JPH01244738A

JPH01244738A - 超音波診断装置

Info

Publication number: JPH01244738A
Application number: JP7381688A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Uchiumi; 内海　孝信
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1989-09-29

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば超音波エコー情報から被検体の断層像
または超音波のドツプラ効果を利用した二次元血流像を
得る超音波診断装置に関する。

（従来の技術）超音波診断装置は体外から超音波を送出し、その反射波
によって形成される二次元画像を用いて人体細部の組織
構造を把握するものである。また従来より、血液が画像
内の各点に向かっておよび遠ざかって流れる速度をパル
ス・ドツプラ方式で決定することが可能である。このよ
うなパルス・ドツプラ方式により得られた血流の速度分
布の画像を、組織構造の画像上にＩＩすることもできる
。この速度分布は灰色の色相で表示していたが、このよ
うな速度分布の表示法では流速画像を組織構造画像から
識別することが困難であった。

この解決法として、一つの方向への血流の速度をいくつ
かの速度範囲に区分して、各々の区分に対して一群の色
の中から任意な色を当て、また逆方向の速度に対しも同
様にして色を当てる方法があった。この速度分布図の作
成方法では、特定の色と所定の流速との組合せが不自然
となってしまう。このため、一方向の流れを赤色という
一つの固定された色相を用いて表示し、他方向の流れを
安定した青色という一つの固定された色相を用いて表示
していた。またこの方法では、血流速度の違いを輝度の
違いに対応して変換し、カラー表示するようにしていた
。すなわちこの表示方法では、血流速度がしきい値より
小さい時には黒と表示し、血流速度がしきい値より僅か
に大きいときには暗い色（赤、青）を表示し、さらに血
流速度が大きくなるに従って輝度を増加し、血流速度が
最大のときに鮮かな色（最高輝度の色）を表示するもの
である。なおこの表示方法では、血流パワーの情報を前
記自流速度の情報と同時に表示していなかった。

（発明が解決しようとする課題）以上のように従来の表示法にあっては、次のような問題
点がある。すなわち遅い血流速度にあっては、カラー表
示が暗い色となってしまうため見え難くなり、遅い血流
の検出が困難になるという問題があった。またこの血流
速度と血流パワーの両方の血流情報を同時に鮮明にカラ
ー表示することが望まれていた。

そこで本発明の目的は、遅い血流速度の検出能力を向上
し得、血流の速度情報および血流パワー情報を共に視覚
的に認識し得る超音波診断装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は上記課題を解決する為に次のような手段を講じ
た。すなわち被検体に向けて送波した超音波の反射成分
に基いて該被検体の断層像を表示すると共に、この断層
像に重ねて血流情報をカラー表示する超音波診断装置に
おいて、血流速度の違いを彩度の違いに対応して変換す
ると共に、血流パワーの違いを輝度の違いに対応して変
換するカラー処理手段を備えるようにしたものである。

また被検体に向けて送波した超音波の反射成分に基いて
該被検体の断層像を表示すると共に、この断層像に重ね
て血流情報をカラー表示する超音波診断装置において、
血流速度の違いを彩度および輝度の違いに対応して変換
するカラー処理手段を備えるようにしたものである。

（作用）このような手段を講じたことにより次のような作用を呈
する。本発明によれば、カラー処理手段により血流速度
の変化を彩度の変化に対応させ、血流速度の違いを彩度
の違いで表示する。またこのＩｔｈ流速度の情報と共に
、血流パワーの変化が輝度の変化に対応されているので
、血流パワーの違いが輝度の違いで表示され、血流パワ
ー情報も同時に表示される。したがって、遅い血流速度
の部分も明るい色で鮮明に見易く表示されるので、遅い
血流速度の検出能力が向上し、血流速度と血流パワーの
画情報を共に視覚的に明瞭に認識できる。

