JPH08117227A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のカラードプラのもつ欠点を解決するべ
く先に発明された空間周波数の概念を取り入れた開口合
成技術を用いて、静止反射体の影響をなくして精度を高
めてドプラ情報を抽出すること。 【構成】 単純に振動素子群を順番に送信駆動して、波
面信号を得てスペクトル分布を求めるだけでは、静止反
射体によるスペクトル成分が混在するため、振動子アレ
イ１を互いに異なる方向から駆動して超音波の送受波を
行い、これら駆動順序に対応した各データを波面メモリ
１０に格納し、波面メモリ１０からＬＵＴ１１により所
定焦点位置おける第１及び第２の波面データとして取り
出し、第１と第２のスペクトル分布を求めこれら分布の
差をとることにより、静止反射体の影響を取り除いた移
動反射体のみに起因するドプラ情報を精度良く抽出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用いて移動反
射体、例えば生体内の血管を流れる血流等のドプラ情報
を抽出する超音波診断装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波のドプラ効果を利用して血流速度
分布を測定し、超音波反射の映像（Ｂモード像）と重畳
表示する超音波診断装置がカラードプラ装置と呼ばれて
広く用いられている。この血流速度の測定原理は、振動
子アレイを用いた超音波ビームによりパルス波を一定周
期で送信し、生体中の血球等の反射体より返ってきた超
音波の位相変化を測定することで、ドプラ周波数を検出
する。そして、多数の空間におけるドプラ周波数を求め
て２次元の血流速度分布として表示する。

【０００３】このカラードプラ装置は、初めのうちは心
臓等の循環器系を対象としていたが、最近ではドプラの
もつ情報量の多さから腹部臓器の診断にも多用されるよ
うになってきた。

【０００４】このような従来のカラードプラ超音波診断
装置には、超音波ビーム方向について生じるドプラ効果
を検出しているため、ビームと直交する方向の血流につ
いては、その血流速度を測定することはできない本質的
な欠点があった。

【０００５】また、良好なドプラ信号を得るためには、
１０回程度の超音波パルスの送信シーケンスが必要とな
り血流分布の映像を得るには、大幅に画像の更新時間が
かかり、フレームレイトが低下する欠点があった。

【０００６】このような欠点を解決するための超音波診
断装置として、本発明人により、特開平５−１１５４７
７号公報に提案されている。この発明は、開口合成技術
に空間周波数の概念を取り入れ、Ｂモード像と同様に高
い分解能で、フレームレイトを低下させることなく超音
波ビームと直交する方向の血流を測定できるもので、従
来広く使用されているカラードプラ超音波診断装置と原
理的に大きく異なるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明人による特開平
５−１１５４７７号公報では、マルチプレクサにより振
動素子を順次切り替えながら、送信・受信を繰り返し、
各振動素子によって得られた反射信号を波面メモリに格
納し、この反射信号の集まりの中から所定の焦点に対応
する波面信号を取り出し、この波面信号を空間関数とし
てとらえ、スペクトル分布検出器により空間周波数を検
出し、このスペクトル分布より血流速度を求める。この
スペクトル分布の中で、血球が近づく場合はプラスの周
波数成分、遠ざかる場合はマイナスの周波数成分とな
り、また動きのない生体組織の反射信号成分は空間周波
数の直流成分となって現れてくる。そこで、直流成分か
らＢモード像を作成し、直流成分以外の成分からドプラ
の２次元分布像を作成しＢモード像に合成し、カラード
プラの超音波像として表示しようとするものである。

【０００８】ところが、反射体が移動していなくても、
合成しようとする焦点以外の別空間に静止反射体が存在
すると、直流以外の空間周波数成分が出力されること
が、後の検討により分かってきた。

【０００９】このことを、図３を用いて説明する。１は
振動子アレイ、２−１〜２−ｎは振動素子、１０は波面
メモリ、２１は所定の焦点に対応するようにサンプリン
グされた波面信号を示し、ＳＩは波面信号の実数部を、
ＳＱは波面信号の虚数部をそれぞれ示す。

