JPS6224095B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6224095B2 JPS6224095B2 JP52020235A JP2023577A JPS6224095B2 JP S6224095 B2 JPS6224095 B2 JP S6224095B2 JP 52020235 A JP52020235 A JP 52020235A JP 2023577 A JP2023577 A JP 2023577A JP S6224095 B2 JPS6224095 B2 JP S6224095B2
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- JP
- Japan
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- blood flow
- probe
- flow meter
- ultrasonic
- tomographic image
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波断層像診断装置と超音波血流
計とを用い、断層像の計測と同時に表示された断
層像内の任意の点の血流速度の計測が可能な超音
波診断装置に関するものである。
計とを用い、断層像の計測と同時に表示された断
層像内の任意の点の血流速度の計測が可能な超音
波診断装置に関するものである。
従来、パルスドプラ形の超音波血流計により体
表より任意の深度の血流速度を得ることは可能で
あつたが生体内のどの部位が測定されているか明
らかでなかつた。そこで超音波の反射信号を時間
とともに一次元表示するいわゆるＡモード信号と
血流速度の測定点をレンジゲートとして同時表示
する方法があるがやはり生体部位の同定が困難で
あり、血流計の定量化、再現性に問題があつた。
表より任意の深度の血流速度を得ることは可能で
あつたが生体内のどの部位が測定されているか明
らかでなかつた。そこで超音波の反射信号を時間
とともに一次元表示するいわゆるＡモード信号と
血流速度の測定点をレンジゲートとして同時表示
する方法があるがやはり生体部位の同定が困難で
あり、血流計の定量化、再現性に問題があつた。
また断層像用探触子と血流計用探触子とを一定
角度で固定し断層像内の特定方向の任意の深度の
血流を計測する装置があるが、例えば心臓内血流
計測の場合のように最適の断層像が得られる体表
部位と最適の血流計測がなされる体表部位とが被
検者により異なつている場合には、この方式は不
適当である。
角度で固定し断層像内の特定方向の任意の深度の
血流を計測する装置があるが、例えば心臓内血流
計測の場合のように最適の断層像が得られる体表
部位と最適の血流計測がなされる体表部位とが被
検者により異なつている場合には、この方式は不
適当である。
本発明は体表より超音波断層像を得て、同時に
その断層像内の任意方向から任意の点の血流速度
を計測することが可能な超音波診断装置を提供す
ることを目的とする。
その断層像内の任意方向から任意の点の血流速度
を計測することが可能な超音波診断装置を提供す
ることを目的とする。
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。第１図において１は電子走査形扇形超音波断
層像診断装置の探触子であり、端子ａは出力端子
である。２はパルスドプラ形超音波血流計の探触
子であり、端子ｂは出力端子である。これら２つ
の探触子はそれぞれアームに紙面に垂直な回転軸
により保持され、これらのアーム同志も紙面に垂
直な回転軸により連結されている。したがつて両
探触子の相対位置，角度は自在に設定できる。３
は基準となるパルス発振器（例えば繰り返えし周
波数5kHz）であり、第２図ａにその発振波形の
一例を示す。６は1/n分周器でありｎ＝５のとき
の出力を第２図ｂに示す。５はスイツチであり、
分周器６の出力を制御信号とし、この制御信号が
１のときスイツチ５はOFF、制御信号が０のと
きスイツチ５はONとなる。スイツチ５の出力波
形を第２図ｃに示す。８は超音波断層診断装置
（以下において断層装置と略す）、９は超音波血流
計（以下において血流計と略す）、１０は血流計
探触子の位置検出部、１１は血流計用表示信号発
生部、１２はモニタのXYZ信号切換スイツチ、１
３はモニタである。
る。第１図において１は電子走査形扇形超音波断
層像診断装置の探触子であり、端子ａは出力端子
である。２はパルスドプラ形超音波血流計の探触
子であり、端子ｂは出力端子である。これら２つ
の探触子はそれぞれアームに紙面に垂直な回転軸
により保持され、これらのアーム同志も紙面に垂
直な回転軸により連結されている。したがつて両
