JPH08131437A - 超音波ドップラ診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】超音波振動子面に対して平行部位の血流部の検
出能を有する超音波ドップラ診断装置を安価に提供する
こと。 【構成】ドップラ用送受信回路３２から延出する信号線
は、超音波プローブ２に設けた超音波振動子２０のｉ番
目に配列されている超音波振動子２１と、この超音波振
動子２１の隣に位置するｉ＋１番目に配列されている超
音波振動素子２２とにそれぞれ出入力トランス３２ａを
介して接続されており、前記超音波振動子２１がパルス
Ａで駆動し、超音波振動子２２がパルスＢで駆動するよ
うになっている。このため、超音波振動子面２０Ａから
垂直な方向に放射される超音波を抑制して、周囲に拡散
するように伝搬される。すなわち、この超音波振動子２
０から放射される超音波は、超音波振動子面２０Ａに対
して垂直な方向への感度が低く、超音波振動子面に対し
て平行な方向への感度が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を放射して生体
の血流部を観察する超音波ドップラ診断装置に関し、特
に、内視鏡下で超音波を放射して処置部近傍の血流部の
有無を観察する超音波ドップラ診断装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、体腔内に内視鏡
を挿通して観察対象部位を観察するだけでなく、内視鏡
に設けた処置具挿通用チャンネルを介して治療部位まで
様々な処置具を挿通して内視鏡観察下で切開や切除、穿
刺、焼灼などの処置を行う手技が開発されている。しか
し、治療部位が体腔表面下に存在して視覚的にとらえに
くい場合も少なくなく、処置中に誤って血管を傷つける
ことがないように、治療部位表面下の血流部の有無を予
め確認しておく必要があった。

【０００３】体表表面下の血流部の位置を知る技術とし
ては、モニタに表示されるＢモード断層像上に血流部を
着色して示すカラーフローマッピング技術があるが、遅
延回路によって指向性の強い超音波ビームを発生させて
いるので、体表面に対して平行に走っている血流部をと
らえにくいという欠点と共に、カラーフローマッピング
を実現する装置が複雑で高価であるという問題があっ
た。

【０００４】また、血管内を流れる血液の流速を計測す
る手段としては連続波ドップラの技術が知られている
が、距離分解能を有していないため、血流部が体表面直
下近傍を走っているのか深部を走っているのかを知るこ
とができなかった。

【０００５】このため、特開昭５８−５４９３６号公報
には遅延回路で超音波ビームに指向性を与える超音波診
断装置が示されている。また、特開昭５８−５４９４０
号公報には生体内の断層情報と血流速度情報とを得るこ
とのできる電子走査型複合超音波診断装置が示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５８−５４９３６号公報の超音波診断装置では遅延
回路や速度合成回路が複雑で高価であった。一方、前記
特開昭５８−５４９４０号公報の電子走査型複合超音波
診断装置では断層像上で血管の位置を確認した上で、超
音波ビームが直角に入射しない振動子群を設定しなけれ
ばならないので手間がかかるものであった。

【０００７】また、内視鏡下で処置を行う場合には、処
置部近傍の体腔表面直下に血流部が存在するか否かが解
ればよいので、上述の超音波診断装置では内視鏡下での
処置に不向きであった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、超音波振動子面に対して平行部位の血流部の検出
能を有する超音波ドップラ診断装置を安価に提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の超音波ドップラ
診断装置は、ドップラ効果を利用してドップラ成分を検
出することによって生体の血流部を観察する超音波ドッ
プラ診断装置であって、プローブに少なくとも２つ以上
の互いに独立して送受信可能な超音波振動子を隣接また
は群配列で配設し、このプローブに配設した隣合う１組
の超音波振動子を互いに逆位相の駆動信号で駆動させ
る。

