JPS6243686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波断層像の表示とその断層像内
の特定部位のドプラ計測の表示が可能なリアルタ
イム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置の改良
に関するものである。

〔従来技術〕

血流動態機能の検査に関しては、パルスドプラ
方式の超音波血流計により、体表より任意の深度
の血流速度を得る方法が従来からすぐれていると
されているが、この方法だけでは生体内のどの部
位が測定されているかを知ることができなかつ
た。そこで、第１図に示すように断層用の探触子
１とドプラ（血流）用の探触子２をアーム３で連
結し、それぞれの超音波発射パルスを第２図（ａ
は表示切換え信号、ｂは断層駆動用パルス信号、
ｃはドプラ駆動用パルス信号であり、信号ｂとｃ
は同期がとられている）に示すように、時系列的
に切換え、前記断層用の探触子１とドプラ用の探
触子２との相対位置をポテンシヨメータ４で検出
することにより、表示された断層像内の任意の点
の血流速度を同時計測すると共に血流速度の測定
点を断層像に重畳するようにしたリアルタイム方
式超音波断層・ドプラ複合診断装置が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この装置の方法では、断層用の
探触子１とドプラ用の探触子２をアーム３で連結
し、ポテンシヨメータ４によりドプラ計測部位の
位置決めを行なつているため、位置精度を上げる
場合ポテンシヨメータ４の調整に手間がかかるば
かりでなく、その取り扱いが不便であつた。ま
た、断層時とドプラ計測時の音響的干渉を防ぐた
め、繰り返し周波数をさげて各々1.5〜3KHz程度
で超音波パルスを交互に打ち出しているが、この
ように交互に打ち出すだけではドプラ周波数が充
分にとれず（最高は繰り返し周波数の半分、即ち
0.75KHz〜1.5KHz）、第３図（ハはUCG、ニは
血流パターン、ｍは検出表示できない部分であ
る）に示すようにドプラ信号の周波数分布（血流
パターン）の速い速度分ｍは検出表示できない問
題点があつた。ここで、UCG（Ultrasound
cardiogram）は心エコー図である。

本発明は、前記問題点を解決するためになされ
たものである。

本発明の目的は、高いドプラ周波数を得ること
ができ、かつ断層時とドプラ計測時の音響的干渉
のないリアルタイム方式超音波断層・ドプラ複合
診断装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、リアルタイム方式超音波
断層・ドプラ複合診断装置において、血流パター
ンと断層像を同時に別々の画面に表示する際に、
断層走査を行なつている期間中に検出される血流
パターンと、ドプラを検出している時の血流パタ
ーンの表示画像は、その検出方向が異なつている
ことを表示することができる技術を提供すること
にある。

本発明は、前記目的を達成するためになされた
ものであり、その特徴は次の通りである。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、明細書の記述及び添付図面によつて明らか
になるであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において、開示される発明のうち、代表的
なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りで
ある。

すなわち、表示された断層像内の所定の点の血
流速度と断層像を同時に表示すると共に血流速度
の測定点を前記断層像に重畳する機能を有するリ
アルタイム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置
において、超音波パルスを特定方向のみ繰り返し
発射する手段と、その発射超音波パルスの反射信
号のドプラ成分を検出する手段と、前記超音波パ
ルスを発射する探触子で断層走査することにより
断層像を得る手段と、前記両手段によつて得られ
た血流パターンと断層像をそれぞれ別々の画面に
表示する手段と、断層走査期間を表示血流パター
ン中に表示する手段を具備したことを特徴とする
ものである。

〔作用〕 前記手段によれば、ドプラ計測時の期間を長く
し、断層時の期間を短くし、各々の期間に各々の
方向に超音波パルスを発射するようにしたことに
より、ドプラ計測時と断層時の音響干渉を防止す
ると同時に、血流測定用の超音波パルスの打ち出
し周波数が上がり、ドプラ周波数の高域を充分と
ることができる。

また、モニタ用CRT（陰極線管を用いた表示
装置）を２個使用して血流パターンと断層像を
別々のモニタ用CRTに同時に表示した場合、ド
プラ用CRTには、UCG＋血流パターンの表示に
加えて距離マーク及び周波数マークを表示し、断
層用CRTには断層像中に血流速度の測定点を表
示するので、診断能率を一層向上させることがで
きる。