探触子の相対位置，角度は自在に設定できる。３
は基準となるパルス発振器（例えば繰り返えし周
波数5kHz）であり、第２図ａにその発振波形の
一例を示す。６は1/n分周器でありｎ＝５のとき
の出力を第２図ｂに示す。５はスイツチであり、
分周器６の出力を制御信号とし、この制御信号が
１のときスイツチ５はOFF、制御信号が０のと
きスイツチ５はONとなる。スイツチ５の出力波
形を第２図ｃに示す。８は超音波断層診断装置
（以下において断層装置と略す）、９は超音波血流
計（以下において血流計と略す）、１０は血流計
探触子の位置検出部、１１は血流計用表示信号発
生部、１２はモニタのXYZ信号切換スイツチ、１
３はモニタである。
４はモード切換制御信号発生器、７は切換スイ
ツチであり制御信号発生器４の出力が１のときス
イツチ５の出力を断層装置８に入力させ、分周器
６の出力を血流計９に入力させる。この場合断層
像計測を主に血流計測を従にする。逆にモード切
換制御信号発生器４の出力が０のときスイツチ５
の出力を血流計９に入力させ、分周器６の出力を
断層像装置８に入力させる。この場合血流計測を
主に断層像計測を従にする。１３、１４および１
５はsin、cosポテンシオであり探触子１，２及び
これらを連結する２本のアームの相互の角度か
ら、それぞれ第３図に示すSinθ１，Cosθ１、
Sinθ２、Cosθ２、Sinθ３、Cosθ３を検出
し、位置検出部１０に入力する。同時にSinθ
03、Cosθ３は表示信号発生部１１に入力する。
位置検出部１０においては後述の演算がなされ血
流計用探触子の振動面の座標（X0，Y0）が出力す
る。また血流計９の端子９−１よりＡモード信
号、９−２より血流測定点のレンジゲート信号お
よび９−３より距離マーク信号（例えば距離１cm
を音速（1500m／ｓ）の1/2で除した時間13ミリ
秒の繰り返えしパルス）が一方より血流計用表示
信号発生部１１に入力する。なお、上述の３信号
を発生する血流計は公知であるので詳細は省略す
る。他方、Sin、Cosポテンシオ１５より探触子
１の軸方向に対する探触子２の軸の角度θ３を示
すSinθ３、Cosθ３が表示信号発生部１１に入
力し、後述の演算がなされ、血流計用Ｘスイー
プ；ＸD、Ｙスイープ；ＹDおよびＺスイープ；Ｚ
D（一定）が得られる。スイツチ１２はモニタの
XYZ信号切換スイツチであり制御信号（断層装置
８の制御信号と同一）が１のとき断層装置用の
XYZ信号をそれぞれ端子１２−１，１２−２，１
２−３より出力させる。スイツチ１２の制御信号
が０のとき血流計用表示信号発生部１１のXYZ信
号をそれぞれ端子１２−１，１２−２，１２−３
より出力する。スイツチ１２の出力はモニタ１３
の入力となり表示される。
ツチであり制御信号発生器４の出力が１のときス
イツチ５の出力を断層装置８に入力させ、分周器
６の出力を血流計９に入力させる。この場合断層
像計測を主に血流計測を従にする。逆にモード切
換制御信号発生器４の出力が０のときスイツチ５
の出力を血流計９に入力させ、分周器６の出力を
断層像装置８に入力させる。この場合血流計測を
主に断層像計測を従にする。１３、１４および１
５はsin、cosポテンシオであり探触子１，２及び
これらを連結する２本のアームの相互の角度か
ら、それぞれ第３図に示すSinθ１，Cosθ１、
Sinθ２、Cosθ２、Sinθ３、Cosθ３を検出
し、位置検出部１０に入力する。同時にSinθ
03、Cosθ３は表示信号発生部１１に入力する。
位置検出部１０においては後述の演算がなされ血
流計用探触子の振動面の座標（X0，Y0）が出力す
る。また血流計９の端子９−１よりＡモード信
号、９−２より血流測定点のレンジゲート信号お
よび９−３より距離マーク信号（例えば距離１cm
を音速（1500m／ｓ）の1/2で除した時間13ミリ
秒の繰り返えしパルス）が一方より血流計用表示
信号発生部１１に入力する。なお、上述の３信号
を発生する血流計は公知であるので詳細は省略す
る。他方、Sin、Cosポテンシオ１５より探触子
１の軸方向に対する探触子２の軸の角度θ３を示
すSinθ３、Cosθ３が表示信号発生部１１に入
力し、後述の演算がなされ、血流計用Ｘスイー
プ；ＸD、Ｙスイープ；ＹDおよびＺスイープ；Ｚ
D（一定）が得られる。スイツチ１２はモニタの
XYZ信号切換スイツチであり制御信号（断層装置
８の制御信号と同一）が１のとき断層装置用の
XYZ信号をそれぞれ端子１２−１，１２−２，１
２−３より出力させる。スイツチ１２の制御信号
が０のとき血流計用表示信号発生部１１のXYZ信
号をそれぞれ端子１２−１，１２−２，１２−３
より出力する。スイツチ１２の出力はモニタ１３
の入力となり表示される。
さらに血流計用探触子位置検出部１０および血
流計用表示信号発生部１１につき詳細に説明す
