JP3408272B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に係
り、特に、いわゆるドプラー計測法を用いて血流速度の
情報を得ることのできる超音波診断装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ドプラー計測法を用いて血流速度を求め
る場合、超音波診断装置自体の検出する血流速度ｖ’
は、ｖ’＝ｖ・ｃｏｓθとなっている。ここで、ｖは実
際の血流速度、θは血流方向とドプラビーム方向とのな
す角度である。 【０００３】したがって、実際の血流速度ｖを求めるた
めには、次式 【０００４】 【数１】 ｖ＝ｖ’／ｃｏｓθ …………………
…（１） の演算を行なう必要があるが、その前にθの値を知る必
要が生じる。 【０００５】このθの値を検出するために、従来では、
まず、血管を含む断層像を表示装置（ＣＲＴ）に映像さ
せ、操作卓を用いた適当な操作によってドプラサンプル
点を中心として所定長さのバーを表示させるようにして
いる。そして、やはり、該操作卓による適当な操作によ
って、該バーをその中心点を中心にして回動させ血流方
向に一致させるようにしている。 【０００６】これにより、血流方向に一致づけられたバ
ーの方向（角度θ）を装置自体が検出し、上述した式
（１）を用いて演算を行ない実際の血流速度ｖを求める
ようになっている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された超音波診断装置は、表示されたバーを血
流と一致づけるための回動操作を行なわなければなら
ず、しかも、検査部位が変わる度に同様の操作を繰りか
えさなければならないことから、その操作が極めて煩雑
であったという問題点が残されていた。 【０００８】また、このような操作は往々にして忘れて
しまうようなことがあり、誤診の原因となる場合がある
という問題点が残されていた。 【０００９】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、煩雑な操作を行なわなくても自動的に実際の血流速
度を演算できることのできる超音波診断装置を提供する
ことにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、操作卓の操作により血流速度を求めようとす
る個所にドプラサンプル点を指定する手段と、前記ドプ
ラサンプル点を含む近傍領域の血流方向を演算する手段
と、前記血流方向での血流速度を演算する手段とを有
し、受波した超音波から生成した超音波像に前記血流速
度を加味した超音波像を生成し表示する超音波診断装置
において、前記血流方向の演算手段は、前記近傍領域内
の各画素位置における流速を演算する手段と、前記流速
の演算手段で前記流速が得られた画素に沿って一致づけ
られると共に前記ドプラサンプル点を通る直線を算出す
る手段と、前記直線の算出手段で得られた直線に対する
前記近傍領域内の各画素位置における流速のばらつき度
を演算する手段と、前記演算により得られた前記直線に
対する流速のばらつき度と予め設定されたばらつき度と
を比較し、前記直線に対する流速のばらつき度が前記予
め設定されたばらつき度以内では前記直線を前記ドプラ
サンプル点での血流方向として設定する手段とを備え、
前記操作卓からの操作により血流方向を指定する手段を
用いることなく自動的に前記血流方向を指定することを
特徴とするものである。 【００１１】 【作用】このように構成した超音波診断装置によれば、
まず、血流を含む超音波像（断層像）を観察しながら、
血流速度を求めようとする個所であるドプラサンプル点
を指示する。 【００１２】ドプラサンプル点が指示されると、ドプラ
サンプル点を含む所定領域が特定される。 【００１３】次に、送波した超音波と受波した超音波と
のずれから算出された血流速度である装置自体が検出し
た血流速度の内で、所定領域内に対応する血流速度が演
算手段により画素毎に演算される。次に、流速の演算手
段で得られた画素に沿って一致づけられると共にドプラ
サンプル点を通る直線を算出する。この後に、ばらつき
度の演算手段が、直線の算出手段で得られた直線に対す
る近傍領域内の各画素位置における流速のばらつき度を
演算する。ここで、設定手段が、演算により得られた直
線に対する流速のばらつき度と、予め設定されたばらつ
き度とを比較し、直線に対する流速のばらつき度が予め
設定されたばらつき度以内である時には、この流速が大
きい画素に沿って一致づけられた直線をドプラサンプル
点における血流方向として設定する。その結果、操作卓
からの操作により血流方向を指定する手段を用いること
なく、自動的にドプラサンプル点での血流方向が指定さ
