JPS6264340A

JPS6264340A - 超音波診断装置における血流速分布の表示方法

Info

Publication number: JPS6264340A
Application number: JP20602585A
Authority: JP
Inventors: 田中　五美; 喜利　元貞
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-23
Anticipated expiration: 2009-07-20
Also published as: JPH0653118B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、被検体内に超音波パルスを放射した場合に血
流により生じるドプラー効果を利用して被検体内の血流
速分布をカラー画像として表示できるようにした超音波
診断装置における血流分布の表示方法に関する。

（ロ）従来技術とその問題点従来、心臓内部の血流動態を診断する場合に、超音波パ
ルスドプラー法が広く適用されている。

この超音波パルスドプラー法を利用して血流速分布をカ
ラー表示する場合には、生体内に超音波パルスを所定時
間間隔で放射し、前記生体から反射されろ超音波エコー
に基づくエコー信号から断層データを採取するとともに
、該エコー信号を位相検波することでドプラー信号を抽
出し、抽出したドプラー信号を高速フーリエ変換（ＦＦ
Ｔ）ｌ、てそのドプラー周波数分布（パワースペクトラ
ム）を算出する。続いて、このパワースペクトラムから
生体内の各部位ごとに平均面流速を算出する。そして、
第４図に示すように、この算出された平均血流速の正負
の向きに対応させて、たとえば放射される超音波ビーム
に対して血流が近付いてくる場合には赤色、遠ざかる場
合には青色というように異なる２つの色相を与え、しか
も、平均血流速の大きさに対応して各色相の輝度を与え
ることにより、先に採取した断層データに基づく断層像
の上に重ねて血流速分布をカラーで表示している。

ところが、平均血流速の演算過程においてはエイリアジ
ングが発生することがある。このようなエイリアジング
が発生すると、平均血流速が速くなってパルス繰り返し
周波数から定まるドプラー周波数範囲を越えてしまうの
で、その結果、第５図（ａ）中（ロ）から（ハ）への変
化として示されるように、パワースペクトラムのピーク
は負方向に反転して現われる。また、平均血流速が遅く
なれば同図（ハ）から（ニ）への変化として示されるよ
うに、パワースペクトラムのピークは正方向に復帰する
。

従来技術では、平均面流速の正負の方向や平均血流速の
大きさに対応する色相および輝度の対応関係が固定され
ているので、上記のようにエイリアジングが発生した場
合には、第５図（ｂ）の（イ）〜（ニ）に示すように、
被検体内の実際の血流方向は変化していないにもかかわ
らず、画面上では色相が途中で赤から青に変化するなど
の現象が生じ、その結果、血流分布の判断を混乱させ、
誤った診断がなされるなどの不具合を生じていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたしのであっ
て、平均面流速の大きさがパルス繰り返し周波数から定
まる規定流速を越えた場合でも、色相の反転を起こすこ
となく血流速分布として表示されるようにして、エイリ
アジングの存在位置を容易に確認でき、これによって一
層的確な診断ができるようにすることを目的とする。

（ハ）問題点を解決するための手段本発明は上記の目的を達成するために、パルス繰り返し
周波数から定まる検出可能なドプラー周波数範囲の正方
向、負方向の割り当てを、一方向の流れに対する色相で
は減少させ、その減少させた分だけ他方向の流れに対す
る色相の延長分として増加するように変化させるように
している。

（ニ）実施例第１図は、本発明方法を適用するための超音波診断装置
の表示色設定回路のブロック図である。

同図において、符号１は超音波診断装置の表示色設定回
路を示し、２〜４は平均血流速の大きさに対応する輝度
データが記憶されるカラーＲＡＭである。そして、本例
の場合、一つのカラーＲＡＭ２に記憶された輝度データ
か読み出された場合には赤の色相が与えられ、また、他
の一つのカラーＲＡＭ４に記憶された輝度データが読み
出された場合には青の色相が与えられる。また、カラー
ＲＡＭ２．４については、第２図および第３図に示すよ
うに、アドレス番号０〜７には平均血流速が負方向の場
合の輝度データが記憶され、アドレス番号８〜１５には
平均血流速が正方向の場合の輝度データが記憶される。

この場合の輝度データとしては、最小輝度を与えるＤｌ
から最大輝度を与えるＤｌ、までの１６段階のデータが
あるものとする。そして、平均血流速の正負の向きとそ
の太きさとを有する平均血流速データが上記カラーＲＡ
Ｍ２〜４に対する読み出しアドレス指定信号として加え
られる。

