JP4711498B2

JP4711498B2 - 超音波画像診断装置

Info

Publication number: JP4711498B2
Application number: JP2000312289A
Authority: JP
Inventors: 光明伊藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: JP2002113002A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血流などのドプラ像を得る超音波診断装置に係り、特にパルス波モード、連続波モードともに高画質なドプラ像が得られる超音波画像診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波画像診断装置は、被検体内を移動している血流を動的に把握するために、ドプラ計測を行っている。ドプラ計測は、超音波を被検体内に送波し、移動する血流等を超音波の反射体として反射エコー信号を受波し、その反射エコー信号のドプラ偏移を検出し、そのドプラ偏移を周波数分析し、その周波数分析した結果をドプラ像としてＴＶモニタなどの表示器に表示することで行われる。
【０００３】
また、この種のドプラ計測には、送波する超音波の波形がパルス波（ＰＷ）であれば時間分解能を重視して低速な血流からある程度高速な血流を計測するＰＷモードと、前記波形が連続波（ＣＷ）であれば周波数分解能を重視して高精細な血流像を計測するＣＷモードの２つの計測モードがある。
そして、上記周波数分析には、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）法が採用されており、その分析点は、ＦＦＴ処理を行う回路の規模の制約などから、ＰＷとＣＷの各モードにおいて一定であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近、ＣＷモードにおいて、ＦＦＴの分析点を多くして、周波数分解能を重視したよりきめの細かい分析画像を得たいとのニーズが高まってきた。
一方で、ＦＦＴの分析点数をＣＷに合わせて多くしてしまうと、ＰＷモードにおいて時間軸方向にぼやけた分析画像となってしまうという問題があった。
この問題の原因は、ＰＷモードでは低速血流の計測も行なうので、分析する周波数の分解能（サンプリングレート）が一般にＣＷモードよりＰＷモードの方を低くしなければならないからである。
【０００５】
本発明の目的は、ＣＷモードでの周波数分解能の良いドプラ像が得られると共に、ＰＷモードで特に低速血流診断時においてサンプリングレートが低いときでも高画質なドプラ計測に寄与できる超音波画像診断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、被検体に超音波を送波しその反射波を受波する探触子（１）と、この探触子（１）を駆動するとともに前記反射波を反射エコー信号として信号処理する超音波送受信部（２）と、該信号処理された反射エコー信号からドプラ偏移を検出するドプラ検出部（３）と、該検出したドプラ偏移を周波数分析する演算部（４）と、該周波数分析した結果のグラフを生成するデジタルスキャンコンバータ部（６）と、前記グラフを表示する表示部（７）と、前記送受波する超音波をパルス波モードと連続波モードの何れか一方に切り替える手段（５）と、を備えた超音波画像診断装置であって、前記切り替えられたパルス波モードあるいは連続波モードに基づいて前記演算部（４）に入力する周波数分析演算のための分析点を切り替える分析点切替部（５３）と、前記分析点切替部（５３）を介して供給される周波数分析演算のための分析点を記憶する前記パルス波モードの専用の記憶部（５１）及び前記連続波モードの専用の記憶部（５２）とを備え、前記分析点切替部（５３）は入力された前記パルス波モード又は前記連続波モードを受けて、前記パルス波モード時にパルス波モードの専用の記憶部（５１）からの分析点、前記連続波モード時には連続波モードの専用の記憶部（５２）からの分析点の読み出しを切り替えること特徴とする超音波画像診断装置によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の超音波画像診断装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１は本発明の超音波診断装置の実施の一形態を示す図、図２は図１のＰＷ／ＣＷ分析点切替部の構成例を示す図である。
【０００８】
本発明の超音波画像診断装置は、図１に示すように、探触子１と、探触子１と接続される超音波送受信部２と、超音波送受信部２と接続されるドプラ検出部３と、ドプラ検出部３と接続されるＦＦＴ演算部４と、ＦＦＴ演算部４と接続されるＰＷ／ＣＷ分析点切替部５と、ＦＦＴ演算部４と接続されるデジタル・スキャン・コンバータ（ＤＳＣ）６と、ＤＳＣ６と接続される表示部７と、ＰＷ／ＣＷ分析点切替部５、ＤＳＣ６、表示部７のそれぞれと接続されるＣＰＵ８と、ＣＰＵ８と接続される操作卓９とを有している。
【０００９】
探触子１は被検体（図示しない）に当接して被検体内に超音波を送信すると共に被検体内からの反射エコー信号を受信する。超音波送受信部２は、探触子１で送信する超音波のための電気信号を供給すると共に、前記反射エコー信号を増幅し出力する。ドプラ検出部３は、超音波送受信部２の出力信号と所定の周波数の正弦波及び余弦波の参照信号とを混合して、ドプラ偏移信号を検出し出力する。ＦＦＴ演算部４は、ドプラ検出部３の出力信号をＰＷ／ＣＷ分析点切替部５より、ＰＷモードかＣＷモードかの周波数の分解能（ＦＦＴの分析点）を得てＦＦＴ法により、周波数分析を行って出力する。ＰＷ／ＣＷ分析点切替部５は、ドプラのモードがＰＷモードかＣＷモードかをオペレータの操作卓９による指示のもとＣＰＵ８より与えられるＰＷ／ＣＷ切替信号により、ＦＦＴの分析点をＰＷモードかＣＷモードかに切り替える。ＤＳＣ６は、ＦＦＴ演算部４の出力信号を表示部７にグラフ表示させるために、横軸に時間、縦軸に周波数または速度（ドプラ検出の際にドプラ効果を利用して血流速度が求められる）として、検出した周波数成分を輝度としてプロットしたものを出力する。表示部７は、ＤＳＣ６の出力信号を表示する。ＣＰＵ８は、ＰＷ／ＣＷの分析点切替部５のＰＷ／ＣＷの分析点の切替、ＤＳＣ６のグラフ表示出力、表示部７の表示をそれぞれ制御する。操作卓９は、オペレータが所望するドプラモード、表示部の表示条件などを適宜調整する入力を行い、その入力をＣＰＵ８に引き渡す。
【００１０】
次に、ＰＷ／ＣＷ分析点切替部５の構成例について説明する。
ＰＷ／ＣＷ分析点切替部５は、図２に示すように、ＰＷ用分析点記憶部５１と、ＣＷ用分析点記憶部５２と、ＰＷ用分析点記憶部５１とＣＷ用分析点記憶部５２のそれぞれと接続される分析点切替器５３とを有している。また、分析点切替器５３には、ＣＰＵ８からドプラモード切替信号が入力される。
【００１１】
ＰＷ用分析点記憶部５１は、ＦＦＴ演算部４で用いられるＰＷ用分析点が記憶されている。ＣＷ用分析点記憶部５２は、同様にＣＷ用分析点が記憶されている。分析点切替器５３は、ＣＰＵ８から入力されるドプラモード切替信号に基づいてそれぞれの分析点記憶部から読み出す分析点を切り替えてＦＦＴ演算部４に出力する。
【００１２】
まず、ドプラモードをＰＷモードにする場合には、オペレータが操作卓９にＰＷモードである旨入力し、その入力されたＰＷモードを信号としてＣＰＵ８に引き渡される。ＣＰＵ８は引き渡された信号に基づきＰＷ用分析点記憶部５１から読み出された分析点がＦＦＴ演算部４となるように分析点切替器５３を設定する。その後、ＰＷモードのドプラ計測を行う。
【００１３】
また、ドプラモードをＣＷモードに切り替える場合には、オペレータが操作卓９にＣＷモードである旨入力し、その入力されたＣＷモードを信号としてＣＰＵ８に引き渡される。ＣＰＵ８は引き渡された信号に基づきＣＷ用分析点記憶部５１から読み出された分析点がＦＦＴ演算部４となるように分析点切替器５３を切替設定する。その後、ＣＷモードのドプラ計測を行う。
【００１４】
本発明の実施形態では、被検体に超音波を送受波する探触子１と、探触子１に前記超音波を送波させるとともに前記被検体からの反射エコー信号を受波して信号処理させる超音波送受波部２と、該信号処理させた反射エコー信号のドプラ偏移を検出するドプラ検出部３と、該検出したドプラ偏移を周波数分析するＦＦＴ演算部４と、該周波数分析した出力からドプラ像を生成するＤＳＣ６と、前記被検体に送波する超音波をＰＷモードとＣＷモードの何れか一方に操作卓９への入力により設定し、該設定したＰＷモードとＣＷモードの何れか一方に基づいて前記周波数分析の分析点を選択し、該選択した分析点を前記周波数分析手段に出力するＰＷ／ＣＷ分析点切替部５とを備えたので、ＰＷモードとＣＷモードにおいてＦＦＴの分析点がそのモードによって設定できるから、ＰＷモードでの画像のぼけが解消され、ＣＷモードでの周波数分解能の分析点を任意に設定できるので、きめの細かなＣＷモードでのドプラ像を得ることができる。
【００１５】
また、上記表示の態様は周波数又は速度と時間軸をグラフ表示することで説明したが、周波数又は速度として得られた度数を輝度に変換し、例えば、血流が探触子から遠ざかる方向、近づく方向に青、赤などの色相を付けて表示すれば、所謂カラーフローマッピングの表示への適用も可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は、ＣＷモードでの周波数分解能の良いドプラ像が得られると共に、ＰＷモードで特に低速血流診断時においてサンプリングレートが低いときでも高画質なドプラ計測に寄与できる超音波画像診断装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波診断装置の実施の一形態を示す図。
【図２】図１のＰＷ／ＣＷ分析点切替部の構成例を示す図。
【符号の説明】
１…探触子、２…超音波送受信部、３…ドプラ検出部、４…ＦＦＴ演算部、５…ＰＷ／ＣＷ分析点切替部、６…ＤＳＣ、７…表示部、８…ＣＰＵ、９…操作卓