また、前記血流パターンと断層像とを同時に表
示する際に、血流パターンの各マークを表示する
タイミングで画像メモリ回路に記憶されている断
層像データを書き換えるか又は断層走査期間中は
血流パターンを消去して、断層走査期間を血流パ
ターン中に表示することにより、断層走査を行な
つている期間中の血流パターンとドプラを検出し
ている時の血流パターンの各表示画像の検出方向
が異なつていることを表示することができる。す
なわち、断層走査期間が血流パターン中の距離マ
ーク、周波数マーク等の表示によつて表示されて
いるので、断層走査期間の表示血流パターンの超
音波ビームがドプラ信号を検出しようとしている
方向に向いていないことを表示することができ
る。これにより、誤診を招くことを防止すること
ができる。

〔発明の実施例〕

以下、本実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一の機能を有するものは同一符号を付け、
その繰り返しの説明は省略する。

第４図は、本発明の一実施例の電子走査形扇形
超音波断層・ドプラ複合診断装置の概略構成を示
すブロツク構成図である。

第４図において、５は制御部、６は送受信部、
７は一列に並べられた多数個の振動子（32個）か
らなる探触子、８はドプラ検出部、９はドプラ音
発生用スピーカ、１０は周波数電圧変換回路（例
えば、零交差回路、周波数分折回路等）、１１，
１１′は映像混合器、１１″は映像切換器、１２は
CRTの掃引信号発生回路、１３はモニタ用CRT
である。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、制御部５において、探触子７から打ち出
される超音波パルスの打ち出し方向が決められ、
送受信部６で高圧パルス群が発生され、探触子７
の振動子に順次供給される。これにより、探触子
７の振動子から前記決められた所定の方向のみに
超音波パルスが順次発射される。そして、その反
射波は探触子７で受信され電気信号に変換され
る。この電気信号（反射信号）送受信部６で増幅
され位相合成されて、映像混合器１１及びドプラ
検出部８に入力される。ドプラ検出部８では位相
合成された送受信部６からの反射信号と制御部５
からの原発振搬送波信号とを混合して得られるド
プラ信号を、制御部５からの制御信号により任意
の深さのドプラ信号として検出する。ここで得ら
れたドプラ信号はスピーカ９を駆動してドプラ音
を発生すると共に周波数電圧変換回路１０によ
り、血流パターン信号に変換されて、前記映像混
合器１１に入力される。映像混合器１１は前記送
受信部６からの反射信号と血流パターン信号を同
期させて混合しUCGと血流パターン用輝度変調
信号とし、又一方、映像混合器１１′は前記送受
信部６からの断層像用反射信号とドプラ測定点マ
ーク信号とを同期させて混合し断層像用輝度変調
信号としてモニタ用CRT１３に後述の掃引切換
信号に同期して切り換えを行なう映像切換器１
１″を介して入力する。モニタ用CRT１３の掃引
信号発生回路１２は、第５図（イは断層像、ロは
ドプラ（血流速度）計測位置、ハはUCG、ニは
血流パターンである）に示すように、制御部５か
らの制御信号に従つて「UCG＋血流パターン」
表示用の掃引切換信号（Ｕ信号）と断層像表示用
の掃引切換信号（Ｔ信号）を交互に発生する。Ｕ
信号の期間は長い時間に、Ｔ信号の期間は断層像
の１フレーム完像の時間程度の短い時間になるよ
うに設定されている。

第６図は、前記実施例のリアルタイム方式超音
波断層・ドプラ複合診断装置のより詳細な構成を
示す詳細ブロツク構成図である。

第６図において、１４は発振周波数２〜3MHz
の原発振器、１５は超音波打ち出しタイミングを
作るために原発振器１４の発振周波数をカウント
ダウンするカウンタ、１５′はドプラ（血流速
度）計測の超音波パルス打ち出し方向を特定する
ためのドプラ計測用プリセツトツマミ、１６は超
音波の打ち出し方向を決定するためのROM
（Read Only Memory）、１７は探触子７から超
音波ビームを打ち出す高圧パルスを発生するため
の32チヤンネルのパルサ、１８は探触子７で受信
された反射信号を増幅するための32チヤンネル高
周波増幅器、１９は高周波増幅器１８の出力信号
の位相を合わせるための遅延回路、２０は前記反
射信号を検波してビデオ信号を得るための検波回
路、２１は同調回路、２２は混合器、２３はサン
プル・ホールド回路、２３′は検出されたドプラ
信号のうち所定の深さの信号を検出するための設
定ツマミ、２４はサンプル周期の音の成分を除く
ためのフイルタ、DM及びFMはそれぞれ距離マ
ーク及び周波数マーク信号で、またPMは測定点
マーク信号である。