れることとなる。 【００１４】この自動的に設定された血流方向と送受波
した超音波のずれから算出された血流速度とから、血流
方向での血流速度が演算される。 【００１５】このことから、血流における速度を求めよ
うとする箇所を指示する操作のみで自動的に実際の血流
速度を演算できることから、煩雑な操作を行なわなくて
も済むことになる。 【００１６】 【実施例】図２は、本発明による超音波診断装置の一実
施例を示す概略ブロック構成図である。 【００１７】まず、被検体の体表に当接させて使用され
る超音波探触子１がある。この超音波探触子１は超音波
送受信制御部２の駆動によって前記被検体内に超音波を
照射するようになっている。 【００１８】照射された超音波は反射エコーとなって該
超音波探触子１に入力され、その受信信号は超音波送受
信制御部２によって増幅、検波され、表示部５に出力さ
れるようになっている。この表示部５はたとえばＣＲＴ
からなり前記被検体の断層像が表示されるようになって
いる。そして、この実施例では、前記断層像は血流を含
む画像となっている。 【００１９】また、ドプラ演算部３があり、このドプラ
演算部３は、前記断層像の特定ビーム方向の一点、ある
いは数点の速度分布を求めるようになっており、前記表
示部５には、その画面上に数秒間の速度分布がドプラ像
として表示されるようになっている。 【００２０】さらに、カラードプラ演算部４があり、こ
のカラードプラ演算部４は、前記断層像の各ビーム方向
における全点の速度情報を求めるようになっており、こ
のようにして得られた２次元の速度情報をその速度の大
きさに対応させて疑似カラー化し、カラードプラ像を構
成している。ここで、通常は、このカラードプラ像を前
記表示部５において前記断層像と重畳させて表示させる
ようになっている。 【００２１】ここで、カラードプラ像は、単なるドプラ
像と比較して血流速度の速度精度は悪いが、リアルタイ
ムで二次元の血流分布を観察できるという長所がある。 【００２２】また、角度補正部６があり、この角度補正
部６は、従来から備わっているものであり、マニアル操
作によって血流の方向を検出できるようになっているも
のである。すなわち、図３（ａ）に示すように、血管３
１を含む断層像３２を表示部５に映像させ、操作卓７を
用いた適当な操作によってドプラサンプル点３３を中心
として所定長さの角度補正バー３４を表示させるように
している。そして、やはり、該操作卓７による適当な操
作によって、図３（ｂ）に示すように、該角度補正バー
３４をその中心点を中心にして回動させ血流方向に一致
させるようにしている。これにより、該断層像３２の近
傍に表示されるドプラー波３５が血流方向に沿ったもの
として表示されることになる。 【００２３】そして、この実施例では、上述の角度補正
部６を用いないで、自動的に血流方向を演算できるため
の新たな機構、すなわち、血流速度分布抽出部８、血流
方向演算部９、血流速度分布ばらつき度演算部１１、お
よび血流方向設定判定部１３が設けられ、これら血流速
度分布抽出部８、血流方向演算部９、血流速度分布ばら
つき度演算部１１、および血流方向設定判定部１３のそ
れぞれについては後に詳述する。 【００２４】そして、上述した各ブロックはＣＰＵを備
えるメインコントローラ１０によって制御され、また、
このメインコントローラ１０は操作卓７によって指令が
与えられるようになっている。 【００２５】次に、本実施例で新たに設けられた血流速
度分布抽出部８、血流方向演算部９についてそれぞれ説
明する。 【００２６】血流速度分布抽出部８ 操作卓７からの指示により、表示部５に映像されている
断層像２１内の血管２２のうち血流速度を求めようとす
る箇所にドプラサンプル点２３を表示する。この断層像
２１とドプラサンプル点２３との関係を図１（ａ）に示
す。同図（ａ）において、血管２２の一部にドプラサン
プル点２３が位置づけられていることが示されている。 【００２７】そして、この血流速度分布抽出部８によっ
て、該ドプラサンプル点２３を中心として一定の幅を有
する領域が指定されるようになっている。この実施例で
は、図１（ｂ）に示すように、該幅は前記サンプル点を
原点（０，０）としてｘ＝３、ｘ＝−３、ｙ＝３、ｙ＝
−３、で囲まれた領域の７×７個の画素が指定されるよ
うになっている。 【００２８】そして、前記カラードプラ像における前記
領域に対応する各画素の速度情報を読みだすようになっ
ている。このようにして得られる各画素の速度情報は、
たとえば同図（ｂ）に示すように、速度に応じた径を有
する点で表され、それ自体速度分布を示した情報となっ
ている。 【００２９】血流方向演算部９ 図１（ｂ）に示した速度分布から、いわゆる最小二乗法