Claims

被検体に超音波を送波しその反射波を受波する探触子（１）と、この探触子（１）を駆動するとともに前記反射波を反射エコー信号として信号処理する超音波送受信部（２）と、該信号処理された反射エコー信号からドプラ偏移を検出するドプラ検出部（３）と、該検出したドプラ偏移を周波数分析する演算部（４）と、該周波数分析した結果のグラフを生成するデジタルスキャンコンバータ部（６）と、前記グラフを表示する表示部（７）と、前記送受波する超音波をパルス波モードと連続波モードの何れか一方に切り替える手段（５）と、を備えた超音波画像診断装置であって、前記切り替えられたパルス波モードあるいは連続波モードに基づいて前記演算部（４）に入力する周波数分析演算のための分析点を切り替える分析点切替部（５３）と、前記分析点切替部（５３）を介して供給される周波数分析演算のための分析点を記憶する前記パルス波モードの専用の記憶部（５１）及び前記連続波モードの専用の記憶部（５２）とを備え、前記分析点切替部（５３）は入力された前記パルス波モード又は前記連続波モードを受けて、前記パルス波モード時にパルス波モードの専用の記憶部（５１）からの分析点、前記連続波モード時には連続波モードの専用の記憶部（５２）からの分析点の読み出しを切り替えること特徴とする超音波画像診断装置。