【００１０】

【作用】この構成によれば、超音波振動子から超音波を
放射して超音波振動子面直下近傍の血流部の有無を観察
する。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図６は本発明の一実施例に係り、図１
は超音波ドップラ診断装置の概略構成を示すブロック
図、図２は超音波振動子とドップラ用送受信回路との回
路構成を示す図、図３はドップラ用送受信回路隣合う超
音波振動子に出力されるパルスの位相の違いを示す図、
図４は超音波振動子から放射される超音波の放射状態を
示す概念図、図５は手術状態を示す図、図６はモニタに
表示されるＢモード断層像とドップラメータとを示す図
である。

【００１２】図１に示すように超音波ドップラ診断装置
１は、例えば電子走査式アレイ型超音波振動子（超音波
振動子と略記）２０備えた超音波プローブ２と、前記超
音波振動子２０の駆動及び受信信号の各種信号処理を行
って診断画像を生成する超音波観測装置３と、この超音
波観測装置３で生成された診断画像を表示するカラーモ
ニタ４とを備えて構成されている。

【００１３】前記超音波振動子２から延出する信号線
は、超音波観察装置内に延出され、超音波振動子２に対
する駆動信号を送受波して超音波を発生させるＢモード
用送受信回路３１及び後述するドップラ用送受信回路３
２に接続されている。前記Ｂモード用送受信回路３１は
受信信号を基にＢモード画像を生成するＢモード用画像
処理回路３３に接続され、ドップラ用送受信回路３２は
受信信号のドップラ成分を検出して血流情報の画像を生
成するドップラ信号処理回路３４に接続されている。そ
して、前記Ｂモード用画像処理回路３３及びドップラ信
号処理回路３４は、Ｂモード画像と血流情報の画像とを
映像信号に変換するデジタルスキャンコンバータ（以下
ＤＳＣと略記）３５に接続されている。

【００１４】このＤＳＣ３５はモニタ４に接続されてお
り、このモニタ４の画面上にＤＳＣ３５で生成したＢモ
ード断層像とドップラ成分表示手段とを表示する。な
お、これらの回路は全て図示しない制御回路によって制
御されている。また、ドップラ用送受信回路３２には任
意の測定深度の信号を得るためのゲート回路（不図示）
が含まれている。

【００１５】図２に示すようにドップラ用送受信回路３
２から延出する信号線は、超音波プローブ２に設けた超
音波振動子２０のｉ番目に配列されている超音波振動子
２１と、この超音波振動子２１の隣に位置するｉ＋１番
目に配列されている超音波振動素子２２とにそれぞれ出
入力トランス３２ａを介して接続されており、前記超音
波振動子２１がパルスＡで駆動し、超音波振動子２２が
パルスＢで駆動するようになっている。なお、超音波振
動子２１と超音波振動子２２とに接続される信号線の中
途には切換スイッチ５が設けられており、図示しない制
御回路によって超音波振動子２１及び超音波振動子２２
をＢモード用送受信回路３１またはドップラ用送受信回
路３２でそれぞれ切換え制御できるようにしている。

【００１６】図３に示すようにドップラ用送受信回路３
２から超音波振動子２１と超音波振動子２２とにそれぞ
れ送られるパルスＡとパルスＢとは前記出入力トランス
３２ａを通すことによって波形が同じで位相が逆の駆動
信号となる。このため、この隣合う超音波振動子２１と
超音波振動素子２２とが逆位相のパルスによってそれぞ
れ駆動するので、この超音波振動子２１と超音波振動素
子２２から放射される超音波は、並んで配設された点音
源が作り出す音場となり、図４に示すように超音波振動
子面２０Ａから垂直な方向に放射される超音波を抑制し
て、図のように周囲に拡散するように伝搬される。この
ため、この超音波振動子２０から放射される超音波は、
超音波振動子面２０Ａに対して垂直な方向への感度が低
く、超音波振動子面に対して平行な方向への感度が高く
なる。

【００１７】上述のように構成した超音波ドップラ診断
装置１の作用を説明する。図５に示すように例えば、腹
部６には２本のトラカール６１，６２が治療部位に向け
て穿刺されており、第１のトラカール６１には超音波プ
ローブ２が挿通され、第２のトラカール６２には硬性内
視鏡６３が挿通されている。