また血流の方向とその血流速度の変化に対して輝度と彩
度を変化させ表色範囲を拡張するようにしたので、遅い
血流が鮮かな色（純色の最高階調）で表現することがで
き、速度分布が視覚的に見易くなり、遅い血流も容易に
検出することができる。

（実施例）第１図は本発明に係る超音波診断装置の第１実施例を示
すブロック図である。第１図において、超音波診断装置
は、電子走査型超音波プローブ（以下、「プローブ」と
いう）１１、電子走査装置アナログ部１２．９０″位相
器２５．ミキサ２４ａ　、　２４ｂ　。

ローパスフィルタ２６ａ　、　２６ｂ　、　Ｍ　Ｔ　Ｉ
　（ＭｏｖｉｎｇＴａｒｇｅｔ　ｌ　ｎｄｉｃａｔｏｒ
）演算部２７、走査変換手段（ディジタル・スキャン・
コンバータ）　３４．３５、カラー処理手段３６、マル
チプレクサ（ＭＰＸ）３７、Ｄ／Ａ　（ディジタル・ア
ナログ）変換手段３８、表示手段３９を具備して構成さ
れる。電子走査装置アナログ部１２はプリアンプ１３．
バルサ１４９発振器１５゜デイレイライン１６．加算器
１７検波器１８を具備して構成される。

加算器１７から出力された信号のうち、一方の信号は検
波器１８を介して走査変換手段３４に送出される。また
他方の信号はうイン１９以降に送出され、ライン１９を
介してこの信号はミキサ２４ａ　、　２４ｂに入力され
る。このミキサ２４ａ　、　２４ｂには９０°位相器２
５により発振器１５からの基準信号ｔｏが９０’の位相
差を生じる如く入力される。そしてミキサ２４ａ　、　
２４ｂによりライン１９からの信号と基準信号ｆＯとが
それぞれミキシングされ、ローパスフィルタ２６ａ　、
　２６ｂ　Ｉ、−ドプラ偏移信号ｆｄ、２ｆＯ＋ｆｄが
入力される。さらにローパスフィルタ２６ａ。

２６ｂにより高周波数成分であるドプラ偏移信号。

２ｆＯ＋ｆ＋ｊが除去され、ドプラ偏移信号ｆｄのみが
出力される。このドプラ偏移信号は血流情報の演算を行
なうための位相検波出力信号となるものである。さらに
ローパスフィルタ２６ａ　、　２６ｂから出力された位
相検波出力信号はＭＴＩ演算部２７に入力される。この
ＭＴＩ演鋒部２７はＡ／Ｄ変換器２８ａ　、　２８ｂ　
、　Ｍ　Ｔ　Ｉフィルタ２９ａ　、　２９ｂ　、自己相
関器３０、平均速度演算部３１、分散８ＩＩ算部３２、
パワー演算部３３を具備して構成される。このＭＴＩは
移動目標指示装置の略称であり、ドプラ効果を利用して
移動目標のみを検知するものである。自己相関器３０は
周波数分析法の一種類であり、二次元の多点の周波数分
析をリアルタイムで行なう必要性から用いられている。

また平均速度演算部３１、分散演算部３２、パワー演算
部３３においては、それぞれ所定の演算実行により血流
速１分散およびパワーが算出される。ＭＴＩ演算部２７
の出力は走査変換手段３５を介してカラー処理手段３６
に取込まれ、このカラー処理手段３６によりカラー処理
が施される。このカラー処理手段３６は血流速度の違い
を彩度の違いに対応して変換するものであり、また血流
パワーの違いを輝度の違いに対応して変換するものとな
っている。なお分散、パワーも適宜にカラー処理される
が、この処理は従来装置と同様である。そしてこのカラ
ー処理手段３６により処理された出力および前記走査変
換手段３４の変換出力は、ＭＰＸ３７およびＤ／Ａ変換
器３８を介して表示手段３９に送出されるものとなって
いる。

