JP2874301B2 - 超音波ドプラー血流装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は超音波診断装置の分野で利用される。

本発明は超音波ドプラー血流装置に関し、とくにその
改良されたドプラー音の検出に関する。

（ロ）従来技術 ドプラー効果を利用して血流速を観察する超音波ドプ
ラー血流装置は広く知られている。

ドプラー効果とは、波源から放射された波動が、波動
に対して相対的運動をしている物体で反射して戻ってく
るときに、その反射波の周波数がもとの波源の周波数よ
りもずれて観察される現象のことをいう。このずれに相
当する周波数をドプラーシフト（偏移）周波数と言われ
ている。

この反射波の周波数と波源の周波数との差（うなり周
波数ないしドプラーシフト周波数）をとり出して周波数
分析すれば、反射体の超音波ビーム方向の速度分布を知
ることができる。

超音波ドプラー血流装置では、この反射体を生体内の
血流とし、これに超音波を放射して得られたエコーから
ドプラーシフト周波数を分離して周波数分析が行われ、
その血流分布が画面上で観察されている。

ところで、ドプラー音について、連続的に超音波を放
射し、エコーとのうなりを取り出してスピーカーによっ
てその変化を追跡するということは画像表示よりはやく
から考え出されていた。現在も画面観察と共にドプラー
音を聴音して異常の判断が行われている。

しかし、問題はドプラーシフト周波数そのものがドプ
ラー音の音程となっていることである。

（ハ）発明が解決しょうとする課題 従来技術では、プローブの中心周波数、従って参照周
波数が異なると、同一の血流速度に対しても、ドプラー
音はプローブの中心周波数に比例して音程が変わるとい
う問題がある。

また、超音波ビームと血流の方向のなす角度θに応じ
て血流速度は過小評価されるので、このパラメータによ
る影響がそのまま残り、ドプラー音もこのような角度θ
に応じてその音程が変わる。

本発明の目的は、プローブの中心周波数や血流方向と
超音波ビーム方向のなす角度に依存せず、血流の実の速
度に比例した音程でドプラー音を聞くことができ、客観
性の高いドプラー音による認識が可能な、超音波ドプラ
ー血流装置を提供することである。

（ニ）課題を解決するための手段 前記した目的は、超音波エコーから分離されたドプラ
ーシスト（偏移）周波数の周波数変換手段とスピーカー
駆動回路とからなり、この周波数変換手段が、V/F変換
器と、入出力間の電圧を変換させるV/V変換器と、F/V変
換器と、振幅検出器とを備え、そのV/V変換係数を演算
して設定する制御回路を付加することにより、達成され
る。

（ホ）作 用 従来例より得られるドプラーシフト周波数に対し、ド
プラー音の継続時間をほぼ不変としたまま、その周波数
が入力周波数と出力周波数との比例関係を保ちながら変
換される手段を通した後、スピーカー駆動回路に導かれ
る。

ドプラー効果を利用いて血流速を観察する超音波ドプ
ラー血流装置において、ドプラーシフト周波数を周波数
変換する手段によりプローブの中心周波数（参照周波
数）及び／あるいはビーム方向と血流の方向のなす角度
θに応じて上記周波数変換の係数を変更し、これによ
り、プローブの中心周波数あるいは血流方向とビーム方
向のなす角度θに依存せず、流血速度の値とドプラー音
の音程とが、つねに一定となって聴きとれる。

（ヘ）実 施 例 本発明の好適な実施例は、図面に基づいて説明され
る。

10は超音波送受波回路、12は制御回路、14は操作パネ
ル、16はドプラーシフト周波数分離回であり、超音波エ
コーからドプラーシフト周波数を分離して出力する。18
は周波数変換部部であり、18aは周波数・電圧変換器（F
/V）、18bは入出力間の電圧変換器（V/V）、18cは電圧
・周波数変換器（V/F）、また18dは振幅検出器によりな
る。20はスピーカー駆動回路である。

なお、プローブは超音波送受波回路10に前置して接続
されるが、図示していない。

制御部12はドプラーシフト周波数を得るため、プロー
ブのタイプ及びその中心周波数を検知し、超音波の送受
波を行うよう制御する。

操作部14において、Ｂモード像を参照しながら、サン
プルボリューム（設定部位）の位置合わせ、血流方向の
設定などが行われる。

制御部12は、操作部で設定された血流方向とビーム方
向のなす角度θとプローブの中心周波数fcとを検知し、
周波数変換部18のV/V変換器18bの比例係数を演算して設
定する。

ドプラー周波数fdは、fc・cosθ・Ｖに比例してい
る。ここで、fcはプローブの中心周波数ないし参照周波
数、θは超音波ビームと血流方向のなす角度、Ｖは血流
速度である。

従って、変換係数は、1/（fc・cosθ）により求めら
れ、V/V変換器18bにこの係数が設定され、その出力特性
は決定される。

なお、ドプラーシフト周波数からの信号の振幅検出回
路18dにより音の強弱を検出し、変換された周波数（ド
プラー音周波数）の強弱をコントロールする。

図示の実施例は、血流速度Ｖとドプラー音が他の条件
に依存せず、比例関係となるようになっているが、ドプ
ラー音に客観性をもたせる他の方法として、例えば0.5m
/sの血流に対する音程を、プローブの中心周波数fcを血
流方向に関するcosθに対応させて、音のマーカーを、
血流からのドプラー音のない時相において発生させる装
置として実現することもできる。

（ト）効 果 血流速度Ｖに比例したドプラー音程が聞える。

また、ドプラー音の音程を人間にとって最も感度のよ
い周波数領域に設定することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した要部構成ブロツク図
である。 10は超音波送受波回路、12は制御回路、14は操作パネ
ル、16はドプラーシフト周波数分離回路、18は周波数変
換部、18aはF/V変換器、18bはV/V変換器、18cはV/F変換
器、18dは振幅検出器、20はスピーカー駆動回路であ
る。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波エコーから分解されたドプラーシフ
   ト（偏移）周波数の周波数変換手段とスピーカー駆動回
   路とからなり、この周波数変換手段が、F/V変換器と、
   入出力間の電圧を変換させるV/V変換器と、V/F変換器
   と、振幅検出器とを備え、そのV/V変換係数を演算して
   設定する制御回路が付加されていることを特徴とする、
   超音波ドプラー血流装置。