される。

このディジタルデータは、カラーフロー情報計算回路９
及びドプラモード用計算回路１０に入力される。

カラーフロー情報計算回路９に入力されたディジタルデ
ータは、ＭＴＩフィルター２１　（第５図）により、そ
の低周波成分が除去される。そして、周波数計算回路２
２及び速度、パワー、分散計算回路２３により、周波数
及び速度、パワー分散の計算処理が行われる。この速度
、パワー分散計算処理２３の各出力は、パワーリミッタ
回路２４に入力される。

このパワーリミッタ回路２４では、血流信号のうちの速
度成分がパワーリミット値発生回路３０及び分散リミッ
タ値発生回路３１に入力される。

パワーリミット値発生回路３０及び分散リミット値発生
回路３１では、テーブルを参照して、入力された血流信
号の速度成分に応じたパワーリミット値及び分散リミッ
ト値を発生する。パワーリミット値発生回路３０及び分
散リミット値発生回路３１の各出力は、それぞれ比較器
３２及び３３の８１人力、Ｂ２人力に入力される。また
、比較器３２及び３３のＡ、入力、Ａ２人力には、血流
信号のパワー成分及び分散成分がそれぞれ入力される。

比較器３２では、Ａ１≦Ｂ＋のときに「１」が、それ以
外のときに「０」が出力される。比較器３３では、Ａ２
≧８２のときに「ｌ」が、それ以外のときに「０」が出
力される。比較器３２及び３３の各出力はＯＲ回路３４
を経てゲート３５に入力される。一方、血流信号のパワ
ー成分、速度成分及び分散成分はゲート３５に入力され
ている。ゲート３５は、Ａ、≦Ｂ１またはＡ２≧Ｂ２の
ときに、血流信号のパワー成分、速度成分及び分散成分
を通過させる。逆にいえば、血流信号のパワー成分Ａ１
がパワーリミット値Ｂ１よりも大きく、かつ血流信号の
分散成分Ａ２が分散リミット値Ｂ２よりも小さいときに
は、ゲート３５は血流信号の各成分を遮断する。

たとえば、パワーリミット値発生回路３０によるパワー
リミット値の設定を第２図の曲線４０のようにし、また
分散リミット値発生回路３１による分散リミット値の設
定を第３図の曲線４１のようにしたとする。この場合に
は、血流信号のパワーｐが第２図の斜線部分（ａ）に属
し、かつ分散σが第３図の斜線部分に属するときに、血
流信号の各成分はゲート３５により遮断される。

これにより、心臓の弁や壁の動きからくるノイズ成分を
低減させることができ、Ｓ／Ｎ比を向上させることがで
きる。

ゲート３５を通過した信号は表示信号発生回路１１に入
力される。また、Ａ／Ｄコンバータ８のディジタル信号
出力は、ドプラモード用計算回路ｌＯに入力され、所定
の計算処理が行われた後、表示信号発生回路１１に入力
される。表示信号発生回路１１では、Ａ／Ｄコンバータ
６、カラーフロー情報計算回路９及びドプラモード用計
算回路１０の各出力を、表示器１２のＣＲＴに表示可能
な信号に処理し、表示器１２により各情報がＣＲＴ上に
表示される。

（他の実施例） 前記実施例では、パワーリミッＩ・値発生回路２０及び
分散リミ７）値発生回路２１がいずれも速度成分のみに
基づいて各リミット値を発生させるようにしたものを示
したが、本発明の適用はこれに限定されない。たとえば
、速度成分だけでなく、視野深度やサンプル周波数、ま
たは関心領域等をも考慮して各発生回路を動作させるよ
うにしてもよい。これにより、より細やかにノイズ成分
の除去を行うことができる。

（発明の効果） 本発明に係る超音波診断装置によれば、速度成分に応じ
たリミット値を発生するパワーリミット値発生回路及び
分散リミット値発生回路を設けたので、たとえば心臓の
弁や壁の動きからくるノイズ成分を低減させることがで
き、これにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による超音波診断装置に適用
されるパワーリミッタ回路の概略ブロック図、第２図は
パワーリミット値の設定の一例を示す図、第３図は分散
リミット値の設定の一例を示す図、第４図は前記実施例
装置の概略ブロック図、第５図は前記実施例装置に採用
されるカラーフロー情報計算回路の概略ブロック図であ
る。 １・・・探触子、２・・・送受信回路、４・・・血流デ
ータ処理系、９・・・カラーフロー情報計算回路、２４
・・・パワーリミッタ回路、３０・・・パワーリミット
値発生回路、３１・・・分散リミット値発生回路、３４
・・・ＯＲ回路、３５・・・ゲート。 第３図 °１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内で得られた超音波反射信号に基づいて生体
   内の血流データを得るための血流データ処理部と、 前記血流データ処理部で得られた血流速度に応じて所定
   のパワーリミット値を発生させるパワーリミット値発生
   回路と、 前記血流データ処理部で得られた血流速度に応じて所定
   の分散リミット値を発生させる分散リミット値発生回路
   と、 血流信号の強度が前記パワーリミット値より大きくかつ
   前記分散リミット値より小さいときに、前記血流データ
   処理部からの出力信号を遮断するパワーリミッタ回路と
   、 を備えた超音波診断装置