次にカラー処理手段３６ａ　、　ＭＰＸ３７．　Ｄ／Ａ
変換手段３８の詳細について第２図を参照して説明する
。同図に示すようにカラー処理手段３６ａはＲ０Ｍ４０
ａ　〜４２ａを具備し、各Ｒ０Ｍ４０ａ　〜４２ａに前
記走査変換手段３５の変換出力が取込まれるようになっ
ている。このＲＯＭ　４０ａ〜４２ａは、血流の方向お
よび血流速Ｖの情報と、血流パワーＰの情報と、を前記
走査変換手段３５から入力し、表示手段３９に表示すべ
く赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の輝度を表わす
ディジタル信号に変換するものである。すなわちこのＲ
ＯＭ　４０ａ〜４２ａの配憶情報によって表示手段３９
に種々のカラー表示がなされる。ＲＯｆｖ１４０ａ〜４
２ａの記憶情報は次のように決定されている。

射３図（ａ）（ｂ）はマンセルの）−ＩＳｆ表色系を示
す図であり、第３図（Ｃ）は血流速度■および血流パワ
ーＰを前記Ｈ８Ｉ表色系に対応して表示する図である。

同図において、Ｉ（１度）はＯ≦Ｉ≦１とし、Ｓ（彩度
）はＯ≦Ｓ≦１とし、Ｈ（色相）は０≦Ｈ≦３６０°　
とする。

今、前記Ｈ，Ｓ、Ｉは下記の式に示す如く、血流速度■
および血流パワーＰに対応して変化するようにする。な
お血流速度Ｖは−１／２≦Ｖ≦１／２とし、血流パワー
Ｐは０≦Ｐ≦１とする。

ここで血流速度ＶがＯ≦Ｖ≦　１／２の範囲にあるとき
には、Ｈ＝ＡＳ−２Ｘ　（Ｃ−１）ｘＶ−＋１１＝２　ｘＤｘＶ＋ＥｘＰ　　　　とする。

また血流速度Ｖが−１／２≦Ｖ≦０の範囲にある時には
、Ｈ＝ＢＳ＝２　Ｘ　（１−Ｃ）　ｘｖ＋１１＝−２ＸＤＸＶ＋ＥＸＰ　　　　とする。

なお定数Ａ、Ｂは０〜３６０の任意な定数であり、定数
Ｃ，Ｄ、ＥはＯ〜１の任意の定数である。例えば定数を
Ｃ−０，５，Ｄ＝０．Ｅ−０，５と指定すると、血流パ
ワーＰが小から大となるに従って輝度Ｉが増加する。ま
た定数Ａ　＝　１２０°、Ｂ＝３６０°と指定すると、
観測者に向かって流れる血流速度Ｖは鮮かな赤色からく
すんだ赤色へと変化し、また観測者から遠ざかる血流速
度Ｖは鮮かな青色からくすんだ青色へと変化する。

第４図はジググラフを示す図である。このジググラフは
前記血流速度■と血流パワーＰに対応したＨ、Ｓ、Ｔを
Ｒ，Ｇ、８の各信号に変換するグラフである。このジグ
グラフに基いてＲＯＭ　４０ａ〜４２ａ内に変換テーブ
ルを形成する。なお血流パワーＰが０あるいは所定のし
きい値以下の場合には次のように決定する。

Ｒ＝Ｇ＝Ｂ＝Ｏ・・・（４）ＭＰＸ３７はスイッチ４３．４４．４５を具備し、この
スイッチ４３．４４．４５の切替動作により走査変換手
段３４の出力（Ｂモード像情報）と、各ＲＯＭ　４０ａ
〜４２ａの出力との合成処理が行われる。Ｄ／Ａ変換手
段３８はＤ／Ａ変換器４Ｂ、　４７．４８を有し、Ｄ／
Ａ変換器４６．４７．４８によって前記スイッチ４３．
４４゜４５の選択出力はアナログ信号に変換され、これ
らの信号は表示手段３９に送出されるものとなっている
。

