JPH0592001A

JPH0592001A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH0592001A
Application number: JP25646891A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Uchibori; 孝信内堀; Kinya Takamizawa; 欣也高見沢; Ryoichi Kanda; 良一神田; Satoshi Tezuka; 智手塚
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1991-10-03
Filing date: 1991-10-03
Publication date: 1993-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、真の血流速度を得、その真の血流速
度を用いた血流画像を得ることができる超音波診断装置
を提供することを目的とする。【構成】本発明に係る超音波診断装置は、被検体内に超
音波を送波し移動体から反射する反射波を互いに３次元
的関係を有する複数の受信方向毎に受信する手段と、前
記受信手段によって得られた前記複数の受信信号毎にド
ップラ成分を抽出するＤモード処理系９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄと、前記ドップラ成分と前記受信方向とに基づ
いて前記移動体の移動情報を得るベクトル演算器１１と
を具備することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波のドップラ効果
を利用して被検体内の移動体（血球）の移動情報を収集
し診断に供する超音波診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、超音波ドップラ法とパルス反射法
とを併用することによって、１つの超音波プローブでカ
ラー２次元血流像と断層像（Ｂモード像）とをリアルタ
イムで得、カラー２次元血流像を断層像に重ねて表示し
たり、オペレータが指定したサンプルポイント（観測
点）おける時間経過にともなう血流速度の変化を表示
（１ポイントドップラ法による表示）したりする超音波
血流イメージング装置が臨床の場で用いられている。こ
のような装置においてカラー２次元血流像や血流速度を
得るための血流の流動情報は、ドップラ効果を利用して
得ている。

【０００３】すなわち、被検体内を流れている血流に対
して超音波パルスを送波すると、この超音波ビームの中
心周波数ｆc は流動する血球によって散乱されドップラ
偏移を受けて周波数（ドップラ偏移周波数）ｆd だけ変
化する。よって受信周波数ｆは次の式（１）で表すこと
ができる。ｆ＝ｆc ＋ｆd …（１）

【０００４】カラー２次元血流像は、このドップラ偏移
周波数ｆd を走査面内の多数点に関して求め、各点毎に
該ドップラ偏移周波数ｆd の極性に応じて色相を与え、
またレベルに応じて明るさを与え、その各点の色相と明
るさのデータを２次元平面上に分布させた像である。こ
こで、ドップラ偏移周波数ｆd のレベルは、真の血流速
度の中の超音波ビーム方向に関する速度成分によって決
定される。よって、カラー２次元血流像は、血流の方
向、すなわち音源（超音波探触子）から遠ざかる血流で
あるか向かってくる血流であるか、または血流の超音波
ビーム方向に関する速度成分のレベルを表現する。

【０００５】一方、１ポイントドップラ法は、観測点の
ドップラ偏移周波数ｆd と、超音波ビーム方向と血流方
向とのなす角度を用いて、観測点における真の血流速
度、すなわち絶対速度を求めようとする方法である。

【０００６】ここで、ドップラ偏移周波数ｆd は式
（２）のような関係を有している。ただし、血流速度を
ｖ、超音波ビーム方向と血流方向とのなす角度をθ、音
速をＣとする。ｆd ＝（２ｖ・ cosθ／Ｃ）・ｆ …（２）従って、ドップラ偏移周波数ｆd と、超音波ビーム方向
と血流方向とのなす角度θを検出することによって血流
速度ｖを得ることができる。

【０００７】現在、超音波ビーム方向と血流方向とのな
す角度θを計測する方法や、角度θ成分を補正する方法
が様々に考案され、真の血流速度を得ようと試みがなさ
れている。例えば、カラー２次元血流像、あるいは断層
像上に角度測定用のマーカ（バー）、いわゆるアングル
マーカを表示させ、血流像あるいは断層像を用いて観測
点が存する血流の方向あるいは血管壁に沿ってアングル
マーカ方向を操作して合わせ、そのアングルマーカ方向
に基づいて角度θを測定する方法である。この方法は非
常に手間がかかるという欠点がある。次に角度θ成分の
補正を自動的に行う方法を示す。