によって、前記サンプル点を通る直線：ｙ＝ａｘを求め
るようになっている。この直線：ｙ＝ａｘは前記速度分
布のうち比較的速度の大きい部分に沿って一致づけられ
た直線で、血流の方向に一致するようになっている。そ
して該直線の傾きａが血流の方向を示す値になる。 【００３０】以下、最小二乗法を用いてａを求める演算
方法について説明する。 【００３１】各画素における速度情報をＸｉ，Ｙｉ、Ｖ
ｉ（ｉ＝１、…、Ｎ）とし、また、ドプラサンプル点２
３を通る血流方向に一致づけられた傾きを有する直線を
ｙ＝ａｘと仮定する。 【００３２】この直線の横座標Ｘｉに対する縦座標Ｙ’
ｉと、点（Ｘｉ，Ｙｉ）との縦座標の差は、次の式で表
せる。 【００３３】 【数２】 Ｙｉ−Ｙ’ｉ＝Ｙ−ａＸｉ ……………
……（２） ここで、一般に知られている最小二乗法によると、上式
の二乗の和が最小となるようなａを求めればよい。しか
し、この実施例では、上式（２）に対して、速度値によ
る重みづけを行ない、 【００３４】 【数３】 【００３５】を最小にするａを求めている。上式（３）
を変形して、 【００３６】 【数４】【００３７】となる。上式において、変数はａだけであ
るから、 【００３８】 【数５】 【００３９】のとき、上式（３）は最小になる。すなわ
ち、式（５）で得られるａが求めるべき血流の方向とな
る。 【００４０】また、Ｘ，Ｙを置き換えて直線ｘ＝ａ’ｙ
を仮定した際にも、上記と同様にして、 【００４１】 【数６】 【００４２】が血流の方向として求めることができる。
さらに、上式（５）と式（６）の平均による血流方向を
求めるようにしてもよいことはいうまでもない。 【００４３】また、このような演算をさらに簡単化する
ために、他の演算方法について説明をする。指定された
領域の各画素の速度値を二値化する。すなわち、血流が
有るか否かの判断を行ない、血流が有ると判断された画
素の座標に対してのみ演算を行なうものである。画素の
総数をＮ’（＜Ｎ）とし、上式（３）に対してＶｉ＝１
を設定すると、該式（３）は、 【００４４】 【数７】 【００４５】のようになる。また、式（６）に対しても
同様である。 【００４６】そして、この実施例では、前記血流方向演
算部９で演算した血流方向ａが実際の血流方向と一致し
ているか否かをチェックする機構が設けられている。こ
の機構は、図１において、血流速度分布ばらつき度演算
部１１、および血流方向判定部１３によって構成されて
いる。このような機構が設けられている理由は、確率的
には極めて小さいが、速度分布がサンプル点を中心にし
てたまたま均等化していた場合に前記血流方向ａが正確
に演算できない場合があるからである。 【００４７】この機構は、図４に示すステップで動作が
なされるようになっている。 【００４８】ステップ１．血流速度分布抽出部８からド
プラサンプル点３３を中心とする一定領域から血流速度
分布を読みだす。また、該血流方向演算部９から求めた
血流方向を示す直線：ｙ＝ａｘを読みだす。 【００４９】ステップ２． 該直線：ｙ＝ａｘに対する血流速度分布のばらつき度ｋ
を算出する。このばらつき度ｋはたとえば次の式に基づ
いて算出する。 【００５０】 【数８】 【００５１】なお、この演算は、血流速度分布ばらつき
度演算部１１によって行なわれるようになっている。 【００５２】ステップ３．算出されたばらつき度ｋが予
め求められたばらつき度Ｋより大きいか否かを判定す
る。 【００５３】ここで、予め求められたばらつき度Ｋは、
演算で求められる血流方向が実際の血流方向に等しい
か、あるいはほぼ等しい場合に設定される値であり、上
述した式（８）に基づいて求められるものである。 【００５４】なお、この判定は、血流方向設定判定部１
３によって行なわれるようになっている。 【００５５】ステップ４．ｋ＞Ｋの場合、演算で求めら
れた血流方向が実際の血流方向に等しくない判定された
ことから角度補正部６による補正を行なう。 【００５６】ステップ５．ｋ≦Ｋの場合、演算で求めら
れた血流方向が実際の血流方向に等しく、あるいはほぼ
等しいと判定されたことからａを血流方向とする。 【００５７】このような実施例による超音波診断装置に
よれば、まず、血流を含む断層像を映像する表示部５を
観察しながら、操作卓７によって該血流における速度を
求めようとする箇所を指示するようになっている。 【００５８】そして、この操作卓７によって指示された
箇所を中心として予め設定された一定の幅を有する領域
が指定手段によって指定されるようになっている。 【００５９】一方、前記表示部５の映像に対応して各画
素における速度情報を格納するメモリ（カラードプラ
像）を備えており、前記操作卓７によって指定された領
域と対応する該メモリの領域における速度分布を血流速
度分布抽出部８によって抽出し、この速度分布から血流