６〜８はカラーＲＡＭ２〜４の書き込み、読み出しに応
じて平均面流速データと書き込みアドレスデータとを選
択するマルチプレクサ、ｔｏ−１２はカラーＲＡＭから
読み出された輝度データをアナログ化するＤ／Ａ変換器
、１３はカラーテレビモニタである。

初期状態において、赤の色相を与える一つのカラーＲＡ
Ｍ２については、第２図（ａ）に示すように、平均血流
速が負方向である場合のアドレス番号１〜７に位置する
輝度データはクリアされ、平均血流速が正方向である場
合のアドレス番号８〜１５の位置には平均面流速が上か
ら下に向かって順次大きくなるように対応する輝度デー
タが２段階ごとにり、ＳＤ、、・・・、Ｄｌ６とセット
されているものとする。また、青の色相を与える一つの
カラーＲＡＭ４については、第２図（ｂ）に示すように
、平均血流速が負方向である場合のアドレス番号０〜７
の位置に平均血流速が下から上に向かって順次大きくな
るように対応する輝度データが２段階ごとにＤ！、Ｄ４
、・・、ＤＩ６とセットされており、平均血流速が正方
向の場合のアドレス番号８〜１５の位置での輝度データ
はクリアされているものとする。また、残りの緑の色相
を与えるカラーＲＡＭ３に関しては、アドレス番号１−
１５の各位置での輝度データは常に全てクリアされてい
るものとする。

この状態で、マルチプレクサ６〜８をデータの読み出し
側に切り替えると、平均血流速データが輝度データの読
み出しアドレス指定信号としてマルチプレクサ６〜８を
介して各カラーＲＡＭ２〜４に加わる。したがって、平
均血流速が正方向のときには、赤カラーＲＡＭ２に記憶
された輝度データの内で平均血流速の大きさに対応した
アドレス番号位置にある輝度データ（たとえばＤ１４）
が読み出される。そして、読み出された輝度データはＤ
／Ａ変換器でアナログ化され、カラーテレビモニタ１３
に対して赤の色相を与える輝度変調信号として出力され
る。一方、他のカラーＲＡＭ３．４については、血流速
データで指定されるアドレス番号位置の輝度データはク
リアされているので輝度信号は読み出されず、したがっ
て、カラーテレビモニタ１３には赤の色相をもつ輝度の
みが表示される。また、平均血流速が負方向のときは、
青カラーＲＡＭ４に記憶された輝度データの内で平均血
流速の大きさに対応したアドレス番号位置にある輝度デ
ータ（たとえばり、）が読み出されるが、他のカラーＲ
ＡＭ２．３の輝度データはクリアされているので、カラ
ーテレビモニタ１３には青の色相をもつ輝度のみが表示
される。

上記の表示では、エイリアジングが発生していない場合
には何隻問題は無い。ところが、平均血流速がパルス繰
り返し周波数から定まる規定流速よりも更に速くなって
エイリアジングが発生すると、たとえば、平均血流速が
正方向から突如負方向に反転することになる。したがっ
て、このままでは、本来は赤の色相を与えるカラーＲＡ
Ｍ２に対する読み出しアドレス指定信号として与えられ
るべき輝度データが青カラーＲＡＭ４に対する読み出し
アドレス指定信号として与えられるので、色相が誤って
表示されてしまう。

そこで、エイリアジングが発生しているおそれがある場
合には、まず、カラーテレビモニタ１３の表示画像を見
ながらボタン操作をするなどして、図外の制御回路から
の制御によりマルチプレクサ６〜８をデータの書き込み
側に切り換え、次いで、書き込みアドレスデータでカラ
ーＲＡＭの書き込みアドレスを指定しつつ輝度データを
カラーＲＡＭ２．４に与えて該カラーＲＡＭ２．４の記
憶内容を書き替える。