【０００８】この方法は、超音波ビームを異なる２点か
ら送受信し、各超音波ビームのビーム方向に関する２種
類の速度成分（ドップラ偏移周波数ｆd ）を検出し、そ
れら速度成分の差異に応じて補正を行う方法である。こ
の場合、複数の振動子が並設してなる探触子を用い、そ
の振動子配列を２群に分割し、各群単位で超音波ビーム
を送受信する。

【０００９】しかし、いずれの方法を用いても、真の血
流速度を十分測定することができない。図１４は、カラ
ー２次元血流像、あるいは断層像を得たときの走査面Ｑ
が、血管Ｂの走行方向（血流方向）に対して斜めである
状態を示していて、通常、この状態で走査している場合
がほとんどである。図１５は図１４に示した状態をＸＹ
Ｚ空間で示した図である。ここで、図１５のＸＹ平面
は、図１４に示した走査面Ｑを含む平面であるとする。
いま、送受波点Ｓ1 から超音波ビームＲ1 を送受信し、
観測点Ｒ0 の血流速度を得る場合について考える。この
とき、アングルマーカをカラー２次元血流像、あるいは
断層像上で操作し得られる角度θ´は、超音波ビームＲ
1 と真の血流方向ＢＤのＸＹ平面に関する血流方向ＢＤ
´とのなす角度であり、真の角度θではなく、そのため
この角度θ´を用いて得られる血流速度Ｖ´は真の血流
速度ＶのＸＹ平面に関する速度成分であり、当然真の血
流速度Ｖではない。

【００１０】また、送受波点Ｓ1 から超音波ビームＲ1
を送受信し超音波ビームＲ1 方向に関する速度成分ｖ1
と、ＸＹ平面に存する他の送受波点Ｓ2 から超音波ビー
ムＲ2 を送受信し超音波ビームＲ2 方向に関する速度成
分ｖ2 とを用いて角度θ´補正して得られる血流速度Ｖ
´も同様に、真の血流速度ＶのＸＹ平面に関する速度成
分であり、当然真の血流速度Ｖではない。このように従
来装置を用いて、真の血流速度を十分得ているとは言い
難たく、真の血流速度ＶのＸＹ平面に関する速度成分を
得ているにすぎない。

【００１１】また、前述したように、カラー２次元血流
像からは超音波ビームの方向に関する速度成分を得てい
るにすぎず、さらに、血流全体の様子を観察する場合
に、そのカラー２次元血流像における超音波探触子（超
音波送受波点）の位置と各点の位置関係を常に考慮しな
がら観察する必要がある。というのも、複雑に走行する
血管においてはその血管内の血流であっても、超音波送
受波点から遠ざかる血流部分と向かってくる部分とをと
もに有するために、異った色相で表示される場合があ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、真の血流速度を得、さらにその真の血流速度を用い
た血流画像を得ることができる超音波診断装置を提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】被検体内に超音波を送波
し移動体から反射する反射波を互いに３次元的関係を有
する複数の受信方向毎に受信する手段と、前記受信手段
により得られた前記複数の受信信号毎にドップラ成分を
抽出する手段と、前記ドップラ成分と前記受信方向とに
基づいて前記移動体の移動情報を得る手段とを具備する
ことを特徴とする超音波診断装置

【００１４】

【作用】本発明によれば、被検体内に超音波を送波し移
動体から反射する反射波を互いに３次元的関係を有する
複数の受信方向毎に受信し、得られた複数の受信信号毎
にドップラ成分を抽出し、そのドップラ成分と前記受信
方向とに基づいて前記移動体の移動情報を得ることがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。

【００１６】図１は、本発明の実施例に係る超音波診断
装置の構成を示すブロック図であり、図２は、図１に示
したＤ（ドップラ）モード処理系の構成を示すブロック
図であり、図３は、図１に示した超音波探触子の振動子
配列を示す図である。