方向を検出手段（血流方向演算部９）によって検出する
ようになっている。 【００６０】そして、この検出手段によって検出された
血流方向からこの血流方向での血流速度を演算手段（メ
インコントローラ１０）によって演算し求めるようにな
っている。 【００６１】このことから、血流における速度を求めよ
うとする箇所を指示する操作のみで自動的に実際の血流
速度を演算できることから、煩雑な操作を行なわなくて
も済むことになる。 【００６２】上述した実施例では、速度分布情報をカラ
ードプラ像から読みだしているものであるが、必ずしも
カラードプラ像から読みださなくてもよいことはいうま
でもない。要は、表示装置の映像に対応した各画素にお
ける速度情報を読みだせればよい。 【００６３】また、上述した実施例では、血流速度分布
ばらつき度演算部１１、血流方向設定判定部１３を設け
たものであるが、必ずしも、この血流速度分布ばらつき
度演算部１１、血流方向設定判定部１３は設けなくても
よいことはいうまでもない。血流方向ａの演算が信頼性
のあるものならば特に必要とするものではないからであ
る。血流方向ａの演算が信頼性のあるものとするために
は、たとえば時間とともに変化するカラードプラ像を過
去にさかのぼってその情報をいくつか読みだし、それら
各情報に基づいた（たとえば各時間ごとの血流速度分布
を加算あるいは平均をとることによって）血流速度分布
を求めることによって行なうことができるからである。 【００６４】また、上述した実施例では、従来からある
角度補正部６をそのまま存在させ、マニアル操作でも血
流方向ａを求めるような構成としたものであるが、本発
明を適用させることによって、この角度補正部６をなく
してもよいことはもちろんである。 【００６５】 【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による超音波診断装置によれば、煩雑な操作を行
なわなくても自動的に実際の血流速度を演算することが
できるようになる。
り、特に、いわゆるドプラー計測法を用いて血流速度の
情報を得ることのできる超音波診断装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】ドプラー計測法を用いて血流速度を求め
る場合、超音波診断装置自体の検出する血流速度ｖ’
は、ｖ’＝ｖ・ｃｏｓθとなっている。ここで、ｖは実
際の血流速度、θは血流方向とドプラビーム方向とのな
す角度である。 【０００３】したがって、実際の血流速度ｖを求めるた
めには、次式 【０００４】 【数１】 ｖ＝ｖ’／ｃｏｓθ …………………
…（１） の演算を行なう必要があるが、その前にθの値を知る必
要が生じる。 【０００５】このθの値を検出するために、従来では、
まず、血管を含む断層像を表示装置（ＣＲＴ）に映像さ
せ、操作卓を用いた適当な操作によってドプラサンプル
点を中心として所定長さのバーを表示させるようにして
いる。そして、やはり、該操作卓による適当な操作によ
って、該バーをその中心点を中心にして回動させ血流方
向に一致させるようにしている。 【０００６】これにより、血流方向に一致づけられたバ
ーの方向（角度θ）を装置自体が検出し、上述した式
（１）を用いて演算を行ない実際の血流速度ｖを求める
ようになっている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された超音波診断装置は、表示されたバーを血
流と一致づけるための回動操作を行なわなければなら
ず、しかも、検査部位が変わる度に同様の操作を繰りか
えさなければならないことから、その操作が極めて煩雑
であったという問題点が残されていた。 【０００８】また、このような操作は往々にして忘れて
しまうようなことがあり、誤診の原因となる場合がある
という問題点が残されていた。 【０００９】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、煩雑な操作を行なわなくても自動的に実際の血流速
度を演算できることのできる超音波診断装置を提供する
ことにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、操作卓の操作により血流速度を求めようとす
る個所にドプラサンプル点を指定する手段と、前記ドプ
ラサンプル点を含む近傍領域の血流方向を演算する手段
と、前記血流方向での血流速度を演算する手段とを有
し、受波した超音波から生成した超音波像に前記血流速
度を加味した超音波像を生成し表示する超音波診断装置
において、前記血流方向の演算手段は、前記近傍領域内
の各画素位置における流速を演算する手段と、前記流速
の演算手段で前記流速が得られた画素に沿って一致づけ