【００１０】図３（ａ）は反射体Ｐが振動子アレイの正
面にある場合で、振動素子２−１から超音波パルスが送
波されると反射体Ｐによって超音波パルスが反射され、
反射信号２２−１として波面メモリ１０に格納される。
次に、振動素子２−２から超音波パルスを送波し、反射
体Ｐから反射された反射信号が２２−２として波面メモ
リ１０に格納される。

【００１１】同様に、全ての振動素子２−ｎまで送信・
受信を行い、多数の反射信号２２−１〜２２−ｎが得ら
れる。これら反射信号は振動素子と反射体Ｐまでの伝搬
距離が異なるために、それぞれ異なる信号波形となる。

【００１２】ここで、方位指向性をもたせるために反射
体Ｐが存在する空間に焦点を形成するように、各振動素
子と焦点までの往復の伝搬距離を考慮して、反射信号２
２−１から２２−ｎを・印で示す時点でサンプリングす
る。このサンプリングされた信号は所定焦点に対応した
波面信号２１となる。また、サンプリングする時に、直
交検波もしくは直交サンプリングを行うことにより実数
部ＳＩと虚数部ＳＱが得られる。

【００１３】この波面信号２１を高速フーリエ変換等の
スペクトル分布検出器により、スペクトル分布Ｐ（ｆ）
を求める。この時、焦点を形成しようとする位置に反射
体が存在しているため、サンプリング時には各振動素子
で受波した受信信号同士が同位相となる。このため、波
面信号は直流成分のみとなり、他のスペクトル成分はゼ
ロとなる。

【００１４】この直流成分のみに着目すれば、従来から
行われている時間調整して合成加算する「Ｄｅｌａｙ
ａｎｄ Ｓｕｍ」といわれる開口合成技術と同じであ
る。

【００１５】次に、図３（ｂ）は反射体Ｐが合成しよう
とする焦点空間（×印で示す）の正面より下側にある場
合で、波面信号およびスペクトル成分により空間周波数
がどのようになるかを示したものである。この場合、反
射体Ｐと振動素子２−ｎの距離が短くなるために、反射
信号２２−ｎは２２−１に比べて手前の位置にくること
になる。これらの反射信号を図３（ａ）と同じ時刻でサ
ンプリングすれば（・印で示す位置で）、プラスの周波
数成分をもつ空間周波数が得られる。

【００１６】反対に、図３（ｃ）は反射体Ｐが合成しよ
うとする焦点空間の正面よりも上側にある場合を示した
もので、反射体Ｐと振動素子２−１の距離が短くなるた
めに反射信号２２−１は２２−ｎに比べて手前の位置に
くる。この場合は、マイナスの空間周波数成分をもつこ
とになる。

【００１７】前記の３つの場合で説明したように、合成
しようとする焦点の近傍空間では、サンプリングによっ
て得られた波面信号のスペクトル分布の各周波数成分
が、各方位の反射信号の大きさに対応する。

【００１８】図４は以上の説明をもとに、振動子アレイ
１と３つの反射体Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃとの位置関係と、ス
ペクトル分布の空間周波数との関係を示したものであ
る。ここでは、スペクトル分布の各周波数成分が、各方
位の反射信号の大きさを示すことが分かる。

【００１９】このため、求めたスペクトル分布には、焦
点以外の静止物体の反射信号の情報が含まれていること
から、単純に直流以外のスペクトル成分を用いて、移動
に基づくドプラ情報を検出するだけでは、十分な結果が
得られないことか判明した。すなわち、測定の原理的な
欠陥により大きな誤差が含まれてしまう場合があり、こ
の点について改良する余地がある。

【００２０】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、従来のカラードプラのもつ欠点を解決するべく先に
発明された空間周波数の概念を取り入れた開口合成技術
を用いて、静止反射体の影響をなくして精度を高めてド
プラ情報を抽出する超音波診断装置を提供することを目
的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波診断装置
は、観察対象に対して、所定の複数の方向について互い
に異なる第１および第２の駆動順序で超音波の送受波を
行う超音波送受波手段と、前記超音波送受波手段へ超音
波励起信号を出力する送信部と、前記超音波送受波手段
から出力される前記観察対象の反射信号を増幅する受信
部と、を有する送受信手段と、前記受信部の出力信号を
格納し、前記第１および第２の駆動順序ごとに前記超音
波が送受波される各方向に対応させて第１および第２の
波面データとして格納する波面メモリと、前記波面デー
タ生成手段からの第１および第２の波面データに基づい
て、第１および第２の空間周波数分布を求めるスペクト
ル分布検出手段と、前記スペクトル分布検出手段により
求められた第１および第２の空間周波数分布の差を検出
して、前記観察対象中の運動反射体の運動速度を算出す
る運動速度検出手段と、を有する。