【００１７】超音波探触子２は、図３に示すように、複
数の圧電素子（振動子）１₁₁〜１_nnをマトリクス状に配
列してなる、いわゆる２次元アレイ型超音波探触子であ
る。各振動子１₁₁〜１_nnに与える電圧のタイミングを変
えることにより超音波ビームを扇状に走査することや、
フォーカスさせることができる。なお、超音波探触子２
の走査方式は、セクタ電子走査方式、あるいはリニア電
子走査方式、または機械走査方式のいずれを採用しても
よいが、ここでは、セクタ電子走査方式とする。そし
て、複数の振動子１₁₁〜１_nnは、複数の領域、図３に示
したようにここでは４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに等分に
分割されていて、これら４つの領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に
エコー信号を受信する。

【００１８】送信遅延回路４は、パルス発生器３から供
給されるパルスを入力し、そのパルスに遅延コントロー
ラ２から供給される各振動子毎の遅延信号（送信遅延信
号）に応じた遅延時間を与え、超音波探触子２に駆動パ
ルスをプリアンプを通して供給し、超音波ビームを送信
させる。遅延コントローラ２は、その送信遅延信号を制
御することによって超音波ビームを扇状に走査し多数点
でフォーカスさせたりするとともに、４つの領域Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄに対応して設けられた４系統の受信遅延回路
５a 〜５d 毎に異なる受信遅延信号を受信遅延回路５a
〜５d に供給するとともに、その送信遅延信号と受信遅
延信号とをベクトル演算器１１に供給する。

【００１９】受信遅延回路５a 〜５d は、超音波探触子
２で受信され、そしてプリアンプで所定のレベルまで増
幅されたエコー信号を入力し、遅延コントローラ２から
供給される受信遅延信号に基づいて該エコー信号に遅延
時間を与え、そのエコー信号に受信指向性を与える。こ
こで受信指向性とは、多方向に放射される反射波の中の
所望に方向の反射波のみを受信する特性であり、この受
信指向性を変えることにより様々な方向から受信するエ
コー信号の中から所望の方向からの受信信号だけを抽出
することができる。受信遅延回路５a は、超音波探触子
２の領域Ａに対応していて設けられていて、主に領域Ａ
で受信したエコー信号に対して遅延時間を与え、観測点
（反射点）から領域Ａの中心点Ｓa に向かうエコー信号
だけを得るための受信指向性を与える。受信遅延回路５
b は、超音波探触子２の領域Ｂに対応していて設けられ
ていて、主に領域Ｂで受信したエコー信号に対して遅延
時間を与え、観測点（反射点）から領域Ｂの中心点Ｓb
に向かうエコー信号だけを得るための受信指向性を与え
る。受信遅延回路５c は、超音波探触子２の領域Ｃに対
応していて設けられていて、主に領域Ｃで受信したエコ
ー信号に対して遅延時間を与え、観測点（反射点）から
領域Ｃの中心点Ｓc に向かうエコー信号だけを得るため
の受信指向性を与える。受信遅延回路５d は、超音波探
触子２の領域Ｄに対応していて設けられていて、主に領
域Ｄで受信したエコー信号に対して遅延時間を与え、観
測点（反射点）から領域Ｄの中心点Ｓd に向かうエコー
信号だけを得るための受信指向性を与える。このよう
に、領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ毎に異なる受信指向性を与える
ことにより、同一の反射体から他方向（３次元方向）に
反射する反射波の中から領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各中心点
Ｓa,Ｓb,Ｓc,Ｓd の方向に向かう各エコー信号を同時に
受信することができる。

【００２０】加算器６a 〜６d は、受信遅延回路５a 〜
５d それぞれに対応して設けられていて、各受信遅延回
路５a 〜５dから出力する各振動子のエコー信号を加算
合成する。

【００２１】Ｂモード処理系１０は、加算器６a 〜６d
のいずれか、ここでは加算器６a の出力を受け、そのエ
コー信号の強度（輝度）を検出し、Ｂモード像（断層
像）として出力する。図示したように、Ｂモード処理系
１０は、対数増幅器１０a,包絡線検波回路１０b,Ａ／Ｄ
変換器１０c を備えていて、対数増幅器１０a で加算器
６a から受けた合成エコー信号を対数増幅し、包絡線検
波回路１０b で包絡線を検波し、そしてＡ／Ｄ変換器１
０c でディジタル信号に変換する。