このように構成された超音波診断４ｉｆｌは次のように
作用する。まず、電子走査装置アナログ部１２により被
検体Ｂモード像を得るためにスキャンされ、このスキャ
ンにより得られたＢモード情報が走査変換手段３４によ
り表示系の走査に変換され、これがＭＰＸ３７．Ｄ／Ａ
変換手段３８を介して表示手段３９に送出され濃淡表示
される。

一方、Ｂモード像情報収集と同時に収集されたドプラデ
ータは、ミキサ２４ａ　、　２４ｂおよびローパスフィ
ルタ２６ａ　、　２６ｂを介してＭＴＩ演算部２７に取
込まれる。そしてこのデータはＭＴＩ演算部２７内の平
均速度演ｉ部３１９分散演算部３２．パワー演算部３３
により所定の演算が処理され、その演算結果が走査変換
手段３５を介してカラー処理手段３６により、異なる血
流速度Ｖが異なる彩度（マンセンのＨ８Ｉ表示系のＳ）
、異なる血流パワーＰが異なる輝度（マンセルのＨ８Ｉ
表示系の１）のカラー情報に変換される。そしてこのカ
ラー情報がＭＰＸ３７．Ｄ／Ａ変換手段３８を介して表
示手段３９に送出され、Ｂモード像に重畳表示される。

このように本実施例によれば、カラー処理手段３６ａに
より血流速度■の変化を彩度Ｓの変化に対応させ、血流
速度Ｖの違いを彩度Ｓの違いで表示する。またこのｌｆ
［ｌ流速度■の情報と共に、血流パワーＰの変化が輝度
Ｉの変化に対応されているので、血流パワーＰの違いが
輝度■の違いで表示され、血流パワーＰの情報も同時に
表示される。したがって、遅い血流速度も速い血流速度
も同じ輝度Ｉで表示され、遅い血流速度Ｐの部分も明る
い色で鮮明に見易く表示されるので、遅い血流速度の所
でも明確に速度を把握することができ、遅い血流速度Ｐ
の検出能力が向上する。また輝度Ｉの変化に対応して血
流パワーＰの変化を表示しているので、血流速度Ｖと血
流パワーＰの画情報を共に視覚的に明瞭に認識でき、診
断能力を向上することができる。

次に本発明の第２実施例について説明する。第５図はカ
ラー処理手段３６ｂ　、　ＭＰＸ３７．　Ｄ／Ａ変換器
３８の詳細を示す図である。本実施例はカラー処理手段
３６ｂが前記第１実施例に対し変更されており、その他
の部分については、第１実施例と同一の回路構成となっ
ている。同図に示すようにカラー処理手段３６ｂはＲ０
Ｍ４０ｂ　、　４１ｂ　、　４２ｂを具備し、各ＲＱＭ
４０ｂ　、　４１ｂ　、　４２ｂに前記走査変換手段３
５の変換出力が取込まれ、血流速度の違いを彩度および
輝度の遠いに変換するものである。このＲ０Ｍ４０ｂ　
、　４１ｂ　、　４２ｂは、血流の方向および血流速度
■の情報を前記走査変換手段３５から入力し、表示手段
３９に表示すべく赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）
の輝度を表わすディジタル信号に変換するものである。

すなわちこのＲＯＭ４０ｂ〜４２ｂの記憶情報によって
表示手段３９に種々のカラー表示がなされる。ＲＯＭ　
４０ｂ〜４２ｂの記憶情報は次のように決定されている
。

第６図（ａ）（ｂ）はマンセルの８８１表色系を示す図
であり、第６図（Ｃ）は血流速度Ｖを前記８８１表色系
に対応して表示する図である。今、第６図（Ｃ）中の太
線に示す如く血流速度Ｖに対応して色が変化するものと
する。そしてＲ，Ｂ。

