JPH04174655A - 超音波パルスドプラ法を用いた血流像投影表示装置 - 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］ 本発明は、血流像投影表示装置、特に超音波パルスドプ
ラ法を用いて生体内の三次元領域における血流の投影像
を表示する血流像投影表示装置に関する。

口従来の技術〕 循環器系の病気を診断する場合などにおいては、血流の
走行状態を知るため血管造影か行われる。

この血管造影は、例えば血液中にＸ線を吸収する血管造
影剤を注入して、生体にＸ線を照射し、これにより生体
内の所望の領域の血管（血流）投影像を得るものである
。そして、この血管造影により得られたＸ線写真に基づ
いて、例えば動脈瘤や血管狭窄などの病気の診断か行わ
れている。

ところで、生体における血流の走行状態を生体に苦痛を
与えることなく画像化できる装置として、超音波ドプラ
法を用いた超音波診断装置か知られている。この超音波
診断装置は、周知のように、生体外から連続波又はパル
ス波の超音波を生体内に送波して、生体内でドブランフ
トを受けて反射した反射波を受波し、二の受波された信
号からドプラ情報（例えば血流速度情報）を抽出して画
像化するものである。

そして、近年では、そのドプラ情報を得るために自己相
関法を用いたリアルタイムで表示が行える超音波診断装
置が実用化されている（例えば特公昭６２−４４４９４
号公報参照）。

従って、このような超音波診断装置を用いれば、上述し
た血流の走行状態を診断することかｒｉＪ能であり、何
ら生体に苦痛や違和感を与えることなく血流像を得るこ
とが可能とされている。

なお、近年では、生体内の三次元領域のデータを取り込
むための三次元データ取り込み用超音波探触子が開発さ
れており、このような探触子によれば、生体内の三次元
領域内のドプラ情報をその三次元位置情報も含めて精度
良く取得することか可能となっている（例えば、本出願
人が先に提案した特願平１−６４３２８．特願平１−３
２４９５７号明細書参照）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した超音波ドプラ法を用いた超音波
診断装置においては、表示される画像が生体内の二次元
的な断面であり、このため生体内の三次元領域内におけ
る血流の走行状態を把握することができないという問題
があった。

本発明は、上記従来の課題に課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、生体内の三次元領域における血流の
投影像を形成することのできる超音波パルスドプラ法を
用いた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］ 上記目的を達成するために、本発明に係る超音波パルス
ドプラ法を用いた超音波診断装置は、生体内の三次元領
域に超音波パルスを送受波する送受波器と、前記送受波
器からの受信信号からドプラ情報を抽出するドプラ解析
回路と、前記生体内の三次元領域における前記ドプラ情
報を記憶する三次元データメモリと、前記三次元データ
メモリから記憶されたドプラ情報を読み出して、その読
み出されたドプラ情報を用いて前記三次元領域内の血流
の投影像を形成する投影像形成回路と、前記形成された
血流の投影像を表示する表示器と、を有することを特徴
とする。

［作用］ 上記構成によれば、送受波器にて超音波パルスが送受波
され、受波された受信信号はドプラ解析回路でドプラ情
報が抽出されて、三次元データメモリ内に記憶される。

そして、記憶されたドプラ情報は、投影像形成回路で生
体内の三次元領域に対応する投影像に形成される。

従って、血管の走行方向にかかわらずその血流像を二次
元的な画像に形成できる。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

第１図には、本発明に係る超音波パルスドプラ法を用い
た超音波診断装置の構成が示されている。

超音波パルスドプラ法は、周知のように、生体内に周期
的な超音波パルスを送波して、例えば血流等の流速を送
波周波数と受波周波数との差であるドプラシフトから求
めるものである。そして、その利点は周期的な超音波パ
ルスを用いるため、距離分解能を有することである。

第１図において、１０は送受波器であり、本実施例にお
いては、生体内への超音波ビームの送波角度を検出する
角度検出器を有する三次元データ取り込み用超音波探触
子が用いられている。

この送受波器１０には、送信回路１２から所定の繰り返
し周期をもった送信信号が供給されている。

そして、これらの送信回路１２及び送受波器１０は、三
次元走査制御回路１４にて制御されている。

送受波器１０からの受信信号は、受信回路１６に送出さ
れている。

この受信回路１６は、高周波増幅器、検波器及びＡ／Ｄ
変換器などから構成され、本実施例においては、受信信
号は、互いに９０″位相の異なる参照信号により直交検
波か行われている。

受信回路１６からの受信信号は、ドプラ解析回路１８に
送られ、ここでドプラ情報が抽出されている。ここで、
本実施例においては、このドプラ解析回路１８は、上述
した自己相関法に基づくドプラ解析が行われ、これによ
り血流の速度等が求められている。

図において２０は、三次元データメモリであり、前記ド
プラ解析回路１８にて抽出されたドプラ情報を記憶する
ものである。そして、その記憶は、送受波器１０にて取
り込まれる生体内の三次元領域に対応して行われ、本実
施例においては、メモリ２０のアドレスが生体内の各位
置に対応している。