【００２２】発振器７は、発振パルス信号をＤ（ドップ
ラ）モード処理系９a〜９d へ供給し、９０度移相器８
は発振器７から出力した発振パルス信号の位相を９０度
移相させてＤモード処理系９a 〜９d へ供給する。

【００２３】Ｄモード処理系９a 〜９d は、加算器６a
〜６d それぞれに対応して設けられていて、Ｄモード処
理系９a は図２に示したように、位相検波回路９a1, ９
a5、ローパスフィルタ（Ｌ．Ｐ．Ｆ）９a2, ９a6、Ａ／
Ｄ変換器９a3, ９a7、ムービングターゲットインジェク
タフィルタ（ＭＴＩフィルタ）９a4,９a8、自己相関器
９a9を備えている。他のＤモード処理系９b〜９d も同
様の構成である。ここで、Ｄモード処理系９a は自己相
関器９a9を除く各部を２つずつ、すなわち２系統備え、
加算器６a の出力を２チャンネルに分割して処理してい
るのは、Ｄモード処理系９a の出力、すなわちドップラ
偏移周波数の正負（血流方向）を検出するためである。
位相検波回路９a1, ９a5それぞれは、発振器７と９０度
移相器８から入力する互いに９０度位相の異なるパルス
信号を用いて加算器６a のエコー信号について直交位相
検波し、ローパスフィルタ９a2, ９a6それぞれは、位相
検波回路９a1, ９a5の出力から高周波成分を除去し、Ａ
／Ｄ変換器９a3, ９a7はローパスフィルタ９a2, ９a6の
出力をディジタル信号に変換し、ムービングターゲット
インジェクタフィルタ９a4, ９a8それぞれは、そのディ
ジタル信号の中の血球成分だけの信号、すなわちドップ
ラ偏移信号を抽出し、自己相関器９b9はムービングター
ゲットインジェクタフィルタ９a4, ９a8それぞれの出力
を受け、自己相関係数をベクトル演算器１１に出力す
る。このドップラ偏移信号は領域Ａの受信指向性に対応
した信号であり、すなわち真の血流速度の中のＡ方向
（観測点から領域Ａの中心点Ｓa への方向）に関する速
度成分（以下「Ａ方向速度成分」と称する）である。こ
こで、ムービングターゲットインジェクタ（Moving-Tar
get-Indicator ）とは、レーダで使用されている技術
で、移動目標だけをドップラ効果を利用して検出する方
法である。他のＤモード処理系９b 〜９d も同様に各領
域Ｂ、Ｃ、Ｄの受信指向性に対応したドップラ偏移信
号、すなわち真の血流速度の中のＢ方向（観測点から領
域Ｂの中心点Ｓb への方向）に関する速度成分（以下
「Ｂ方向速度成分」と称する）、真の血流速度の中のＣ
方向（観測点から領域Ｃの中心点Ｓc への方向）に関す
る速度成分（以下「Ｃ方向速度成分」と称する）、真の
血流速度の中のＤ方向（観測点から領域Ｄの中心点Ｓd
への方向）に関する速度成分（以下「Ｄ方向速度成分」
と称する）を抽出し、ベクトル演算器１１に出力する。
なお、自己相関器９a9の後にドップラ偏移信号を平均速
度演算、分散演算、パワー演算を行う演算部を介して平
均速度データ、分散データ、パワーデータを得、そのデ
ータをベクトル演算器１１に出力するようにしてもよ
い。

【００２４】ベクトル演算器１１は、Ｄモード処理系９
a 〜９d それぞれから真の血流速度のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方
向速度成分を入力し、遅延コントローラ２から送信遅延
信号と該Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向速度成分それぞれに対応し
た受信遅延信号（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向）とを入力し、真
の血流情報（速度および方向）Ｖを演算する。この演算
処理は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向速度成分にその方位情報を
与えて、速度ベクトルＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄをベクト
ル関数Ｆにより演算することにより、真の速度ベクトル
（血流情報）を得る処理である。Ｖ＝Ｆ（Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ）

【００２５】Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ方向速度成分の方位情報
は、送信遅延信号により特定される観測点（フォーカス
点）の位置と、受信遅延信号により特定される領域Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの各中心点（受信点）Ｓa,Ｓb,Ｓc,Ｓd の位
置との関係との基づいて得ることができる。この真の速
度ベクトル（血流情報）を走査面の多数点全てについて
算出し、表示処理部１２に出力する。