【００２２】

【作用】本発明の構成にでは、単純に振動素子群を順番
に送信駆動して、波面信号を得てスペクトル分布を求め
るだけでは、静止反射体によるスペクトル成分が混在す
るため、超音波送受波手段を互い異なる第１及び第２の
駆動順序で超音波の送受波を行い、これら駆動順序に対
応した第１及び第２の波面データから第１と第２の空間
周波数分布を求めこれら分布の差分をとることにより、
静止反射体の影響を取り除けるので、血流等の移動反射
体のみに起因するドプラ情報を精度良く抽出できる。

【００２３】従って、本発明の構成を用いれば、精度の
良い２次元の血流分布像を表示することも可能である。

【００２４】

【実施例】まず、本発明の原理について、図２を参照し
て説明する。

【００２５】図２は空間周波数の概念を取り入れた開口
合成技術を用いて、移動体によるドプラ情報を取り出す
原理についての説明図である。

【００２６】図２（ａ）は振動子アレイ１の送信駆動順
序を上から順にライン１，２，３，…，７とした場合
で、これをシーケンスＡと呼び、第１のスペクトル分布
を検出する過程を説明するものである。ここでは、反射
体Ｐが振動子アレイに近づいている状態を示している。

【００２７】送受信シーケンスがライン１からライン７
へ変わるに従い、反射体Ｐと振動素子２−１〜２−７の
空間距離が徐々に短くなるために、反射信号２２−１〜
２２−７はライン番号が大きくなるに従い、反射体が静
止している時に比べて、時間的に徐々に早く到達するよ
うになる。波面メモリ１０内で・印で示すのが、焦点を
構成する波面信号を得るためのサンプリング時刻であ
る。

【００２８】反射信号２２−１〜２２−７をサンプリン
グして得られた波面信号２１は、交流信号となる。波面
信号２１から高速フーリエ変換等によりスペクトル分布
を求めるとプラスの空間周波数をもつスペクトルＰＡ
（ｆ）となる。このスペクトルＰＡ（ｆ）の中で、破線
で示すスペクトル成分は図示していない静止反射体に起
因するものであり、一方、斜線で示すスペクトル成分は
移動反射体Ｐによるものから構成される。

【００２９】静止反射体によるスペクトル分布は図３ま
たは図４で説明した既述の理由により、反射体の分布の
仕方に応じて様々な周波数成分をもつことになる。

【００３０】図２（ｂ）は振動子アレイ１の送信駆動順
序を図２（ａ）の場合と逆に、ライン７，６，５，…，
１とした場合で、これをシーケンスＢと呼び第２のスペ
クトル分布を検出する過程を説明するものである。この
シーケンスＢにおいても反射体Ｐが振動子アレイ１に近
づいている状態を示している。ここでは、シーケンスＡ
と異なり振動素子の駆動順序が逆であるために反射信号
２２−１〜２２−７はライン番号が大きくなるに従い、
反射信号が徐々に遠ざかるように見える。波面メモリ１
０内で・印で示す時刻でサンプリングすれば波面信号２
１が得られる。この波面信号は（ａ）で示すシーケンス
Ａの場合と異なり、スペクトル分布を求めるとマイナス
の空間周波数をもつスペクトル成分が検出される。ここ
で、マイナスの周波数分布が識別できるのは、波面信号
を複素数で扱っていることによる。