次にこの装置の動作を説明する。

原発振器１４からの２〜3MHzの原発振をカウ
ンタ１５によりカウントダウンし、ROM１６の
番地を指定する。このROM１６に記憶された打
ち出し指令に従つて32チヤンネルのパルサ１７が
駆動し、順次打ち出し方向の変つた高圧パルス群
を発生する。この高圧パルス群が探触子７の振動
子に順次印加されて超音波パルスを扇状に発射
し、被検体を走査する。この発信された超音波パ
ルスは被検体で反射されて前記振動子に受け取ら
れ、電気信号に変換される。この電気信号（反射
信号）は高周波増幅器１８により増幅され、遅延
回路１９においてROM１６の受信指令に従つて
32チヤンネルの位相が合わせられて、送波方向の
反射信号となり、検波回路２０を通つて断層像の
ビデオ信号となる。このとき、カウンタ１５の値
をドプラ計測用プリセツトツマミ１５′で特定の
値にセツトすることにより、ROM１６の特定の
番地を指定して、前記のＵ信号の期間中実線で示
した所定の方向に常に超音波パルスの送受波が連
続して行なわれる。そして、遅延回路１９の出力
信号を混合器２２で同調回路２１を通つた原発振
の正弦波と混合することにより、ドプラ信号が得
られる。この得られたドプラ信号から設定ツマミ
２３′でセツトされた所定の深さの信号をサンプ
ル・ホールド回路２３で検出し、フイルタ２４に
よりサンプル周期の音の成分を除去して所定の深
さのドプラ信号が検出される。また遅延回路１９
の出力信号は検波回路２０を通つてUCG用のビ
デオ信号となる。

これ以後の動作は第４図において説明した場合
と同様に、この検出されたドプラ信号は、スピー
カ９を駆動してドプラ音を発生すると共に、周波
数電圧変換回路１０により血流パターン信号に変
換されて、映像混合器１１に入力される。映像混
合器１１は前記検波回路２０からのビデオ信号と
血流パターン、深さマーク及び周波数マーク信号
等を同期させて混合し、又映像混合器１１′は前
記検波回路２０からの断層像用ビデオ信号及び測
定点マーク信号を同期させ混合してモニタ用
CRT１３の輝度変調信号Ｚとし、映像切換器１
１″で切り換えて入力し、「断層像」と「UCG＋
血流パターン」とを交互にモニタ用CRT１３に
表示する。

このように、表示血流パターン中に各種々のマ
ークを入れることは、断層走査期間を血流パター
ン中に表示することになる。また、断層走査期間
を表示する手段として血流パターンを消去するよ
うにしてもよい。これにより、断層走査を行なつ
ている期間中の血流パターンとドプラを検出して
いる時の血流パターンの各表示画像の検出方向が
異なつていることが表示できるので、誤診を招く
ことを防止することができる。

第７図は、本発明の他の実施例の「断層像」と
「UCG＋血流パターン」を２個のCRTを用いてモ
ニタする場合のブロツク構成図であり、１３′は
付加した断層用CRT、Ｍは次の入力信号が来る
まで断層像を記憶しておくための画像メモリ回路
である。

前記映像混合器１１の映像混合出力信号
「UCG＋血流パターン」等がＺ信号（輝度信
号）、CRTの掃引信号発生器１２において作られ
た深さに対応する周波数の掃引信号がＹ信号（縦
掃引信号）、低速時間掃引信号がＸ信号（横掃引
信号）としてそれぞれモニタ用CRT１３に入力
される。断層用CRT１３′にはCRTの掃引信号発
生器１２から出力された超音波パルスの走査に応
じたX′、Y′信号及び映像混合器１１′からの映像
混合出力Z′信号がそれぞれ入力される。

前述したように、断層用CRT１３′の入力信号
は一瞬（断層走査の１〜２回掃引分）しか入力さ
れないので、画像メモリ回路Ｍに次の入力信号が
来るまで断層像信号を記憶しておくか、あるいは
CRT１３′に残光性のものを使用する。

前記のモニタCRT１３及び１３′の画面に表示
される像を第８図に示す。イは断層像、ロはドプ
ラ測定点マーク、ハUCG、ニは血流パターン、
ホは距離マーク及び周波数（タイム）マークであ
る。CRT１３の画面上の前記距離マーク及び周
波数マークは第６図に示される検波回路２０の
UCG用ビデオ出力信号に距離マーク（DM）及び
周波数マーク（FM）挿入回路（図示していな
い）より断層像表示期間中に入力する。

以上の説明からわかるように、本実施例によれ
ば、ドプラ計測時の期間を長くし、断層時の期間
を短くし、各々の期間に協各々の方向に超音波パ
ルスを発射するようにしたことにより、ドプラ計
測時と断層時の音響干渉を防止すると同時に、血
流測定用の超音波パルスの打ち出し周波数が上が
り、ドプラ周波数の高域を充分とることができ
る。