【００２６】表示処理部１２は、その多数点の速度ベク
トルを用いて各種画像を作成する。例えば速度ベクトル
（血流情報）に含まれる真の血流方向に色相を、また真
の血流速度レベルに応じた輝度（明るさ）を与えること
により、従来と同様であるが真の血流情報に基づいたカ
ラー２次元血流像や、図８に示したようなベクトル画像
や、図１０に示したような粒子の動きを表す現在用いら
れているようなアニメーション画像を得る。ここで、図
８に示したようなベクトル画像は、速度ベクトルを得た
多数点の中の所定数、例えば２０を１つの粒子に対応さ
せ、その粒子の速度ベクトル（所定数の点の速度ベクト
ルの加算ベクトル）の表示面内成分の速度レベルおよび
その方向に応じて「長さ」および「方向」を有する矢印
（ベクトル）をその粒子に付すと共に、その粒子の大き
さをその粒子の速度ベクトルの表示面と垂直成分の速度
レベルに応じて設定する、画像であり、この粒子画像を
連続的に表示することによって時間的な速度の変化を観
察することができる。図１０に示したアニメーション画
像の作成方法の一例として、図８に示したような粒子を
設定し、図９に示したように１枚目の画像から２枚目の
画像を得る時間間隔に応じて、その粒子をその速度ベク
トルの表示面内成分の速度レベルおよびその方向に応じ
て移動させるようアニメーション画像を作成する。２枚
目、３枚目等も同様にアニメーション画像を連続的に作
成表示することによって、粒子の動きを表示することが
できる。複数の粒子に関して実施すれば血流全体の動き
を粒子の動きによって観察することができる。また、得
られたカラー２次元血流像上に所望の点を指定しその指
定点の血流速度を数値表示したり、その指定点の血流速
度変化を従来の１ポイントドップラ法による画像と同様
に時間軸上にプロットした画像等、様々な画像である。

【００２７】画像メモリ１３は、いわゆるディジタルス
キャンコンバータであり、表示処理部１２から供給され
る画像、あるいはＢモード処理系１０から供給されるＢ
モード像（断層像）をアナログ変換し、モニタ１４の走
査方式に応じて出力、モニタ１４は画像メモリ１３から
出力される画像を表示する。次に以上にように構成され
た本実施例装置の作用について説明する。

【００２８】図４は、本実施例装置により得られるＢモ
ード像、超音波ビームのラスタ方向、およびラスタ上の
血流情報を得た多数点について示した図であり、図５
は、図４に示したラスタＲ1 方向のＢモードデータとＤ
モードデータの収集タイミングについて示した図であ
り、図６は図４に示した多数点の中の一の観測点Ｐ0 に
関する領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受信指向性を説明する図で
あり、図７は、ベクトル演算におけるベクトル関数演算
について説明する図である。

【００２９】被検体体表面の所望の位置に超音波探触子
１を接触させ、超音波ビームをセクタ走査する。このと
きの、１本のラスタに関する超音波ビームは所定の回数
繰り返し送信され、ここでは図５に示したように９回繰
り返し送信される。この９回繰り返し送信の中の１回の
超音波ビームでＢモードデータを収集し、他の８回の超
音波ビームでＤモードデータを受信する。

【００３０】そして、走査面内の音響インピーダンスの
境界部分で多方向に反射散乱した反射波は、超音波探触
子１の各振動子で受信される。ここで、ラスタＲ1 上の
観測点Ｐ0 に関する血流情報を得る作用について説明す
る。