【００３１】シーケンスＡとシーケンスＢの場合で移動
体によるスペクトル成分の出方が異なるのは、波面信号
２１の変数軸の方向が互いに逆になっているためであ
る。

【００３２】また、図示していない静止反射体では、振
動子アレイのシーケンスＡやＢで駆動順序が変わって
も、送信ごとに反射体が移動することがないため、同一
の波面信号が得られるためスペクトル分布の形状も同じ
となる。静止反射体と移動反射体の両者を含む場合は、
線形処理を行っているため、スペクトル分布も静止反射
体による成分と移動反射体による成分が単純に合成され
る。

【００３３】シーケンスＡで得られたスペクトル分布Ｐ
Ａ（ｆ）とシーケンスＢで得られたスペクトル分布ＰＢ
（ｆ）とから差分演算ＰＡ（ｆ）−ＰＢ（ｆ）を行え
ば、静止反射体によるスペクトル成分がなくなり、図２
（ｃ）で示す差分演算結果となり、移動体Ｐのみによる
スペクトル成分のみが出力される。

【００３４】このスペクトルから０点を中心に点対称加
算ＰＡ（ｆ）＋ＰＡ（−ｆ）を行えば、図２（ｄ）に示
す移動体スペクトルが得られる。この移動体スペクトル
の周波数は移動体の速度に比例し、大きさは移動体の反
射強度に比例する。

【００３５】このように、振動子アレイ１の駆動シーケ
ンスを２種類設けて、それらによって得られた波面信号
のスペクトル分布の差分をとることによって、静止反射
体の影響を取り除き、移動体のみの情報を抽出すること
ができる。

【００３６】図を参照して本発明の実施例について、以
下に説明する。図１は、本発明の一実施例に係る構成図
である。１は振動子アレイ、２−１〜２−ｎは振動素
子、３は超音波パルス波面、４は振動子を切り替えるた
めのマルチプレクサ、５はパルス発生器、６は送信駆動
回路、７は受信増幅回路、８は受信増幅回路の増幅度を
制御するためのＳＴＣコントロール回路、９はＡ／Ｄコ
ンバータ、１０は波面メモリ、１１は所定焦点の波面信
号を取り出すために波面メモリのアドレスを出力するル
ックアップテーブル（ＬＵＴ）、１２は高速フーリエ変
換回路（ＦＦＴ）、１３ａおよび１３ｂは波面信号のス
ペクトル成分を格納するためのメモリ、１４は２つのス
ペクトル成分の差分を取り出す差分回路、１５は点対称
加算回路、１６はカラーフロー処理回路、１７ａおよび
１７ｂは直流成分検出回路、１８はデジタルスキャンコ
ンバータ（ＤＳＣ）、１９はモニタ装置、２０はタイミ
ングコントロール回路をそれぞれ示す。

【００３７】この実施例では、まず原理説明のところで
説明したように、シーケンスＡで波面信号のスペクトル
分布を得る。タイミングコントロール回路２０の制御下
でマルチプレクサ４を振動素子２−１に切り替え、パル
ス発生器５で発生するパルスを送信駆動回路６で増幅
し、振動素子２−１を駆動し、超音波パルス３を発生さ
せる。この超音波パルスは生体組織および血球から反射
波として返ってくるので、受信増幅回路７により適正な
大きさに増幅する。この時、遠距離からの反射波である
ほど信号が小さくなるのでＳＴＣコントロール回路８の
制御により時間とともに増幅度を大きくする。

【００３８】このようにして距離による減衰分が補正さ
れた受信増幅回路７の出力は、Ａ／Ｄコンバータ９によ
ってデジタル信号に変換される。この時の変換速度は入
力の信号帯域の情報を損なわないようにするため、例え
ば超音波中心周波数が７．５MHz の場合は６０MHz 程度
の周波数でサンプリングしＡ／Ｄ変換した方が良い。こ
のＡ／Ｄ変換されたデジタル信号は、単に時系列の反射
信号として波面メモリ１０に格納されていく。

【００３９】次に、マルチプレクサ４を切り替えて振動
素子２−２を選択し、一連の送信・受信を繰り返し、同
様にして得られた反射信号を順次、波面メモリ１０へ格
納していく。これらの処理を振動素子２−ｎまで、つま
りｎ回の送信・受信を行い波面メモリ１０に全ての波面
データを書き込む。

