JPS633845A - 超音波診断装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波を送受信することにより対象物の反射像
を得るごとく構成された超音波撮像装置に係り、特に医
療診断に好適な、体内連動速度の空間分布情報を与える
超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

超音波診断に２いて体内連動速度の空間分布清報を与え
ようとする試みとしては、日本超音波医学会講演論文楽
４０−Ｃ−１５（１９８２）ろるいは４ｌ−Ｂ−４７（
１９８２）に記載の例などがｂったが、いずれも、連動
速度の各成分のうち超音波ビーム方向の成分を検出し表
示しようとするものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、対象物内の実際の運動の状態を知るには
一方向の連動速度成分のみ知るのは不充分でるる。

一＼ ：′ｆ：こて、本発明の目的は、体内反射体の２１！動
速度に関し、その超音波ビーム方向の成分だけでなく他
の成分をも同時に検出する機能を与えることにより、よ
り高い診断機能を有する超音波診断装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するだめの手段及び作用〕かかる目的に
従い、本発明においては１体内反射体の連動速度に関し
、超音波ビーム方向の成分とスキャン方向の成分とを同
時に検出する手段と両成分から得られる情報を表示する
手段とを具備する超音波診断装置を提案する。

より詳細には、リニア走査型超音波探触子のスキャニン
グによりある反射体からの反射付号を次次と２次元メモ
リに記録し、この反射体の信号の（エコースポット）の
メモリ内の記録位置の移動を検知して反射体の２次元的
な運動量と知るのである。

〔実施例〕

以下、実施例を参照して、本発明をさらに詳しく説明す
る。

第１図は、その一実施例のシステム構成のブロツク図で
ある。スキャン制御回路３により制御される送受信回路
２により、アレイ型成子スキャン探触子１を介して、パ
ルス状超音波が送受信される。得られた信号は、通常の
Ｂモード撮像装置と同様の信号処理プロセスに従って、
スキャン制御回路３の指示により、２次元メモリ４また
は５の対応するアドレスに書き込まれる。

以上の部分は、従来の超音波撮像装置と同様の構成であ
るが、本発明を有効に実施するためには、その方位分解
能ΔＸは、距離分解能Δｙと同等程度に高いものでなく
てはならない。ΔＸ、Δｙは。

それぞれ次式により与えられるので、 Δｘ　”＝　２λＹ　ｒ　／　Ｄ＝　２λＦ・・・・・
・・・・（１）Δｙ　＝　ｎλ／２　　　　　　　　・
・・・・・・・・（２）次の条件が要求される。

Ｆ−ｎ／４　　　　　　　　　　・・・・・・・・・（
３）ここで、Ｆは撮像系のＦナンバー、ｎは波長λで数
えたパルス長であり、ＹＦは焦点距離、Ｄは撮像口径で
ある。

２次元メモリ４および５のそれぞれ対応するアドレスに
は、両者の撮像時刻の差に対応する一定時間差ΔＴを有
する同じ位置のエコー信号が包絡線信号または搬送波こ
みの信号の形で書き込まれる。２次元メモリ４および５
から読み出された信号Ｓ４　　（Ｘ、　Ｙ）およびＳｓ
　　（Ｘ、　Ｙ）は、連動速度計測制御回路６からの計
測位置信号（Ｘｏ　。

Ｙｏ　）に従い、それを原点とするウィンドウ関数Ｗ　
（Ｘ　Ｘｏ　、　Ｙ　Ｙｏ　）　Ｋより８においてウィ
ンドウ処理され、それぞれ、信号Ｓ９　（Ｘ、Ｙ）およ
び５ｒｏ（Ｘ、Ｙ）として２次元メモリ９および１０に
書き込まれる。