【００３１】まず、遅延コントローラ２から出力された
送信遅延信号に準じた駆動パルス信号に駆動され、超音
波探触子１からラスタＲ1 方向に超音波ビームが送信さ
れる。そして、観測点Ｐ0 の血球で反射した反射波は超
音波探触子１の各振動子で受信され、その強度に応じた
エコー信号に変換される。そのエコー信号は、プリアン
プで増幅され、受信遅延回路５a,５b,５c,５d に送出さ
れる。受信遅延回路５a に入力したエコー信号は、遅延
コントローラ２から供給される受信遅延信号に基づい
て、観測点Ｐ0 から領域Ａの中心点Ｓa に向かうエコー
信号だけが抽出される。このときの見掛上の受信点は、
受信遅延信号による各振動子毎の遅延時間によって中心
点Ｓa に特定される。この中心点Ｓa を特定する受信遅
延信号は、ベクトル演算のときにベクトル方向を特定す
るために用いられることになる。他の受信遅延回路５b,
５c,５d でも同様に遅延コントローラ２から互いに異な
る受信遅延信号が供給され、観測点Ｐ0 から領域Ｂ、
Ｃ、Ｄの各中心点Ｓb,Ｓc,Ｓdに向かうエコー信号だけ
が抽出される。

【００３２】そして、それらのエコー信号は、加算器６
a,６b,６c,６d を介して、Ｄモード処理系９a,９b,９c,
９d に送られ、観測点Ｐ0 を流動していた血球の真の血
流速度のＡ方向速度成分、Ｂ方向速度成分、Ｃ方向速度
成分、Ｄ方向速度成分となる。

【００３３】これらＡ方向速度成分、Ｂ方向速度成分、
Ｃ方向速度成分、Ｄ方向速度成分は、ベクトル演算器１
１において、各方位情報が与えられ、速度ベクトルＶ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄに変換される。速度ベクトルＶ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄは観測点Ｐ0 の血球に関する速度
ベクトルＶを得るべく所定のベクトル関数数式により演
算される。図７に示したように、ＸＹＺ座標系で考えて
みると、観測点Ｐ0 の位置および各中心点Ｓa,Ｓb,Ｓc,
Ｓdの位置は、送受信遅延信号から算出することがで
き、また速度ベクトルＶａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄの各ベク
トル長はＡ方向速度成分、Ｂ方向速度成分、Ｃ方向速度
成分、Ｄ方向速度成分である。この速度ベクトルＶａ，
Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄは、速度ベクトルＶのＡ方向、Ｂ方
向、Ｃ方向、Ｄ方向に関するベクトルであることから、
速度ベクトルＶを算出することができる。

【００３４】この速度ベクトルＶは、観測点Ｐ0 におけ
る速度ベクトルであり、他点についても同様にそれぞれ
の速度ベクトルを算出し、それら多数点の速度ベクトル
を用いて、カラー２次元血流像や、図８に示したような
ベクトル画像、図１０に示したアニメーション画像等様
々な画像を得、表示する。

【００３５】以上説明したように、本実施例によれば、
血球の真の血流速度および血流方向を、多方向、すなわ
ち３次元方向で受信したエコー信号およびそれらの方向
から得ることができ、また真の血流速度および血流方向
を用いた血流画像を得ることができる。

【００３６】次に第２の実施例について説明する。図１
１は本実施例装置の特徴部分である血流量計算部分の構
成を示した図である。領域指定部２０は、トラックボー
ル、ジョイスティック等のマーカ移動手段を備えてお
り、図１２に示すように、モニタ１４に表示されている
Ｂモード像あるいは血流画像上で領域範囲および血管の
走行方向を表すマーカＭを操作し、そのマーカＭで特定
される領域情報および血管の走行方向情報を血流量計算
部２１へ供給する。血流量計算部２１は、ベクトル演算
部１１に接続されていて、図１３に示したように領域指
定部２０から入力したマーカＭによる領域範囲ＭＢに存
する全ての速度ベクトルの血流速度の中の走行方向速度
成分を加算し、該領域の血流量を計算し、画像メモリ１
３へ出力する。なお、領域範囲ＭＢに存する全ての速度
ベクトルを加算するのではなく、全ての速度ベクトルの
中の所定数の速度ベクトルだけを用い、その所定数の速
度ベクトルから補間処理により領域範囲ＭＢの全体血流
量を算出するようにしてもよい。また血流速度はその血
管の中心付近で最大となり、その血管の中心から血管壁
への流速プロファイルがパラボリックであることを利用
して、その領域範囲ＭＢの最大速度ベクトルと流速プロ
ファイルとを用いて全体血流量を算出するようにしても
よい。以上説明したように、本実施例によれば、第１の
実施例と同様の効果が得られるとともに、所望領域の血
流量を算出することができる。