第３図には、この三次元データメモリ２０に記憶される
、すなわち、送受波器１０にて取り込まれる生体内の三
次元領域Ｖの概念が示されている。

ここにおいて、（Ａ）には、例えば二次元的に配列され
た振動子を電子走査して取り込まれる領域が示され、（
Ｂ）には直線状に配列された振動子をセクタ走査して取
り込まれる領域、更に（Ｃ）には一つの振動子を二次元
的にセクタ走査することにより、あるいは二次元的に配
列された振動子を電子セクタ走査して取り込まれる断面
扇状の領域が示されている。ｌ）及び（Ｃ）では扇形走
査となるため、単純に二次元投影像とした時に歪が発生
するので、三次元データメモリ２０内で（Ａ）と同等に
なるように自動的に補正される。

第１図において、三次元データメモリ２０に記憶された
ドプラ情報は、読み出されて投影像形成回路２２に送出
されている。

この投影像形成回路２２は、第２図に示すように、投影
処理部２６と、投影経路算出部３０及び投影点算出部３
２から成る投影演算部２８と、から構成されている。

この投影像形成回路２２における投影像形成原理につい
て第４図を用いて説明する。

第４図（Ａ）には、送受波器１４にて取り込まれるデー
タ取り込み領域■が示されている。そして、このデータ
取り込み領域Ｖを所定の方向から投影したものが（Ｂ）
に示す投影像である。すなわち、例えば投影開始点Ｓか
ら超音波ビームの方向に沿う経路で投影したものが投影
像における投影点Ｐであり、そのＰとＳとの間が投影経
路してある。

そして、第２図に示した投影経路算出部３０は、前記投
影経路りに対応する三次元データメモリ２０の各アドレ
スを計算するものである。また、投影点算出部３２には
、投影点Ｐの位置に対応する後述のフレームメモリ２４
のアドレスを計算するものである。

そして、投影処理部２６は、三次元データメモリ２０か
ら投影経路りに沿って順次読み出されるドプラ情報を加
算して、フレームメモリ２４の所定のアドレスに送出し
ている。ここで、投影処理部２６は、血流の速度に応じ
て輝度変調あるいはカラー表示をさせるために、前述し
たようにドプラ情報のスカラー加算が行われるが、投影
処理は当然これには限られず、例えばその投影経路り上
に所定値以上の速度を有する血流があるか否かを判断し
ても好適であり、このような処理によればさらに迅速な
処理が可能である。

従って、第１図に示した三次元データメモリ２０には、
第４図（Ａ）のデータ取り込み領域Ｖ内の各ドプラ情報
が記憶され、これらの情報は投影像形成回路２２にて第
４図（Ｂ）に示す投影像に形成され、更にこの投影像が
フレームメモリ２４に記憶されることになる。

そして、フレームメモリ２４に記憶された投影像は表示
器３４にて表示される。ここでの表示例が第５図に示さ
れている。

なお、投影像の表示は、前述したように、その各血流速
度に応じて輝度変化をつけることや、色相を変えること
など、認識しやすい表示とすることが好適であ・す、更
には、その投影経路りの長さに応じて前述同様に輝度変
化あるいは色相変化をもたせてもよい。本発明において
はパルスドプラ法を用いているため距離分解能を有して
おり、このような深度に応じた表示が可能である。

なお、上述した投影経路りは、各ドプラ情報がその三次
元位置情報も含めて記憶されているため、所望の方向か
ら所望の角度で算出することが可能であり、多様な投影
像を求めることが可能である。

従って、例えば従来においてＸ線撮影などでは得られな
い角度からの血流投影像を得ることもでき、医療におけ
るその診断精度を著しく向上できるという効果を有する
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係る超音波パルスドプラ
法を用いた超音波診断装置によれば、生体に何ら負担を
与えることなく、迅速かつ容易に血流の投影像を得るこ
とができるので、医療におけるその診断精度を著しく向
上できるという効果を有する。

また、投影像形成を所望の角度から所望の範囲に対して
行うことにより、多様な血流投影像を形成でき、例えば
従来においては発見することができなかった血栓や血行
障害などを発見することが可能であるという有益な効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る超音波パルスドプラ法を用いた
超音波診断装置の構成を示すブロック図、第２図は、投
影像形成回路の構成を示すブロック図、 第３図は、三次元データ取り込み領域を示す説明図、 第４図は、データ取り込み領域と投影像との関係を示す
説明図、 第５図は血流投影像の表示例を示す図である。 １０　・・・　送受波器 １６　・・・　受信回路 １８　・・・　ドプラ解析回路 ２０　・・・　三次元データメモリ ２２　・・・　投影像形成回路 ２４　・・・　フレームメモリ ２６　・・・　投影処理部 ２８　・・・　投影演算部 ３０　・・・　投影経路算出部 ３２　・・・　投影点算出部 ３４　・・・　表示器 第４図 表示例 第５因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 生体内の三次元領域に超音波パルスを送波し、生体内か
   らの反射波を受波する送受波器と、前記送受波器からの
   受信信号からドプラ情報を抽出するドプラ解析回路と、 前記生体内の三次元領域における前記ドプラ情報を記憶
   する三次元データメモリと、 前記三次元データメモリから記憶されたドプラ情報を読
   み出して、その読み出されたドプラ情報を用いて前記三
   次元領域内の血流の投影像を形成する投影像形成回路と
   、 前記形成された血流の投影像を表示する表示器と、 を有することを特徴とする超音波パルスドプラ法を用い
   た血流像投影表示装置。