【００４０】次に、ルックアップテーブル１１により所
定焦点と各振動素子までの往復伝搬距離に相当するアド
レスを発生し、波面メモリ１０の出力をサンプリングし
て波面信号を得る。この波面信号をもとに高速フーリエ
変換器ＦＦＴ１２によりシーケンスＡでのスペクトル分
布ＰＡ（ｆ）を求める。この所定焦点におけるスペクト
ル分布を観測領域の全空間、例えば２５６＊２５６の画
素全てにわたって以上の処理を行いメモリ１３ａに格納
する。

【００４１】このように、一連の動作を行った後、次の
シーケンスＢの処理を行っていく。シーケンスＡの場合
と異なるのは、振動子アレイ１の駆動順序が振動素子２
−ｎから振動素子２−１に向かっていくことである。こ
のシーケンスＢによって得られた全画像領域でのスペク
トル分布ＰＢ（ｆ）をメモリ１３ｂに格納する。そして
差分回路１４で２つのスペクトル分布の差分ＰＡ（ｆ）
−ＰＢ（ｆ）を求め、点対称加算回路１５によりＰＡ
（ｆ）＋ＰＢ（−ｆ）の移動体スペクトルを求める。

【００４２】この移動体スペクトルの周波数や大きさ
は、血流速度にほぼ比例したものとなるので、カラーフ
ロー処理回路１４により、血流発生部位を示すドプラ画
像信号を出力する。例えば、移動体スペクトル（ｄ）が
プラスの周波数成分をもっていれば赤等の暖色系で該当
部位を着色し、移動体スペクトル（ｄ）がマイナスの周
波数成分をもっていれば青色等の寒色系で該当部位を着
色するようにドプラ画像信号を作成する。

【００４３】一方、シーケンスＡで得られたスペクトル
分布ＰＡ（ｆ）から、直流成分検出回路１７ａにより直
流成分のみを取り出し、同様にシーケンスＢで得られた
スペクトル分布ＰＢ（ｆ）から、直流成分検出回路１７
ｂにより直流成分のみを取り出し、超音波反射信号の強
さを表すＢモード像の信号をつくる。この２つのＢモー
ド信号や、ドプラ画像信号をもとに、デジタルスキャン
コンバータ（ＤＳＣ）１８で座標変換や補間処理を行
い、モニタ装置１９へ出力する。

【００４４】シーケンスＡやシーケンスＢのタイミング
でマルチプレクサ４の選択順序を切り替えたり、開口合
成を行うためのルックアップテーブルＬＵＴ１１を制御
するのはタイミングコントロール回路２０である。

【００４５】本実施例によれば、振動子アレイ１の送信
駆動順序を２通り変えて波面信号のスペクトル分布を求
め、これらのスペクトル分布の差分処理を行うことによ
り、移動反射体のみに起因するドプラ情報を検出するこ
とができる。そして、本実施例では、２つのスペクトル
分布の差分処理により、静止反射体と移動反射体の分離
が容易にできるため、精度の高い血流速度分布の画像を
作成することができる。

【００４６】また、本発明では、Ｂモード像が得られる
全ての空間領域で血流分布像が、フレームレイトが低下
することなく全画面で得られる。

【００４７】ところで、シーケンスＡとシーケンスＢで
は、どちらも静止反射体によるスペクトルが得られるた
め、２枚のＢモード像が得られる。このため、ドプラ情
報を得るために、シーケンスＡとシーケンスＢを交互に
繰り返したとしてもＢモード像のフレームレイトが低下
することはない。

【００４８】前記実施例では、空間周波数信号のスペク
トル分布を求めるために、高速に周波数分布を検出する
ため高速フーリエ変換回路を用いるように説明したが、
ＭＥＭ（最大エントロピー法）やウェーブレット変換等
の周波数解析の信号処理技術を用いても良い。

【００４９】また本実施例では、多数振動子を配列した
振動子アレイ１を電子的に駆動している構成のものを用
いているが、観察対象に対して複数の方向の波形データ
が得られればよいので、例えばメカニカル走査による構
成のものでもよい。