Ｇを下記の式に示す如く血流速度に対応して変化させる
。なお血流速度Ｖを一１／２≦Ｖ≦１／２とする。

ここで血流速度■が０≦Ｖ≦　１／２の範囲であるとき
には、Ｒ＝１Ｇ−２（△−０，３）　　ＸＶｌｏ、７Ｂ＝２　　（Ａ
−０，３）　ｘＶｌｏ、７　　　　とする。

また血流速度Ｖが一１／２≦Ｖ≦Ｏの範囲である時には
、Ｒ＝２　　（Ｃ−０，１）　ＸＶｌｏ、９Ｇ＝２　　（
Ｃ−０，１）　ｘＶｌｏ、９［３＝１　　　　　　とす
る。

ここでＡ、Ｃは赤系、前爪の最高到達輝度であり、例え
ばΔ＝ｏ、ｅ　、　ｃ＝ｏ、ｅに指定する。図中αは彩
度１００％の最高輝度表示色を示す。そして血流速度■
の変化とともに、彩度Ｓおよび輝度Ｉが変化するものと
なっている。これに基いてＲＯＭ　４０ｂ〜４２ｂ内に
変換テーブルが形成される。

さらに表示手段３９に観測者に向かって流れる血流速度
Ｖ　１．ｉ　ＡＴかな赤色から白っぽい赤色へと変化す
る如く表示され、観測者から遠ざかる血流速度Ｖは鮮か
な青色から白っぽい青色へと変化する如く表示される。

このように本実施例によれば、血流の方向とその血流速
度の変化に対して輝度と彩度を変化させ表色範囲を拡張
するようにしたので、遅い血流が鮮かな色（純色の最高
階調）で表現することができ、速度分布が視覚的に見易
くなり、遅い血流も容易に検出することができる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能で
あるのは勿論である。

［発明の効果］本発明によれば、血流速度の違いを彩度の違いに対応し
て変換すると共に、血流パワーの違いを輝度の違いに対
応して変換するカラー処理手段を備えたので、遅い血流
速度の検出能力を向上することができ、血流の速度情報
および血流パワー情報を共に視覚的に認識できる。また
血流の方向とその血流速度の変化に対して輝度と彩度を
変化させ表色範囲を拡張するようにしたので、遅い血流
が鮮かな色（！！！色の最高階調）で表現することがで
き、速度分布が視覚的に見易くなり、遅い血流も容易に
検出し得る超音波診断装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波診′ｒＳ装置の第１実施例
を示すブロック図、第２図は同装置の主要部の詳細を示
す図、第３図＜ａ）（ｂ）はマンセル表色系の説明図、
第３図（Ｃ）は血流速度および血流パワーをＨ３Ｉ表色
系に対応して表示した図、第４図はＨ８Ｉ−ＲＧＢの変
換式−覧を示す説明図、第５図は第２実施例における主
要部の詳細を示す図、第６図（ａ）（ｂ）はマンセル表
色系の説明図、第６図（Ｃ）は血流速度をＨ８１表色系
に対応して表示した図である。１１・・・超音波プローブ、２７・・・ＭＴＩ演算部、
３４゜３５・・・走査変換手段、３６ａ　、　３６ｂ・
・・カラー処理手段。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第２図第５図！（ｂ）第　６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体に向けて送波した超音波の反射成分に基い
て該被検体の断層像を表示すると共に、この断層像に重
ねて血流情報をカラー表示する超音波診断装置において
、血流速度の違いを彩度の違いに対応して変換すると共
に、血流パワーの違いを輝度の違いに対応して変換する
カラー処理手段を具備したことを特徴とする超音波診断
装置。
（２）被検体に向けて送波した超音波の反射成分に基い
て該被検体の断層像を表示すると共に、この断層像に重
ねて血流情報をカラー表示する超音波診断装置において
、血流速度の違いを彩度および輝度の違いに対応して変
換するカラー処理手段を具備したことを特徴とする超音
波診断装置。