られると共に前記ドプラサンプル点を通る直線を算出す
る手段と、前記直線の算出手段で得られた直線に対する
前記近傍領域内の各画素位置における流速のばらつき度
を演算する手段と、前記演算により得られた前記直線に
対する流速のばらつき度と予め設定されたばらつき度と
を比較し、前記直線に対する流速のばらつき度が前記予
め設定されたばらつき度以内では前記直線を前記ドプラ
サンプル点での血流方向として設定する手段とを備え、
前記操作卓からの操作により血流方向を指定する手段を
用いることなく自動的に前記血流方向を指定することを
特徴とするものである。 【００１１】 【作用】このように構成した超音波診断装置によれば、
まず、血流を含む超音波像（断層像）を観察しながら、
血流速度を求めようとする個所であるドプラサンプル点
を指示する。 【００１２】ドプラサンプル点が指示されると、ドプラ
サンプル点を含む所定領域が特定される。 【００１３】次に、送波した超音波と受波した超音波と
のずれから算出された血流速度である装置自体が検出し
た血流速度の内で、所定領域内に対応する血流速度が演
算手段により画素毎に演算される。次に、流速の演算手
段で得られた画素に沿って一致づけられると共にドプラ
サンプル点を通る直線を算出する。この後に、ばらつき
度の演算手段が、直線の算出手段で得られた直線に対す
る近傍領域内の各画素位置における流速のばらつき度を
演算する。ここで、設定手段が、演算により得られた直
線に対する流速のばらつき度と、予め設定されたばらつ
き度とを比較し、直線に対する流速のばらつき度が予め
設定されたばらつき度以内である時には、この流速が大
きい画素に沿って一致づけられた直線をドプラサンプル
点における血流方向として設定する。その結果、操作卓
からの操作により血流方向を指定する手段を用いること
なく、自動的にドプラサンプル点での血流方向が指定さ
れることとなる。 【００１４】この自動的に設定された血流方向と送受波
した超音波のずれから算出された血流速度とから、血流
方向での血流速度が演算される。 【００１５】このことから、血流における速度を求めよ
うとする箇所を指示する操作のみで自動的に実際の血流
速度を演算できることから、煩雑な操作を行なわなくて
も済むことになる。 【００１６】 【実施例】図２は、本発明による超音波診断装置の一実
施例を示す概略ブロック構成図である。 【００１７】まず、被検体の体表に当接させて使用され
る超音波探触子１がある。この超音波探触子１は超音波
送受信制御部２の駆動によって前記被検体内に超音波を
照射するようになっている。 【００１８】照射された超音波は反射エコーとなって該
超音波探触子１に入力され、その受信信号は超音波送受
信制御部２によって増幅、検波され、表示部５に出力さ
れるようになっている。この表示部５はたとえばＣＲＴ
からなり前記被検体の断層像が表示されるようになって
いる。そして、この実施例では、前記断層像は血流を含
む画像となっている。 【００１９】また、ドプラ演算部３があり、このドプラ
演算部３は、前記断層像の特定ビーム方向の一点、ある
いは数点の速度分布を求めるようになっており、前記表
示部５には、その画面上に数秒間の速度分布がドプラ像
として表示されるようになっている。 【００２０】さらに、カラードプラ演算部４があり、こ
のカラードプラ演算部４は、前記断層像の各ビーム方向
における全点の速度情報を求めるようになっており、こ
のようにして得られた２次元の速度情報をその速度の大
きさに対応させて疑似カラー化し、カラードプラ像を構
成している。ここで、通常は、このカラードプラ像を前
記表示部５において前記断層像と重畳させて表示させる
ようになっている。 【００２１】ここで、カラードプラ像は、単なるドプラ
像と比較して血流速度の速度精度は悪いが、リアルタイ
ムで二次元の血流分布を観察できるという長所がある。 【００２２】また、角度補正部６があり、この角度補正
部６は、従来から備わっているものであり、マニアル操
作によって血流の方向を検出できるようになっているも
のである。すなわち、図３（ａ）に示すように、血管３
１を含む断層像３２を表示部５に映像させ、操作卓７を
用いた適当な操作によってドプラサンプル点３３を中心
として所定長さの角度補正バー３４を表示させるように
している。そして、やはり、該操作卓７による適当な操
作によって、図３（ｂ）に示すように、該角度補正バー
３４をその中心点を中心にして回動させ血流方向に一致
させるようにしている。これにより、該断層像３２の近
傍に表示されるドプラー波３５が血流方向に沿ったもの
として表示されることになる。 【００２３】そして、この実施例では、上述の角度補正
部６を用いないで、自動的に血流方向を演算できるため