る。まず位置検出部１０について説明する。第３
図に示すように断層装置用探触子１の長さl1、血
流計用探触子２の長さl3、Sin、Cosポテンシオ１
３と１４の間および１４と１５の間の距離をとも
にl2とし、断層用探触子１の軸方向をＸ軸、断層
用探触子１の先端を原点（０，０）、ポテンシオ
１３，１４，１５においてＸ軸方向からの角度を
それぞれθ１，θ２，θ３とすれば血流計探触子
先端の座標（X0，Y0）は X0＝−l1＋l2cosθ１＋l2cosθ２＋l3cosθ３｝
(1) Y0＝l2sinθ１＋l2sinθ２＋l3sinθ３ となる。したがつて位置検出部においては(1)式の
演算を行なえばよい。
流計用表示信号発生部１１につき詳細に説明す
る。まず位置検出部１０について説明する。第３
図に示すように断層装置用探触子１の長さl1、血
流計用探触子２の長さl3、Sin、Cosポテンシオ１
３と１４の間および１４と１５の間の距離をとも
にl2とし、断層用探触子１の軸方向をＸ軸、断層
用探触子１の先端を原点（０，０）、ポテンシオ
１３，１４，１５においてＸ軸方向からの角度を
それぞれθ１，θ２，θ３とすれば血流計探触子
先端の座標（X0，Y0）は X0＝−l1＋l2cosθ１＋l2cosθ２＋l3cosθ３｝
(1) Y0＝l2sinθ１＋l2sinθ２＋l3sinθ３ となる。したがつて位置検出部においては(1)式の
演算を行なえばよい。
次に血流計用表示信号発生部１１について説明
する。第４図ａ，ｂ，ｃに示すように血流計９の
９−１，９−２，９−３よりそれぞれＡモード信
号、測定点のレンジゲート信号、距離マーク信号
が出力し、表示信号発生部１１に入力する。これ
らの和信号をｇ（ｔ）とおく。
する。第４図ａ，ｂ，ｃに示すように血流計９の
９−１，９−２，９−３よりそれぞれＡモード信
号、測定点のレンジゲート信号、距離マーク信号
が出力し、表示信号発生部１１に入力する。これ
らの和信号をｇ（ｔ）とおく。
ｇ（ｔ）≡｛（Ａモード信号）
＋（レンジゲート信号）＋（距離マーク信号）｝ (2)
いま血流用探触子のビーム方向指示線に垂直に
ｇ（ｔ）を表示するにはＸスイープＸD、Ｙスイ
ープＹDは第５図に示すように ここでｋは定数、ｔは時間 の演算を行なえばよい。なお、(1)及び(3)式を算出
する回路は当業者であれば簡単に作製できるので
省略する。もちろん計算機を用いてもよい。血流
用探触子のビーム方向指示線に垂直にＡモードを
重畳させた理由は断層像とＡモードとを同時観察
することにより断層用探触子と血流用探触子との
相対位置精度の確認が可能となるからである。か
かる構成とすれば断層像内の任意方向かつ任意の
点の血流信号をリアルタイムに得ることが可能で
あることを以下に説明する。
ｇ（ｔ）を表示するにはＸスイープＸD、Ｙスイ
ープＹDは第５図に示すように ここでｋは定数、ｔは時間 の演算を行なえばよい。なお、(1)及び(3)式を算出
する回路は当業者であれば簡単に作製できるので
省略する。もちろん計算機を用いてもよい。血流
用探触子のビーム方向指示線に垂直にＡモードを
重畳させた理由は断層像とＡモードとを同時観察
することにより断層用探触子と血流用探触子との
相対位置精度の確認が可能となるからである。か
かる構成とすれば断層像内の任意方向かつ任意の
点の血流信号をリアルタイムに得ることが可能で
あることを以下に説明する。
まず断層像計測を主に血流計測を従にするため
モード切換制御信号発生器４の出力を１とする。
切換スイツチ７によりゲート５の出力を断層装置
８の制御信号となり、分周器６の出力を血流計９
の制御信号となる。そこで断層像は例えば走査線
128本、40フレーム／sec、繰り返えし周波数5K
Hzとなる。また分周器のｎ＝５のとき血流計の繰
り返えし周波数1KHzとなり、検出可能な血流の
周波数偏位はサンプリング理論により最大500Hz
となる。したがつて、血流速度の計測範囲は非常
に狭くなるので血流計測は行なわずあくまで血流
の測定部位のモニタとなる。
モード切換制御信号発生器４の出力を１とする。
切換スイツチ７によりゲート５の出力を断層装置
８の制御信号となり、分周器６の出力を血流計９
の制御信号となる。そこで断層像は例えば走査線
128本、40フレーム／sec、繰り返えし周波数5K
Hzとなる。また分周器のｎ＝５のとき血流計の繰
り返えし周波数1KHzとなり、検出可能な血流の
周波数偏位はサンプリング理論により最大500Hz
となる。したがつて、血流速度の計測範囲は非常
に狭くなるので血流計測は行なわずあくまで血流
の測定部位のモニタとなる。
すなわち、位置検出部１０において血流計用探
触子２の先端（X0，Y0）は(1)式で計算され、さら
に血流計表示機構１１において第４図のＡモード
信号、レンジゲート信号および距離マーク信号が