【００１８】硬性内視鏡６３を観察しながら前記図４に
示したように超音波プローブ２の超音波振動子面２０を
治療対象部位６５に配置する。そして、この治療対象部
位６５の体腔表面直下近傍に血流部６６が存在するか否
かを確認するためにドップラ用送受信回路３２から超音
波振動子２１及び超音波振動子２２に駆動信号を出力す
る。このとき、図示しない超音波観測装置３の制御パネ
ルで血流部を観測する深度が設定してある。また、Ｂモ
ード用送受信回路３１からも超音波振動子２０に駆動信
号が出力される。

【００１９】前記超音波振動子２１及び超音波振動子２
２から放射された超音波は生体内で反射し、この生体内
で発射した超音波を超音波振動子２１及び超音波振動子
２２で受信し、ドップラ用送受信回路３２を介してドッ
プラ信号処理回路３４で信号処理されてドップラ成分が
検出される。

【００２０】そして、図６に示すようにモニタ４の画像
表示部４１にＢモード断層像４２が表示されると共に、
画像表示部４１の近くに設けられたドップラ成分表示手
段としてのドップラメータ４３にドップラ成分がバーグ
ラフとして表示される。このバーグラフへの表示のされ
方によって超音波振動子面直下近傍の血流部の有無が確
認される。

【００２１】すなわち、図６に示したドップラメータ４
３にバーグラフが表示されない場合には超音波振動子面
直下近傍に血流部が存在せず、ドップラメータ４３にバ
ーグラフが脈を打つように周期的に表示された場合には
超音波振動子面直下近傍に動脈が存在し、ドップラメー
タ４３のバーグラフが一定の長さに表示された場合には
超音波振動子面直下近傍に静脈が存在することが示され
る。

【００２２】そして、治療対象部位に血流部がないこと
を確認したなら、例えば処置具として電気メスを用いて
治療部の処置を行う。

【００２３】なお、前記Ｂモード断層像４２が表示され
る画像表示部４１両脇には、設定測定深度（ゲート設定
状態）を示す深度さゲージ４４が表示されるようになっ
ており、超音波観測装置３の図示しない制御パネルで設
定した測定深度が一見して分かるようになっている。

【００２４】このように、複数の超音波振動子群の任意
の隣合う超音波振動子を波形が同じで位相が逆の駆動信
号で駆動させることにより、超音波振動子面直下近傍の
血流部の有無を感度良く検出することができる。このこ
とにより、超音波ドップラ診断装置が安価な構成とな
る。

【００２５】また、モニタ上にＢモード断層像と表示す
ると共に、このモニタ上にドップラメータを設けること
により、超音波振動子面を当てた体腔の断層像の観察
と、体腔表面近傍の血流部の有無の両方を容易に観察す
ることができる。

【００２６】さらに、２つの超音波振動子を配設したリ
ニア式超音波プローブに切換スイッチを設け、隣合う超
音波振動子にＢモード用送受信回路とドップラ用送受信
回路とから時分割で信号を送受するように切換え制御す
ることにより、上述と同様の作用効果を容易に得ること
ができる。

【００２７】なお、本実施例ではドップラ処理において
隣合う１つづつの超音波振動子を１組として逆位相で駆
動したが、隣合う２個ずつあるいは３個ずつの超音波振
動子を１組にして逆位相で駆動するようにしても良い。

【００２８】なお、Ｂモード画像を得る技術に関しては
公知なので説明を省略した。

【００２９】図７及び図８は本発明の第２実施例に係
り、図７は超音波振プローブの先端部を示す斜視図、図
８はモニタに表示されるＢモード断層像とドップラメー
タとを示す図である。

【００３０】図７に示すように本実施例においては超音
波プローブ７０の先端部にコンベックス式の超音波振動
子７１を設けている。また、この超音波プローブ７０に
は照明光学系７２及び観察光学系７３が備えられ、処置
挿通用チャンネル７４には生検針７５などの処置具が挿
通されるようになっている。なお、超音波振動子７１は
挿入管７６の内部を挿通するケーブル（不図示）によっ
て超音波観測装置３へ延出されている。また、照明光学
系７２及び観察光学系７３は挿入管７６を経て、図示し
ない光源装置及び画像表示装置にそれぞれ接続されてい
る。その他の構成は前記第１実施例と同様である。