【００５０】［付記］以上詳述したように本発明の実施
態様によれば、以下のような構成を得ることができる。
すなわち、 （１） 観察対象に対して、所定の複数の方向について
互いに異なる第１および第２の駆動順序で超音波の送受
波を行う超音波送受波手段と、前記超音波送受波手段へ
超音波励起信号を出力する送信部と、前記超音波送受波
手段から出力される前記観察対象の反射信号を増幅する
受信部と、を有する送受信手段と、前記受信部の出力信
号を格納し、前記第１および第２の駆動順序ごとに前記
超音波が送受波される各方向に対応させて第１および第
２の波面データとして格納する波面メモリと、前記波面
データ生成手段からの第１および第２の波面データに基
づいて、第１および第２の空間周波数分布を求めるスペ
クトル分布検出手段と、前記スペクトル分布検出手段に
より求められた第１および第２の空間周波数分布の差を
検出して、前記観察対象中の運動反射体の運動速度を算
出する運動速度検出手段と、を有する超音波診断装置。

【００５１】付記１に記載の構成では、２つの空間周波
数分布の差分処理により、静止反射体と移動反射体の分
離が容易にできるため、精度の高い血流速度分布の画像
をつくることができる。また、付記１に記載の構成を用
いれば、Ｂモード像が得られる全ての空間領域で血流分
布像が、フレームレイトを低下させることなく全画面で
得ることができる。

【００５２】（２） 前記超音波送受波手段は、観察対
象に対して超音波の送受波を行う複数の超音波振動子
と、前記超音波の送受波を行う超音波振動子を選択する
選択手段と、前記選択手段を制御して、互いに異なる第
１および第２の駆動順序で前記超音波振動子を選択させ
る駆動シーケンス制御手段とを有し、前記送受信手段
は、前記選択手段を介して前記複数の超音波振動子と接
続されてなり、前記波面メモリは、前記第１および第２
の駆動順序ごとに各選択された前記超音波振動子に対応
させて、第１および第２の波面データとして前記受信部
の出力信号を格納する付記１に記載の超音波診断装置。

【００５３】（３） 前記選択手段は、前記送受信手段
と前記超音波振動子の間に設けられたマルチプレクサで
あり、前記駆動シーケンス制御手段は、前記マルチプレ
クサを切り換える切り換え制御手段である付記１に記載
の超音波診断装置。

【００５４】（４） 前記第１および第２の駆動順序
は、予め決められた順序である付記１に記載の超音波診
断装置。

【００５５】（５） 前記複数の超音波振動子は、アレ
イ状に超音波エレメントが並べられたアレイ状振動子で
あり、前記駆動シーケンス制御手段は、第１の駆動順序
として前記アレイ状振動子の一端の超音波エレメントか
ら順に他端の超音波エレメントまでを選択し、第２の駆
動順序として前記アレイ状振動子の他端の超音波エレメ
ントから順に一端の超音波エレメントまでを選択するよ
う前記選択手段を制御する付記２に記載の超音波診断装
置。

【００５６】（６） 前記波面メモリは、前記受信部の
出力信号を各超音波振動子ごとに時系列的に格納する格
納手段である付記１に記載の超音波診断装置。

【００５７】（７） 前記第１および第２の駆動順序に
おいて各超音波振動子が形成する独立の音場から合成さ
れる合成音場が所定の位置に焦点を有するように、前記
波面メモリに格納されている前記受信手段の出力信号を
それぞれのサンプリング時刻に読出すメモリ読出し手段
を備えている付記６に記載の超音波診断装置。

【００５８】（８） 前記メモリ読出し手段は、前記波
面メモリの読出される点が対応する空間的な位置によっ
て、前記合成音場の焦点を変化させるように制御する付
記７に記載の超音波診断装置。

【００５９】（９） 前記メモリ読出し手段は、前記第
１および第２の駆動順序において各超音波振動子が形成
する独立の音場から合成される合成音場が、前記観察対
象を含む観察領域を少なくとも一次元走査するように、
前記波面メモリに格納されている前記受信手段の出力信
号をそれぞれのサンプリング時刻に読出す付記６に記載
の超音波診断装置。

