JPH03247327A - 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〕 この発明は、超音波診断装置、特に、生体内に超音波ビ
ームを発射し生体内で得られた反射信号に基づいて生体
内の血流情報を表示する超音波診断装置に関する。

〔従来の技術〕

医用分野で用いられる超音波診断装置では、たとえば心
臓部の断層データをリアルタイムでモニタに表示したり
、またパルスドプラ法により特定部位の血流速度を測定
し、この分布を前記同様にモニタに表示することが一般
に行われている。さらに、断層データをモニタに表示す
るとともに、ある特定部位の血流速度を、断層データが
表示されたモニタに並べて表示するようにしたものもあ
る。

また、最近、血流速度を２次元的に把握するために、２
次元血流断層方式が採用されている。これは、断層デー
タに血流速度を合成し、血流速度を２次元で、しかもリ
アルタイムに表現するものである。すなわち、断層情報
及び血流情報が、それぞれディジタル化されて合成され
Ｒ，Ｇ、Ｂのテレビジョン信号に変換されて、通常の断
層像の上に血流速度が重ねて表示されるとともに、検出
された血流の平均速度プロフィールがカラー表示（カラ
ー・フロー・マツピング）されるようになっている。

このような超音波診断装置では、得られた血流データの
中には、特に腹部の臓器のゆるやかな動きや回路系等か
らくるランダムノイズ成分が含まれている。これらのノ
イズ成分を除去するために、従来より、ＭＴ　ｌ　　（
Ｍｏｖｉｎｇ　Ｔａｒｇｅｔ　Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）
フィルター及びパワーリミッタ回路が設けられている。

ＭＴ！フィルターは、バイパスフィルターであって、周
波数の低い成分を除去することにより、ノイズ成分を除
去するためのものである。また、パワーリミッタ回路は
、パワーの小さい成分を除去することにより、ランダム
ノイズ成分を除去するためのものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の超音波診断装置では、特に腹部の臓器のゆる
やかな動きだけが入力された場合には、前記ＭＴＩフィ
ルターやパワーリミッタ回路だけではこのノイズ成分を
除去することができないという問題がある。

すなわち腹部臓器のゆるやかな動きによる信号成分は、
速度が遅いためにＭＴ！フィルターによってそのパワー
が低く抑えられるが、この信号成分のパワーは非常に大
きいために、前記ＭＴＩフィルターによっても充分低く
抑えることはできない。したがって、パワーリミッタ回
路のリミッタ値を超える信号成分が多く残ってしまい、
これがノイズとなってしまう。

本発明の目的は、特に腹部臓器の動きによるノイズ成分
を除去でき、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる超音波
診断装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る超音波診断装置は、血流データ処理部と、
パワーリミット値発生回路と、パワーリミッタ回路とを
備えている。前記血流データ処理部は、生体内から１）
られる反射信号に基づいて生体内の血流データを得るた
めのものである。前記パワーリミット値発生回路は、血
流データ処理部で得られた血流速度に応じて所定のパワ
ーリミット値を発生させる回路である。前記パワーリミ
ッタ回路は、血流データ処理部で得られた血流信号の強
度がパワーリミット値より小さいときに血流データ処理
部からの出力信号を遮断する回路である。

〔作用〕

本発明に係る超音波診断装置では、血流データ処理部に
より、生体内から得られた反射信号に基づいて生体内の
血流データが得られる。パワーリミット値発生回路は、
血流データ処理部で得られた血流速度に応じた所定のパ
ワーリミット値を発生する。パワーリミッタ回路は、血
流データ処理部で得られた血流信号の強度がパワーリミ
ット値より低いときに血流データ処理部の出力信号を遮
断する。

たとえば、パワーリミット値発生回路によるパワーリミ
ット値を、血流速度が小さくなるほど高くなるように設
定することにより、腹部臓器のゆるやかな動き等からく
る、低速度でパワーの大きなノイズ成分を除去すること
ができる。これにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることがで
きる。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例による超音波診断装置の概略
構成を示している。

第３図において、探触子ｌは、複数の微小振動子から構
成されており、送受信回路２に接続されている。送受信
回路２は、超音波ビームを送波するための高周波パルス
発振器、反射エコーを受信処理する受信器、電子走査を
行うための遅延回路及び遅延量選択回路等により構成さ
れている。送受信回路２の出力は、断層データ処理系３
及び血流データ処理系４に接続されている。