【００３１】まず、超音波プローブ７０を照明光学系７
２で体腔内を照明する一方、観察光学系７３で観察しな
がら例えば、口腔から治療対象部位に向けて挿入してい
く。そして、超音波プロープ７０の先端部が目的とする
治療対象部位の付近に配置する。

【００３２】次に、図８に示すモニタ４の画像表示部４
１に表示されるＢモード断層像４２にて生検針７５を穿
刺する部位を確認する。ここで、図示しない超音波観測
装置３の制御パネルによって血流部を観測する深度を決
定する。この設定深度は深度ゲージ４４によって示され
る。

【００３３】次いで、ドップラメータ４３を観察し、超
音波振動子面直下近傍に血流部があるか否かを確認す
る。そして、血流部がないことを確認してから処置具挿
通用チャンネル７４から生検針７５を突出させて治療部
位の処置を行える。その他の作用及び効果は前記第１実
施例と同様である。

【００３４】［付記］ １．ドップラ効果を利用してドップラ成分を検出するこ
とによって生体の血流を観察する超音波ドップラ診断装
置において、プローブに少なくとも２つ以上の互いに独
立して送受信可能な超音波振動子を隣接または群配列で
配設し、このプローブに配設した隣合う１組の超音波振
動子を互いに逆位相の駆動信号で駆動する超音波ドップ
ラ診断装置。

【００３５】２．前記超音波振動子で得たドップラ成分
を表示するドップラ成分表示手段を有する付記１記載の
超音波ドップラ診断装置。

【００３６】３．前記プローブに配設する超音波振動子
が電子走査式のアレイ形振動子であり、Ｂモード用送受
信回路と、Ｂモード用画像処理回路と、Ｂモード用画像
表示手段とをを具備する付記１記載の超音波ドップラ診
断装置。

【００３７】４．前記ドップラ成分表示手段を前記Ｂモ
ード用画像表示手段の近傍に配置する付記３記載の超音
波ドップラ診断装置。

【００３８】５．前記Ｂモード用画像表示手段の側面部
の少なくとも一方にドップラ計測の設定深度を示す深度
ゲージが表示される付記４記載の超音波ドップラ装置。

【００３９】６．前記プローブに配設する超音波振動子
がコンベックス式超音波振動子である付記１及び付記３
記載の超音波ドップラ診断装置。

【００４０】７．前記プローブに配設する超音波振動子
がリニア式超音波振動子である付記１及び付記３記載の
超音波ドップラ診断装置。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波振動子面に対して平行部位の血流部の検出能を有す
る超音波ドップラ診断装置を安価に提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図６は本発明の一実施例に係り、図
１は超音波ドップラ診断装置の概略構成を示すブロック
図

【図２】超音波振動子とドップラ用送受信回路との回路
構成を示す図

【図３】ドップラ用送受信回路隣合う超音波振動子に出
力されるパルスの位相の違いを示す図

【図４】超音波振動子から放射される超音波の放射状態
を示す概念図

【図５】手術状態を示す図

【図６】モニタに表示されるＢモード断層像とドップラ
メータとを示す図

【図７】図７及び図８は本発明の第２実施例に係り、図
７は超音波振プローブの先端部を示す斜視図

【図８】モニタに表示されるＢモード断層像とドップラ
メータとを示す図

【符号の説明】

１…超音波ドップラ診断装置 ２…超音波プローブ ３２…ドップラ用送受信回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドップラ効果を利用してドップラ成分を
   検出することによって生体の血流部を観察する超音波ド
   ップラ診断装置において、 プローブに少なくとも２つ以上の互いに独立して送受信
   可能な超音波振動子を隣接または群配列で配設し、この
   プローブに配設した隣合う１組の超音波振動子を互いに
   逆位相の駆動信号で駆動することを特徴とする超音波ド
   ップラ診断装置。