【００６０】（１０） 前記スペクトル分布検出手段
は、高速フーリエ変換により第１及び第２の空間周波数
分布を求める高速フーリエ変換器を含む付記１に記載の
超音波診断装置。

【００６１】付記１０に記載の超音波診断装置では、高
速フーリエ変換器を用いることによって空間周波数分布
検出を高速に処理できる。

【００６２】（１１） 前記スペクトル分布検出手段の
出力から、直流成分を抽出する低域通過フィルタ手段
と、この低域通過フィルタ手段の出力を順次格納する第
１のメモリプレーンを含む画像メモリとを有する付記１
に記載の超音波診断装置。

【００６３】（１２） 前記運動速度検出手段は、前記
第１および第２の空間周波数分布の差分をとる差演算手
段と、この差演算手段の出力を前記空間周波数分布の原
点について点対称加算演算を行う加算演算手段とを有す
る付記１に記載の超音波診断装置。

【００６４】（１３） 前記画像メモリは、前記運動速
度検出手段の出力を順次格納する第２のメモリプレーン
を有する付記１１に記載の超音波診断装置。

【００６５】（１４） 前記画像メモリ手段は、前記第
１および第２のメモリプレーンに格納されている各画像
情報を重ね合わせて出力する画像重畳手段を有する付記
１３に記載の超音波診断装置。

【００６６】付記１４に記載の構成では、第１のメモリ
プレーンに格納されたデータは空間周波数の直流成分と
なり単純に反射強度を表しており、この直流成分以外の
周波数成分は、第２のメモリプレーンに格納されたデー
タ、つまり移動反射体例えば血流成分を表すドプラデー
タとして合成し、Ｂモード像のデータとして表示でき
る。

【００６７】（１５） 観察対象に対して、所定の複数
の方向について所定の第１の駆動順序で超音波を送波
し、前記各方向について観察対象からの反射波を受信し
てこの受信波形から合成される第１の波面データの空間
周波数分布を求め、前記観察対象に対して、前記所定の
複数の方向について前記所定の第１の駆動順序とは異な
る第２の駆動順序で超音波を送波し、前記各方向につい
て観察対象からの反射波を受信してこの受信波形から合
成される第２の波面データの空間周波数分布を求め、前
記第１波面データの空間周波数分布と、第２の波面デー
タの空間周波数分布との差を検出する超音波による移動
反射体の運動速度検出方法。

【００６８】単純に振動素子群を順番に送信駆動して、
波面信号を得て空間周波数分布を求めるだけでは、静止
反射体による空間周波数成分が混在するが、付記１５に
記載の超音波による移動反射体の運等速度検出方法で
は、第１波面データの空間周波数分布と、第２の波面デ
ータの空間周波数分布との差分を検出することにより、
静止反射体の影響を取り除き、移動反射体のみに起因す
るドプラ情報を抽出することができる。

【００６９】（１６） 対象となる空間内の所定位置で
得られた受信信号同士を合成して、第１の波面データ及
び第２の波面データをそれぞれ得る付記１５に記載の超
音波による移動反射体の運動速度検出方法。

【００７０】付記１６に記載の超音波による移動反射体
の運動速度検出方法では、いわゆる空間周波数の概念を
取り入れた開口合成技術を用いており、それぞれ所定の
同一焦点を構成する二つの波面データが得られ指向性を
鋭くでき、これら波面データから求めた空間周波数分布
の差分からは、静止反射体の影響が無く、かつ方位分解
能に優れた血流等の移動反射体に基づくドプラ情報を精
度良く求めることができる。

【００７１】（１７） 前記第１波面データの空間周波
数分布と、第２の波面データの空間周波数分布との差を
検出した後、両空間周波数分布の原点を基準とした点対
象に、得られた差分値を加算する付記１５に記載の超音
波による移動反射体の運動速度検出方法。