断層データ処理系３は、生体の断層データを得るための
回路である。断層データ処理系３は、受信信号に対して
波形整形処理を行う受渡整形回路５と、これに接続され
たＡ／Ｄコンバータ６とにより構成されている。そして
、Ａ／Ｄコンバータ６の出力は、ＤＳＣ（ディジタル・
スキャン・コンバータ）を含む表示信号発生回路１１に
接続されている。

また、血流データ処理系４は、ドプラ偏移周波数をもと
に生体の血流データを得るための回路である。この血流
データ処理系４は、受渡整形及び検波を行う受波整形及
び検波回路７と、これに接Ｖｆｃ５しｔ、：、Ａ／Ｄコ
ンバータ８と、Ａ／Ｄコンバータ８に接続されたカラー
フロー情報計算回路９及びドプラモード用計算回路１０
とから構成されている。カラーフロー情報計算回路９は
、血流速度に応じた色分は処理等のための計算処理を行
う回路である。ドプラモード用計算回路１０は、特定部
位の血流速度の変化等を計算するための回路である。そ
し°ζ、カラーフロー情報計算回路９及びドプラモード
用計算回路ｌＯの出力は、表示信号発生回路１１に接続
されている。また、表示信号発生回路１１の出力には、
ＣＲＴによって構成される表示器１２が接続されている
。

カラーフロー情報計算回路９の構成を第４図に示す。第
４図に示すＭＴＩフィルター２１は、Ａ／Ｄコンバータ
８の出力に接続されている。ＭＴＩフィルター２１は、
ディジタルのバイパスフィルターであって、低速度成分
のパワーを抑圧するものである。ＭＴＩフィルター２１
の出力には、周波数計算回路２２が接続されている。周
波数計算回路２２の出力は、速度、パワー、分散計算回
路２３に接続されている。この速度、パワー５分散計算
回路２３は、血流速度及び血流信号のパワー、分散を計
算するための回路である。この速度。

パワー、分散計算回路２３の各出力は、第１図に示すよ
うなパワーリミッタ回路２４に接続されている。

第１図において、パワーリミッタ回路２４は、血流信号
の速度成分が入力されるパワーリミット値発生回路３０
と、血流信号のパワー成分及びパワーリミット値発生回
路３０の出力が入力される比較器３１と、血流信号のパ
ワー成分、速度成分。

及び分散成分が入力され、比較器３１からの出力に応じ
て切り換え制御されるゲート３２とを有している。パワ
ーリミット値発生回路３０はＲＡＭを有している。この
ＲＡＭには、血流信号の各速度成分とこれに対応するパ
ワーリミット値のテーブルが書き込まれている。また、
比較器３１は、パワーリミット値発生回路３０からの入
力Ｂと、血流信号のパワー成分Ａの関係が、　Ａ２Ｂ　
のときに「１」を出力するものである。ゲート３２は、
この比較器３２からの出力「１」を受けて、「開」とな
るように構成されている。

次に、動作について説明する。

まず、送受信回路２の高周波パルス発振器が駆動され、
高周波パルスが探触子１に印加される。

これにより、探触子ｌから超音波ビームが生体内に送波
される。生体内で反射された反射エコーは探触子１で受
波され、送受信回路２に入力される。

送受信回路２で所定の処理を受けた反射エコー信号は、
断層データ処理系３及び血流データ処理系４に入力され
る。断層データ処理系３に入力された反射エコー信号に
は、受波整形回路５で、増幅。

波形整形、フィルター処理等の信号処理が施される。そ
して、Ａ／Ｄコンバータ６でディジタルデータに変換さ
れて、表示信号発生回路１１に入力される。また、血流
データ処理系４に入力された反射エコー信号には、受渡
整形及び検波回路７で増幅、波形整形、検波処理等の信
号処理が施される。そして、Ａ／Ｄコンバータ８でディ
ジタルデータに変換される。このディジタルデータは、
カラーフロー情報計算回路９及びドプラモード用計算回
路１０にそれぞれ入力される。