血流計用探触子の超音波ビーム方向の表示線に垂
直に重畳され、第１図のスイツチ１２をへてモニ
タ１３に表示される。
触子２の先端（X0，Y0）は(1)式で計算され、さら
に血流計表示機構１１において第４図のＡモード
信号、レンジゲート信号および距離マーク信号が
血流計用探触子の超音波ビーム方向の表示線に垂
直に重畳され、第１図のスイツチ１２をへてモニ
タ１３に表示される。
次に血流計測を主に断層像計測を従とするため
モード切換制御信号発生器４の出力を０とする。
切換スイツチ７によりゲート５の出力を血流計９
の制御信号となり、分周器６の出力を断層装置８
の制御信号となる。そこで断層像は例えば走査線
128本、８フレーム／secとなり像がちらつく欠点
がある。しかし、血流計の繰り返えしはほぼ5K
Hzであるので、検出可能な血流の周波数偏位は
2.5KHzとなり、心臓内血流速度から、まず実用
的な値となる。
モード切換制御信号発生器４の出力を０とする。
切換スイツチ７によりゲート５の出力を血流計９
の制御信号となり、分周器６の出力を断層装置８
の制御信号となる。そこで断層像は例えば走査線
128本、８フレーム／secとなり像がちらつく欠点
がある。しかし、血流計の繰り返えしはほぼ5K
Hzであるので、検出可能な血流の周波数偏位は
2.5KHzとなり、心臓内血流速度から、まず実用
的な値となる。
以上説明したところでは分周器ｎ＝５とした
が、ｎ＝２、すなわち断層像計測と血流計測とを
交互にすることも可能なことは明らかである。こ
の場合断層像は走査線128本、20フレーム／sec、
血流計は繰り返えし2.5KHz、最大周波数偏位
1.25KHzとなり実用的である。
が、ｎ＝２、すなわち断層像計測と血流計測とを
交互にすることも可能なことは明らかである。こ
の場合断層像は走査線128本、20フレーム／sec、
血流計は繰り返えし2.5KHz、最大周波数偏位
1.25KHzとなり実用的である。
なお、本発明においては血流用探触子の位置検
出用センサとしてSin、Cosポテンシオを用いた
がθポテンシオを用い、回路的にSin、Cos変換
してもよいことは明らかである。
出用センサとしてSin、Cosポテンシオを用いた
がθポテンシオを用い、回路的にSin、Cos変換
してもよいことは明らかである。
また、本発明においては血流用探触子により得
られたＡモードを断層像に重畳して表示したが、
このＡモードを用いて他のモニタ上に通常のＭモ
ードスキヤンにより超音波心拍曲線
（Ultrasound Cardiogram）を得ることができる
ことは明らかである。
られたＡモードを断層像に重畳して表示したが、
このＡモードを用いて他のモニタ上に通常のＭモ
ードスキヤンにより超音波心拍曲線
（Ultrasound Cardiogram）を得ることができる
ことは明らかである。
以上説明したように本発明によれば超音波断層
診断装置と超音波血流計とを組合わせることによ
り、断層像内の任意方向、任意位置の血流速度を
計測することができ、血流計測の定量化、再現性
向上を寄与することが大である。
診断装置と超音波血流計とを組合わせることによ
り、断層像内の任意方向、任意位置の血流速度を
計測することができ、血流計測の定量化、再現性
向上を寄与することが大である。
以上の説明においては電子走査形扇形超音波断
層診断装置とパルスドプラ型超音波血流計を用い
て説明した。しかし断層診断装置として電子走査
形リニア形装置を用いても同様であることは明ら
かである。
層診断装置とパルスドプラ型超音波血流計を用い
て説明した。しかし断層診断装置として電子走査
形リニア形装置を用いても同様であることは明ら
かである。
また本発明においては２個の探触子を用い、時
系列的に制御して断層像および血流計測を行なつ
たが、１個の探触子（配列振動子）を時系列的に
制御しても同様であることは明らかである。この
場合、位置検出機構が不要となる利点はあるが、
断層像と血流とをそれぞれ独立に最適位置に設置
し計測することは不可能である。
系列的に制御して断層像および血流計測を行なつ
たが、１個の探触子（配列振動子）を時系列的に
制御しても同様であることは明らかである。この
場合、位置検出機構が不要となる利点はあるが、
断層像と血流とをそれぞれ独立に最適位置に設置
し計測することは不可能である。
第１図は本発明の実施例、第２図は第１図の制
御信号説明図、第３図は第１図の位置検出部説明
図、第４図は第１図の信号説明図、第５図は第１
図の表示信号発生部説明図である。
御信号説明図、第３図は第１図の位置検出部説明
図、第４図は第１図の信号説明図、第５図は第１
図の表示信号発生部説明図である。
Claims (1)
- １ 超音波断層像撮影装置に超音波血流計の機能
が付加された超音波診断装置において、断層像用