【００３７】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ることなく、種々変形して実施可能である。例えば、上
述した実施例では、４種類の受信指向性で４種類の方向
速度成分を得ているが、方向速度成分の種類は少なくと
も３種類あればよく、また５種類以上の複数の方向速度
成分を得るようにしてもよい。複数の方向速度成分によ
ってより精度の高い血流情報を得ることができる。この
場合は受信遅延回路、加算器、Ｄモード処理系の系統数
を増加させれば対応できる。

【００３８】また、受信遅延回路の出力を加算器への入
力前にディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を設けて
もよい。この場合は、回路規模を縮小させることができ
る。さらに、上述した実施例では、２次元アレイ型超音
波探触子を用いているが、他の超音波探触子を用いても
よい。例えば機械走査型探触子を３つ以上に分割して用
いてもよいし、同心円上に分割され深さ方向に電子的フ
ォーカスが可能な機械走査型探触子を３つ以上に分割し
て用いてもよいし、小型の機械走査型探触子を３つ以上
組み合わせて用いてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
検体内に超音波を送波し移動体から３次元方向に向けて
反射する複数の反射波をその３次元方向毎に受信しドッ
プラ成分を含む複数の反射信号を得、それら反射信号か
ら抽出したドップラ成分と前記３次元方向とに基づいて
前記移動体の真の移動情報を得ることができ、その真の
移動情報を用いた血流画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例装置の構成を示すブ
ロック図。

【図２】図１に示したＤモード処理系の構成を示すブロ
ック図。

【図３】図１に示した２次元アレイ型超音波探触子の振
動子配列および領域の分割を示す図。

【図４】Ｂモード像上の超音波ビームのラスタ方向、お
よびラスタ上の血流情報を得た多数点について示した
図。

【図５】１本のラスタにおけるＢモードデータとＤモー
ドデータの収集タイミングについて示した図。

【図６】図４に示した多数点の中の一の観測点Ｐ0 に関
する領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの受信指向性を説明する図。

【図７】図１に示したベクトル演算部におけるベクトル
関数演算について説明する図。

【図８】図１に示した表示処理部によるベクトル画像の
一例を示す図。

【図９】アニメーション画像の作成方法を説明する図。

【図１０】図９に示した作成方法によって得られるアニ
メーション画像の一時の画像を示す図。

【図１１】第２の実施例装置の特徴部分である血流量計
算部分の構成を示したブロック図。

【図１２】図１１に示した領域指定部によるマーカ指定
を示す図。

【図１３】図１２に示したマーカの領域内の血流量の計
算動作を示す図。

【図１４】従来の超音波診断装置による不具合の発生状
態を示す図。

【図１５】図１２に示した状態による不具合について説
明する図。

【符号の説明】

１…２次元アレイ型超音波探触子、２…遅延コントロー
ラ、３…パルス発生器、４…送信遅延回路、５a …第１
受信遅延回路、５b …第２受信遅延回路、５c…第３受
信遅延回路、５d …第４受信遅延回路、６a …第１加算
器、６b …第２加算器、６c …第３加算器、６d …第４
加算器、７…発振器、８…９０度移相器、９a …第１Ｄ
モード処理系、９b …第２Ｄモード処理系、９c …第３
Ｄモード処理系、９d …第４Ｄモード処理系、１０…Ｂ
モード処理系、１０a …対数増幅器、１０b …包絡線検
波回路、１０c …Ａ／Ｄ変換器、１１…ベクトル演算
部、１２…表示処理部、１３…画像メモリ、１４…モニ
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神田良一栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (72)発明者手塚智栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内に超音波を送波し移動体から反
射する反射波を互いに３次元的関係を有する複数の受信
方向毎に受信する手段と、前記受信手段によって得られた前記複数の受信信号毎に
ドップラ成分を抽出する手段と、前記ドップラ成分と前記受信方向とに基づいて前記移動
体の移動情報を得る手段とを具備することを特徴とする
超音波診断装置。