たとえば、赤の色相を与えるカラーＲＡＭ２については
、第３図（ａ）に示すように、平均血流速が負方向であ
る場合のアドレス番号１〜７の内、０〜３の位置には平
均血流速の大きさがパルス繰り返し周波数から定まる規
定流速を越えてエイリアジングが発生した場合に、上記
規定流速を越えた平均血流速の値が上から下に向かって
実質上次第に大きくなるように輝度データＩ）＋ｔ、Ｄ
Ｉ３、Ｄ、いＤＩＭをセットする。また、番号４〜７ま
でのアドレス位置ではデータをクリアする。さらに、平
均血流速が正方向である場合のアドレス番号８〜１５の
位置には平均血流速が上から下に向かって順次大きくな
るように輝度データＤＩ、Ｄ２、・・・、ＤＩＯをセッ
トする。また、青の色相を与えるカラーＲＡＭ４につい
ては、第３図（ｂ）に示すように、平均血流速が負方向
である場合のアドレス番号４〜７の位置に平均血流速が
下から上に向かって順次大きなるように輝度データＤい
Ｄ８、ＤＩ２、Ｄ１６をセットし、アドレス番号Ｏ〜３
と平均血流速が正方向である場合のアドレス番号８〜１
５に位置する輝度データは全てクリアする。なお、緑の
色相を与えるカラーＲＡＭ３に関してはデータを書き替
えずにアドレス番号１〜１５のデータは全てクリアした
ままにする。

このようにすれば、平均血流速がパルス繰り返し周波数
から定まる規定流速よりも更に速くなってエイリアジン
グが発生した場合、平均血流速の方向は負方向になるが
、そのときには、赤の色相を与えるカラーＲＡ　Ｌｉ　
２に記憶された輝度データの内、規定速度を越えた平均
血流速の大きさに対応したアドレス番号位置にある輝度
データ（たとえばり、、）が読み出される。その際、他
のカラーＲＡ　Ｍ　３．４については平均血流速データ
で指定されるアドレス番号位置の輝度データはクリアさ
れているので、カラーテレビモニタ１３上では依然とし
て赤の色相をもつ輝度が表示される。

このように、平均血流速の大きさかパルス繰り返し周波
数から定まる規定流速を越えてエイリアジングが発生し
ているおそれがある場合には、ドプラー周波数範囲の割
り当てを、一方の色相（第３図の例では青）を与えるカ
ラーＲＡＭ４のデータ量を減少させ、その減少さＵ・た
分だけ他方の色相（たとえば赤）を与えるカラーＲＡＭ
２のデータ量を増加させるようにする。

したがって、カーテレビモニタ１３を見ながらカラーＲ
ＡＭ２．４の各記憶内容を上記のようにして書き替えれ
ば、エイリアジングが発生して平均血流速が規定流速を
越えた場合でも色相が局部的に反転するといったことが
なくなり、滑らかなカラー画像として表示ずろことが可
能となる。しかも、画像を見ながら色相の変化を観察す
れば、エイリアジングの存在位置を確認することもでき
る。

また、この実施例では平均血流速が大きくなってその向
きが正方向から負方向へ反転するようなエイリアジング
が発生した場合について説明したが、負方向から正方向
へ反転するようなエイリアジングが発生した場合もカラ
ーＲＡＭの記憶内容を書き替えることによって同様に対
処できるのは勿論である。

（ホ）効果以上のように本発明によれば、平均血流速の大きさがパ
ルス繰り返し周波数から定まる規定流速を越えた場合で
も、色相の反転を起こすことなく血流速分布として表示
されるので、エイリアジングの存在位置の確認が容易と
なるので、一層的確な診断ができるようになる等の優れ
た効果か発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方法を適用するための超音波
診断装置の表示色設定回路のブロック図、第２図および
第３図は本発明方法を説明するためのカラーＲＡＭの記
憶内容を示すメモリマツプ図、第４図は平均血流速の方
向とその大きさを表示する方法の説明図、第５図はエイ
リアジングが発生した箇所のパワースペクトラムと色相
との関係を示す説明図である。ｌ・・・超音波診断装置、２〜４・・・カラーＲＡＭ１
．１３・・カラーテレビモニタ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体内に超音波パルスを放射し、被検体内の血
流により生じるドプラー効果を利用してドプラー周波数
分布を求め、このドプラー周波数分布からその平均血流
速を算出し、得られた平均血流速の正負の方向に対応し
て異なる２つの色相を与えるとともに、前記平均血流速
の大きさに対応させて各色相の輝度を設定することによ
り被検体内の血流速分布をカラー画像として表示する方
法であって、パルス繰り返し周波数から定まる検出可能なドプラー周
波数範囲の正方向、負方向への割り当てを、一方向の流
れに対する色相では減少させ、その減少させた分だけ他
方向の流れに対する色相の延長分として増加するように
変化させることを特徴とする超音波診断装置における血
流速分布の表示方法。