カラーフロー情報計算回路１９に入力されたディジタル
データは、まずＭＴＩフィルター２１により、その低速
度成分のパワーが抑圧される。そして、周波数計算回路
２２により周波数の演算が行われ、速度、パワー、分散
計算回路２３により計算処理が行われる。速度、パワー
、分散計算回路２３の各出力は、パワーリミッタ回路２
４に入力される。

パワーリミッタ回路２４では、血流信号のうちの速度成
分がパワーリミット値発生回路３０に入力される。パワ
ーリミット値発生回路３０では、テーブルを参照して、
入力された速度成分に応じたパワーリミット値を出力す
る。この出力は比較器３１のＢ入力に入力される。また
、血流信号のパ１ノー成分が比較器３１のＡ入力に入力
される。

比較器３１は、この入力Ａと入力Ｂとを比較し、Ａ２Ｂ
のときに「１」を出力し、Ａ＜Ｂのときに「０」を出力
する。この比較器３１の出力はゲート３２に入力される
。

一方、血流信号のパワー、速度及び分散の各成分はゲー
ト３２に入力されている。ゲート３２は、比較器３１か
らの出力「ｌ」を受けたときのみ「開」となる。これに
より、血流信号の各成分がゲート３２を通過する。

たとえば、速度成分、すなわち周波数成分子と血流強度
ｐとの関係を第２図の曲線４２のように設定したとする
。同図において、４０は血流信号であり、４１は腹部臓
器のゆるやかな動きからくるノイズ成分である。この場
合には、比較器３１により、曲線４２の下方部分（斜線
部）の信号がカットされ、曲線４２の上方部分のみの信
号がゲート３２を通過する。これにより、腹部臓器から
くるノイズ成分を除去することができ、Ｓ／Ｎ比を向上
させることができる。

ゲート３２を通過した各成分は、表示信号発生回路１１
に入力される。また、ドプラモード用計Ｘｌ１ｉｌＯで
は、Ａ／Ｄコンバータ８から出力されたディジタル信号
に対して血流速度の変化等の計算処理を行う。このドプ
ラモード用計算回路１０の出力は同様に表示信号発生回
路１１に入力される。

表示信号発生回路１１では、Ａ／Ｄコンバータ６、カラ
ーフロー情報計算回路９及びドプラモード用計算回路１
０の各出力を、表示器１２のＣＲＴに表示可能な信号に
処理し、表示信号を出力する。表示器１２は、この表示
信号を受けてＣＲＴ上に断層データや血流データの表示
を行う。

〔他の実施例〕

前記実施例では、血流信号の速度成分に応じてパワーリ
ミット値を発生させるようにしたが、本発明の適用はこ
れに限定されない。たとえば、速度成分だけでなく、視
野深度やサンプル周波数、または関心領域をも考慮して
パワーリミット値を変化させるようにしてもよい。これ
により、より細やかにノイズ成分の除去を行うことがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明に係る超音波診断装置によれば、血流速度に応じ
た所定のパワーリミット値を発生させるパワーリミット
値発生回路が設けられるので、たとえば腹部臓器のゆる
やかな動きのような低速度でパワーの大きなノイズ成分
を確実に除去することができ、これにより、Ｓ／Ｎ比を
向−トさせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による超音波診断装置に採用
されるパワーリミッタ回路の概略ブロック図、第２図は
パワーリミット値と血流信号、ノイズ成分との関係を示
す図、第３図は前記実施例装置の概略ブロック図、第４
図はカラーフロー情報計算回路の概略ブロック図である
。 ｌ・・・探触子、２・・・送受信回路、４・・・血流デ
ータ処理系、９・・・カラーフロー情報計算回路、２４
・・・パワーリミッタ回路、３０・・・パワーリミット
値発生回路、３１・・・比較器、３２・・・ゲート。 第１図 ４ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）生体内から得られる超音波反射信号に基づいて生
   体内の血流データを得るための血流データ処理部と、 前記血流データ処理部で得られた血流速度に応じて所定
   のパワーリミット値を発生させるパワーリミット値発生
   回路と、 前記血流データ処理部で得られた血流信号の強度が前記
   パワーリミット値より小さいときに前記血流データ処理
   部からの出力信号を遮断するパワーリミッタ回路と、 を備えた超音波診断装置。