【００７２】（１８） 観察対象に対して、所定の複数
の方向について互いに異なる第１および第２の駆動順序
で超音波の送受波を行う超音波送受波手段と、前記超音
波送受波手段へ超音波励起信号を出力する送信部と、前
記超音波送受波手段から出力される前記観察対象の反射
信号を増幅する受信部と、を有する送受信手段と、前記
受信部の出力信号を格納し、この出力信号を基に前記第
１および第２の駆動順序ごとに送受波される超音波の所
定の焦点を構成する第１および第２の波面データを得る
波面データ獲得手段と、前記波面データ獲得手段からの
第１および第２の波面データに基づいて、第１および第
２の空間周波数分布を求めるスペクトル分布検出手段
と、前記スペクトル分布検出手段により求められた第１
および第２の空間周波数分布の差を検出して、前記観察
対象中の運動反射体の運動速度を算出する運動速度検出
手段と、を有する超音波診断装置。

【００７３】（１９） 前記波面データ獲得手段は、前
記受信部の出力信号を各超音波振動子ごとに時系列的に
格納する格納手段と、前記格納手段に格納されたデータ
のうち所定焦点の波面データとして取出すために前記格
納手段のアドレスを指定するアドレス指定手段とからな
る付記１８に記載の超音波診断装置。

【００７４】（２０） 前記運動速度検出手段は、前記
第１および第２の空間周波数分布の差分をとる差演算手
段と、この差演算手段の出力を前記空間周波数分布の原
点について点対称加算演算を行う加算演算手段とを有す
る付記１８に記載の超音波診断装置。

【００７５】（２１）前記超音波送受波手段はアレイ状
に並べた振動素子群からなり、これら振動素子群を前記
第１および第２の駆動順序として２種のシーケンスで送
信駆動して切り替えるためのマルチプレクサを有してお
り、前記格納手段は、振動素子群の素子それぞれに対応
する反射信号として格納するメモリであり、前記アドレ
ス指定手段は、伝搬距離に応じて焦点を形成するように
前記メモリのアドレスデータを発生して第１及び第２波
面データを得るルックアップテーブルであり、前記スペ
クトル分布検出手段は、ルックアップテーブルの発生す
るアドレスに応じて得られた第１及び第２波面データを
入力して二つの空間周波数分布を求めるスペクトル分布
検出器であり、前記運動速度検出手段は二つの空間周波
数分布の差分を検出し、移動反射体に起因するドプラ情
報を検出して血流速度分布を求める付記１９に記載の超
音波診断装置。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波送受波手段の送信駆動順序を異なる２通りに変え
て各波面データの空間周波数分布をそれぞれ求め、これ
らの空間周波数分布の差分処理を行うことにより、移動
反射体のみに起因するドプラ情報を高精度に検出するこ
とができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を説明するための構成
図。

【図２】図２は本発明の原理を説明するための概念図。

【図３】図３は反射体の位置とスペクトル分布の対応関
係の説明図。

【図４】図４はスペクトル分布の各周波数成分が、各方
位の反射信号に対応することを示す説明図。

【符号の説明】

１…振動子アレイ ２−１〜２−７…振動素子 ４…マルチプレクサ ７…受信増幅回路 ９…Ａ／Ｄコンバータ １０…波面メモリ １１…ルックアップテーブル（ＬＵＴ） １２…高速フーリエ変換器（ＦＦＴ） １４…差分回路 １５…点対称加算回路 １７ａ，１７ｂ…直流成分検出回路 １８…デジタルスキャンコンバータ １９…モニタ装置 ２０…タイミングコントロール回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察対象に対して、所定の複数の方向に
   ついて互いに異なる第１および第２の駆動順序で超音波
   の送受波を行う超音波送受波手段と、 前記超音波送受波手段へ超音波励起信号を出力する送信
   部と、前記超音波送受波手段から出力される前記観察対
   象の反射信号を増幅する受信部と、を有する送受信手段
   と、 前記受信部の出力信号を格納し、前記第１および第２の
   駆動順序ごとに前記超音波が送受波される各方向に対応
   させて第１および第２の波面データとして格納する波面
   メモリと、 前記波面データ生成手段からの第１および第２の波面デ
   ータに基づいて、第１および第２の空間周波数分布を求
   めるスペクトル分布検出手段と、 前記スペクトル分布検出手段により求められた第１およ
   び第２の空間周波数分布の差を検出して、前記観察対象
   中の運動反射体の運動速度を算出する運動速度検出手段
   と、を有する、 ことを特徴とする超音波診断装置。