の新たな機構、すなわち、血流速度分布抽出部８、血流
方向演算部９、血流速度分布ばらつき度演算部１１、お
よび血流方向設定判定部１３が設けられ、これら血流速
度分布抽出部８、血流方向演算部９、血流速度分布ばら
つき度演算部１１、および血流方向設定判定部１３のそ
れぞれについては後に詳述する。 【００２４】そして、上述した各ブロックはＣＰＵを備
えるメインコントローラ１０によって制御され、また、
このメインコントローラ１０は操作卓７によって指令が
与えられるようになっている。 【００２５】次に、本実施例で新たに設けられた血流速
度分布抽出部８、血流方向演算部９についてそれぞれ説
明する。 【００２６】血流速度分布抽出部８ 操作卓７からの指示により、表示部５に映像されている
断層像２１内の血管２２のうち血流速度を求めようとす
る箇所にドプラサンプル点２３を表示する。この断層像
２１とドプラサンプル点２３との関係を図１（ａ）に示
す。同図（ａ）において、血管２２の一部にドプラサン
プル点２３が位置づけられていることが示されている。 【００２７】そして、この血流速度分布抽出部８によっ
て、該ドプラサンプル点２３を中心として一定の幅を有
する領域が指定されるようになっている。この実施例で
は、図１（ｂ）に示すように、該幅は前記サンプル点を
原点（０，０）としてｘ＝３、ｘ＝−３、ｙ＝３、ｙ＝
−３、で囲まれた領域の７×７個の画素が指定されるよ
うになっている。 【００２８】そして、前記カラードプラ像における前記
領域に対応する各画素の速度情報を読みだすようになっ
ている。このようにして得られる各画素の速度情報は、
たとえば同図（ｂ）に示すように、速度に応じた径を有
する点で表され、それ自体速度分布を示した情報となっ
ている。 【００２９】血流方向演算部９ 図１（ｂ）に示した速度分布から、いわゆる最小二乗法
によって、前記サンプル点を通る直線：ｙ＝ａｘを求め
るようになっている。この直線：ｙ＝ａｘは前記速度分
布のうち比較的速度の大きい部分に沿って一致づけられ
た直線で、血流の方向に一致するようになっている。そ
して該直線の傾きａが血流の方向を示す値になる。 【００３０】以下、最小二乗法を用いてａを求める演算
方法について説明する。 【００３１】各画素における速度情報をＸｉ，Ｙｉ、Ｖ
ｉ（ｉ＝１、…、Ｎ）とし、また、ドプラサンプル点２
３を通る血流方向に一致づけられた傾きを有する直線を
ｙ＝ａｘと仮定する。 【００３２】この直線の横座標Ｘｉに対する縦座標Ｙ’
ｉと、点（Ｘｉ，Ｙｉ）との縦座標の差は、次の式で表
せる。 【００３３】 【数２】 Ｙｉ−Ｙ’ｉ＝Ｙ−ａＸｉ ……………
……（２） ここで、一般に知られている最小二乗法によると、上式
の二乗の和が最小となるようなａを求めればよい。しか
し、この実施例では、上式（２）に対して、速度値によ
る重みづけを行ない、 【００３４】 【数３】 【００３５】を最小にするａを求めている。上式（３）
を変形して、 【００３６】 【数４】【００３７】となる。上式において、変数はａだけであ
るから、 【００３８】 【数５】 【００３９】のとき、上式（３）は最小になる。すなわ
ち、式（５）で得られるａが求めるべき血流の方向とな
る。 【００４０】また、Ｘ，Ｙを置き換えて直線ｘ＝ａ’ｙ
を仮定した際にも、上記と同様にして、 【００４１】 【数６】 【００４２】が血流の方向として求めることができる。
さらに、上式（５）と式（６）の平均による血流方向を
求めるようにしてもよいことはいうまでもない。 【００４３】また、このような演算をさらに簡単化する
ために、他の演算方法について説明をする。指定された
領域の各画素の速度値を二値化する。すなわち、血流が
有るか否かの判断を行ない、血流が有ると判断された画
素の座標に対してのみ演算を行なうものである。画素の
総数をＮ’（＜Ｎ）とし、上式（３）に対してＶｉ＝１
を設定すると、該式（３）は、 【００４４】 【数７】 【００４５】のようになる。また、式（６）に対しても
同様である。 【００４６】そして、この実施例では、前記血流方向演
算部９で演算した血流方向ａが実際の血流方向と一致し
ているか否かをチェックする機構が設けられている。こ
の機構は、図１において、血流速度分布ばらつき度演算
部１１、および血流方向判定部１３によって構成されて
いる。このような機構が設けられている理由は、確率的
には極めて小さいが、速度分布がサンプル点を中心にし
てたまたま均等化していた場合に前記血流方向ａが正確
に演算できない場合があるからである。 【００４７】この機構は、図４に示すステップで動作が
なされるようになっている。 【００４８】ステップ１．血流速度分布抽出部８からド
プラサンプル点３３を中心とする一定領域から血流速度