探触子と血流用探触子との相対位置及び角度を自
在に設定することが可能な探触子保持手段，前記
相対位置及び角度を検出する手段，断層像用，血
流用それぞれの発射パルスを時系列的に切換え制
御する制御手段，及び検出された相対位置及び角
度により血流計の測定点に関する表示信号を発生
する表示信号発生部を備え、表示された断層像内
の任意の点の血流速度を計測すると共に血流速度
の測定点を上記断層像に重畳することを特徴とす
る超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023577A JPS53105881A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Ultrasonic diagnosing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023577A JPS53105881A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Ultrasonic diagnosing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53105881A JPS53105881A (en) | 1978-09-14 |
| JPS6224095B2 true JPS6224095B2 (ja) | 1987-05-27 |
Family
ID=12021516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023577A Granted JPS53105881A (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Ultrasonic diagnosing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS53105881A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5554942A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ultrasoniccwave disgnosis device |
| JPS55129045A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-06 | Aloka Co Ltd | Ultrasoniccwave diagnosis method |
| JPS56119237A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Urtrasonic diagnosis apparatus |
| JPS5710808U (ja) * | 1980-06-23 | 1982-01-20 | ||
| JPS57139327A (en) * | 1981-02-25 | 1982-08-28 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic doppler diagnostic apparatus |
| US4407293A (en) * | 1981-04-24 | 1983-10-04 | Diasonics, Inc. | Ultrasound imaging apparatus for providing simultaneous B-scan and Doppler data |
| JPS6021743A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-04 | 富士通株式会社 | 超音波パルスドプラ血流計 |
| JPS61149129A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-07 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU492512B2 (en) * | 1973-05-15 | 1978-04-19 | Commonwealth Of Australia, The | Measurement of liquid flow |
-
1977
- 1977-02-28 JP JP2023577A patent/JPS53105881A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53105881A (en) | 1978-09-14 |
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