８Ｇ　（Ｘ　Ｘｏ、　Ｙ　Ｙｏ　）＝ｆｆ　８４　（Ｘ
ＪＹ）Ｗ（Ｘ　Ｘｏ　、Ｙ　Ｙｏ　）ｄｘｄＹ　　　・
・・・・・・・・・・・（４）Ｓｔ　ｏ　（Ｘ　Ｘｏ　
、　Ｙ　Ｙｏ　）−４Ｓｓ　（Ｘ　、　Ｙ）Ｗ（Ｘ−Ｘ
ｏ　、Ｙ　Ｙｏ　）ｄＸｄＹ　　　・・・・・・・・・
・・・（５）なお、積分Ｆｉ８４またＳｓおよびＷ　（
Ｘ　Ｘｏ　、Ｙ　Ｙｏ）が零でない全範囲について実行
される。次に、２次元メモリ９および１０から信号５ｓ
（Ｘ、Ｙ）およびＳｔｏ　（Ｘ、　Ｙ）が読み出され、
両者の間の２次元相互相関関数Ｃ（Ｘｔ　、　Ｙ＋　）
が次式に従って計算される。

Ｃ（Ｘ＋　、Ｙ＋　　）＝Ｊ、γＳｑ　　（Ｘ、Ｙ）Ｓ
ｔ　ｏ　　（Ｘ＋Ｘｌ、Ｙ＋Ｙ］　）ｄＸｄＹ　　　　
　　　　　　　・・・・・・（６）２次元相互間関数Ｃ
（Ｘ＋　、Ｙｌ）の最大ピーク位置（Ｘｐ　、　Ｙｐ　
）を検出すれば、求めるべき連動速度ベクトルＶは（Ｘ
ｏ　、　Ｙｏ　　）の関数として、次のように得られる
。

ｖ（Ｘｏ、　Ｙｏ　）＝（ｖ−、’／ア）＝（Ｘｐ／Δ
Ｔ、　Ｙｐ　／ΔＴ）　　・（７）出力モード指定なら
びに着目運動方向指定のための回路１２からの信号に従
い、連動速度ベクトルｖ　（Ｘｏ　、　Ｙｏ　）から表
示データが１３により算出され、２次元画像番傘メモリ
１４の、（Ｘｏ。

Ｙｏ　）に対応するアドレスに書き込まれる。連動速度
データの表示方法としては、例えば、次式で与えられる
運動方向θ分色調に、速度の大きさＶを輝度に対応づけ
る方法、 ｖ＝Ｖ７７丁７７　　　　　・・・・・・・・・・・・
（８）あるいけ、両者をその逆に対応づける方法、また
は、着目運動方向Ｕを指定し、次式で与えられるその方
向の速度成分Ｗを色調または輝度あるいはそれらの組合
わせに対応づける方法など種々の方法が可能である。

ｗ＝ｖ−ｕ　　（・け内積）　　　・・・・・・（ｌＯ
）以上により、２次元連動速度ベクトルの２次元分布を
画像として得ることができる。なお、（４２〜（６）式
の積分は、具体的な信号処理においては数値積分処理に
よることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、体内の物体の連動
速度を２次元ベクトルとして検出でき、その２次元分布
を画像として表示することができる。従来は得ることが
できなかったこれらの情報を提供することにより、より
高度な超音波による人体等の診断が可能となり、本発明
の医療あるいは工業への効果はきわめて大である。

なお、以上の説明においては、プレイ状電子スキャン探
触子を用い、連動速度２次元ベクトルを検出し、その２
次元分布を表示する場合につき述べたが、本発明の適用
範８はこれにとどまることなく、３次元スキャンが可能
なシステムを用いて、連動速度３次元ベクトルを検出し
、その３次元分布を表示する場合、るるいは機械スキャ
ン探触子を用いる場合にも適用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図。 代理人　弁理士　小川勝″男　入。 （、つ、・ ・−）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波を送受信することにより対象物の反射像を得
   るごとく構成された超音波撮像装置において、反射体の
   運動速度の超音波ビーム方向の成分とスキャン方向の成
   分とを同時に検出する手段を具備することを特徴とする
   超音波診断装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、連動速
   度の方向と大きさを色調または輝度あるいはその双方の
   組合わせによりその検出位置に対応する２次元画面上の
   位置に表示する機構を具備することを特徴とする超音波
   診断装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の装置において、運動速
   度の関心方位を入力する手段と、運動速度の関心方位成
   分の値を色調または輝度あるいはその双方の組合わせに
   よりその検出位置に対応する２次元画面上の位置に表示
   する機構を具備することを特徴とする超音波診断装置。