分布を読みだす。また、該血流方向演算部９から求めた
血流方向を示す直線：ｙ＝ａｘを読みだす。 【００４９】ステップ２． 該直線：ｙ＝ａｘに対する血流速度分布のばらつき度ｋ
を算出する。このばらつき度ｋはたとえば次の式に基づ
いて算出する。 【００５０】 【数８】 【００５１】なお、この演算は、血流速度分布ばらつき
度演算部１１によって行なわれるようになっている。 【００５２】ステップ３．算出されたばらつき度ｋが予
め求められたばらつき度Ｋより大きいか否かを判定す
る。 【００５３】ここで、予め求められたばらつき度Ｋは、
演算で求められる血流方向が実際の血流方向に等しい
か、あるいはほぼ等しい場合に設定される値であり、上
述した式（８）に基づいて求められるものである。 【００５４】なお、この判定は、血流方向設定判定部１
３によって行なわれるようになっている。 【００５５】ステップ４．ｋ＞Ｋの場合、演算で求めら
れた血流方向が実際の血流方向に等しくない判定された
ことから角度補正部６による補正を行なう。 【００５６】ステップ５．ｋ≦Ｋの場合、演算で求めら
れた血流方向が実際の血流方向に等しく、あるいはほぼ
等しいと判定されたことからａを血流方向とする。 【００５７】このような実施例による超音波診断装置に
よれば、まず、血流を含む断層像を映像する表示部５を
観察しながら、操作卓７によって該血流における速度を
求めようとする箇所を指示するようになっている。 【００５８】そして、この操作卓７によって指示された
箇所を中心として予め設定された一定の幅を有する領域
が指定手段によって指定されるようになっている。 【００５９】一方、前記表示部５の映像に対応して各画
素における速度情報を格納するメモリ（カラードプラ
像）を備えており、前記操作卓７によって指定された領
域と対応する該メモリの領域における速度分布を血流速
度分布抽出部８によって抽出し、この速度分布から血流
方向を検出手段（血流方向演算部９）によって検出する
ようになっている。 【００６０】そして、この検出手段によって検出された
血流方向からこの血流方向での血流速度を演算手段（メ
インコントローラ１０）によって演算し求めるようにな
っている。 【００６１】このことから、血流における速度を求めよ
うとする箇所を指示する操作のみで自動的に実際の血流
速度を演算できることから、煩雑な操作を行なわなくて
も済むことになる。 【００６２】上述した実施例では、速度分布情報をカラ
ードプラ像から読みだしているものであるが、必ずしも
カラードプラ像から読みださなくてもよいことはいうま
でもない。要は、表示装置の映像に対応した各画素にお
ける速度情報を読みだせればよい。 【００６３】また、上述した実施例では、血流速度分布
ばらつき度演算部１１、血流方向設定判定部１３を設け
たものであるが、必ずしも、この血流速度分布ばらつき
度演算部１１、血流方向設定判定部１３は設けなくても
よいことはいうまでもない。血流方向ａの演算が信頼性
のあるものならば特に必要とするものではないからであ
る。血流方向ａの演算が信頼性のあるものとするために
は、たとえば時間とともに変化するカラードプラ像を過
去にさかのぼってその情報をいくつか読みだし、それら
各情報に基づいた（たとえば各時間ごとの血流速度分布
を加算あるいは平均をとることによって）血流速度分布
を求めることによって行なうことができるからである。 【００６４】また、上述した実施例では、従来からある
角度補正部６をそのまま存在させ、マニアル操作でも血
流方向ａを求めるような構成としたものであるが、本発
明を適用させることによって、この角度補正部６をなく
してもよいことはもちろんである。 【００６５】 【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による超音波診断装置によれば、煩雑な操作を行
なわなくても自動的に実際の血流速度を演算することが
できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）および（ｂ）は、本発明による超音波
診断装置の一実施例を示す原理図である。 【図２】 本発明による超音波診断装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。 【図３】 本発明による超音波診断装置に備えられ従来
からある角度補正部の一例を示す動作説明図である。 【図４】 本発明による超音波診断装置に備えられた機
構で、自動的に求められた血流の傾きをチェックする機
構の動作フローを示す図である。 【符号の説明】 ２１…断層像、２２…血管、２３…ドプラサンプル点。