また、モニタ用CRTを２個使用して血流パタ
ーンと断層像を別々のモニタ用CRTに同時に表
示した場合には、ドプラ用CRTには、UCG＋血
流パターンの表示に加えて距離マーク及び周波数
マークを表示し、断層用CRTには断層像中に血
流速度の測定点を表示するので、診断能率を一層
向上させることができる。

また、前記血流パターンと断層像とを同時に表
示する際に、血流パターンの各マークを表示する
タイミングで画像メモリ回路に記憶されている断
層像データを書き換えて、断層走査期間の血流パ
ターン中に距離マーク、周波数マーク等の表示に
よつて表示するので、断層走査を行なつている期
間中の血流パターンとドプラを検出している時の
血流パターンの各表示画像の検出方向が異なつて
いることを表示することができる。すなわち、断
層走査期中の血流パターン中に距離マーク、周波
数マーク等が表示されているので、断層走査期中
の表示血流パターンの超音波ビームがドプラ信号
を検出しようとしている方向に向いていないこと
を表示することができる。これにより、誤診を招
くことを防止することができる。

以上の説明は電子走査形扇形超音波断層・ドプ
ラ複合診断装置について述べたが、本発明の要旨
を変更しない範囲において前記診断装置として電
子走査形リニア形装置、その他の装置に本発明を
適用することもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、１個の
探触子で断層・ドプラ複合診断装置を構成したの
で、位置精度を上げるためのポテンシヨメータの
調整等の手間が省略でき、操作を際めて簡単にで
きる。また、ドプラ計測等の期間を長くし、断層
時の期間を短くし、各々の期間に各々の方向に超
音波パルスを発射するようにしたことにより、ド
プラ計測時と断層時の音響的干渉を防止すると同
時に血流測定用の超音波パルスの打ち出し周波数
が上がり、ドプラ周波数の高域を充分とることが
できる。さらに、モニタ用CRTを２個使用した
場合、ドプラ用CRTにはUCG＋血流パターンの
表示に加えて距離マーク及び周波数マークを表示
することができ、断層用CRTには血流速度の測
定点を表示した断層像が表示できるので、診断能
率を一層向上させることができる。

また、血流パターンと断層像を同時に表示する
際に、断層走査を行なつている期間中の血流パタ
ーン中に距離マーク、周波数マーク等を表示する
ことにより、断層走査を行なつている期間中の血
流パターンとドプラを検出している時の血流パタ
ーンの各表示画像の検出方向（超音波ビームの方
向）が異なつていることを表示することができる
ので、誤診を招くことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のリアルタイム方式超音波断
層・ドプラ複合診断装置の探触子の近傍の概略
図、第２図は、第１図の探触子の駆動切り換えを
説明するための説明図、第３図は、従来の
「UCG＋血流パターン」の表示像、第４図は、本
発明の一実施例の電子走査形扇形超音波診断・ド
プラ複合診断装置の概略構成を示すブロツク構成
図、第５図は、CRTの掃引信号を説明するため
の図、第６図は、第４図の本発明の一実施例の装
置の構成を示す詳細ブロツク構成図、第７図は、
本発明の他の実施例の「断層像」と「UCG＋血
流パターン」を２個のCRTを用いて、モニタす
る場合のブロツク構成図、第８図は、第７図に示
す実施例の動作を説明するための説明図である。 図中、７……探触子、１０……周波数電圧変換
回路、１１，１１′……映像混合器、１１″……映
像切換器、１２……CRT掃引信号発生回路、１
３，１３′……CRT、１４……原発振器、１５…
…カウンタ、１５′……プリセツトツマミ、１６
……ROM、１７……高圧パルサ、１８……高周
波増幅器、１９……遅延回路、２０……検波回
路、２１……同調回路、２２……混合器、２３…
…サンプル・ホールド回路、２４……フイルタ、
Ｍ……画像メモリ回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 表示された断層像内の所定の点の血流速度と
   断層像を同時に表示すると共に血流速度の測定点
   を前記断層像に重畳する機能を有するリアルタイ
   ム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置におい
   て、超音波パルスを特定方向へのみ繰り返し発射
   する手段と、その発射超音波パルスの反射信号の
   ドプラ成分を検出する手段と、前記超音波パルス
   を発射する探触子で断層走査することにより断層
   像を得る手段と、前記両手段によつて得られた血
   流パターンと断層像をそれぞれ別々の画面に表示
   する手段と、断層走査期間を表示血流パターン中
   に表示する手段を具備したことを特徴とするリア
   ルタイム方式超音波断層・ドプラ複合診断装置。