診断装置の一実施例を示す原理図である。 【図２】 本発明による超音波診断装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。 【図３】 本発明による超音波診断装置に備えられ従来
からある角度補正部の一例を示す動作説明図である。 【図４】 本発明による超音波診断装置に備えられた機
構で、自動的に求められた血流の傾きをチェックする機
構の動作フローを示す図である。 【符号の説明】 ２１…断層像、２２…血管、２３…ドプラサンプル点。
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フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 8/00 - 8/15
実用ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
特許ファイル（ＰＡＴＯＬＩＳ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 操作卓の操作により血流速度を求めよう
とする個所にドプラサンプル点を指定する手段と、前記
ドプラサンプル点を含む近傍領域の血流方向を演算する
手段と、前記血流方向での血流速度を演算する手段とを
有し、受波した超音波から生成した超音波像に前記血流
速度を加味した超音波像を生成し表示する超音波診断装
置において、 前記血流方向の演算手段は、前記近傍領域内の各画素位
置における流速を演算する手段と、前記流速の演算手段
で前記流速が得られた画素に沿って一致づけられると共
に前記ドプラサンプル点を通る直線を算出する手段と、
前記直線の算出手段で得られた直線に対する前記近傍領
域内の各画素位置における流速のばらつき度を演算する
手段と、前記演算により得られた前記直線に対する流速
のばらつき度と予め設定されたばらつき度とを比較し、
前記直線に対する流速のばらつき度が前記予め設定され
たばらつき度以内では前記直線を前記ドプラサンプル点
での血流方向として設定する手段とを備え、前記操作卓
からの操作により血流方向を指定する手段を用いること
なく自動的に前記血流方向を指定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 |
|---|---|---|---|
| JP23665792A JP3408272B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23665792A JP3408272B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0678924A JPH0678924A (ja) | 1994-03-22 |
| JP3408272B2 true JP3408272B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=17003861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23665792A Expired - Fee Related JP3408272B2 (ja) | 1992-09-04 | 1992-09-04 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408272B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3403917B2 (ja) * | 1997-05-26 | 2003-05-06 | 株式会社日立メディコ | 超音波断層装置 |
| US6068598A (en) * | 1998-12-01 | 2000-05-30 | General Electric Company | Method and apparatus for automatic Doppler angle estimation in ultrasound imaging |
| EP2264483B1 (en) * | 2009-06-01 | 2017-11-29 | Samsung Medison Co., Ltd. | Ultrasound system and method for providing a motion vector |
-
1992
- 1992-09-04 JP JP23665792A patent/JP3408272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0678924A (ja) | 1994-03-22 |
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