JPH078484A - 超音波ドプラ診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記憶容量を膨大させずに、ドプラ信号の取込
み後においても任意位置でのドプラ信号の波形を表示す
る。 【構成】 ドプラ演算回路１６から出力される平均速度
信号は速度メモリ２０に格納され、分散信号１０２は分
散メモリ２２に格納される。これらのメモリ２０，２２
は、二次元ドプラ画像の各位置についての平均速度情報
又は分散情報を複数フレーム分格納するものである。ド
プラ信号再現回路２４は、再現すべきある位置が指定さ
れたとき、その位置に対応する平均速度情報及び分散情
報を時系列に読み出し、それらを合成することによって
再現ドプラ信号を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波ドプラ診断装
置、特に生体内運動体の平均速度と分散とを二次元表示
する超音波ドプラ診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波ドプラ診断装置は、生体内の血流
などの運動体の平均速度や速度の分散を表示するもので
ある。特公昭６２−４４４９４で示された従来の超音波
診断装置について以下に説明する。

【０００３】超音波探触子によって生体内に送波された
超音波は、生体内の運動体（運動反射体）で反射される
際、いわゆるドプラシフトを受ける。ドプラシフトを受
けた反射波は、超音波探触子にて受波され、受信信号と
なって、直交検波回路（複素信号変換回路）で直交検波
され、ドプラシフト情報のみが抽出される。その信号
（ドプラ信号）は、自己相関器において自己相関演算が
実行され、その自己相関結果から、運動体の平均速度や
速度の分散などが求まる（分散演算に関しては、例えば
特公平２−３９２５４参照）。

【０００４】求められた速度情報は、特公昭６４−７７
８５等で示されるように、速度の正負に応じて赤・青の
カラーで識別されて、断層画像の上に重ねて表示され、
速度の分散情報を同時に表示させる場合には、その赤・
青へ他の色が混色される。その混色度合いによって表示
される。

【０００５】従来の装置において、二次元ドプラ画像内
における任意点のドプラ情報をカラー表示としてでな
く、波形として見たい場合には（ドプラ信号の波形表
示）、表示された断層画像上において予めカーソルでそ
の位置を指定する。その後、ドプラ診断を実行すると、
二次元断層画像及び二次元ドプラ画像とは別個に、その
指定位置におけるドプラ信号の波形が、表示画像内の所
定位置に表示される。

【０００６】なお、上記特公昭６４−７７８５では、ド
プラ信号波形と、平均速度及び分散との関係が図示化さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来において
は、ドプラ信号波形の表示を希望する場合、予め位置指
定を行い、当該位置におけるドプラ信号そのものを抽出
保存しておかなければならず、超音波画像の完像後にお
いて、任意位置におけるドプラ波形を自在に再生するこ
とはできなかった。

【０００８】ここで、すべての位置におけるドプラ波形
そのものを、一定期間記憶しておくことも考えられる
が、その場合にはフレームレートが低下すると共に膨大
な記憶容量が必要となるので、現実的ではない。

【０００９】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、記憶容量を一定限度に抑えつ
つ、ドプラ情報の取込み後に、任意位置でのドプラ信号
に相当する波形を再現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】上記目的を達成するため
に、本発明は、受信信号から生体内運動体の平均速度を
演算する平均速度演算回路と、受信信号から生体内運動
体の速度の分散を演算する分散演算回路と、前記平均速
度及び分散の分布状態を表す二次元ドプラ画像を表示す
る表示器と、を含み、超音波の送受波により、生体内運
動体の運動情報を取り込む超音波ドプラ診断装置におい
て、前記二次元ドプラ画像内の各位置について、前記演
算された平均速度を複数フレームにわたって格納する速
度情報記憶回路と、前記二次元ドプラ画像内の各位置に
ついて、前記演算された分散を複数フレームにわたって
格納する分散情報記憶回路と、前記二次元ドプラ画像内
において再現位置を指定するための位置指定回路と、前
記平均速度記憶回路及び前記分散記憶回路から、前記再
現位置について記憶された平均速度と分散とを時系列順
で読み出して合成し、ドプラ信号を再現するドプラ信号
再現回路と、を含み、前記表示器に再現されたドプラ信
号が表示されることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、ドプラ情報を取り込む際に
は、二次元ドプラ画像の表示に伴って、二次元画像の各
位置についての平均速度及び分散が複数フレーム分記憶
される。ドプラ情報の取込み後において、再現位置を指
定すれば、当該位置の平均速度と分散が読み出され、そ
れらが合成されることによって、ドプラ信号波形（正確
には、近似的な又は模擬的なドプラ信号波形）が再現さ
れ、表示器に表示される。

【００１２】平均速度がドプラ信号の平均レベルを示
し、また分散が速度の広がりを表すものであるため、こ
れらの２つのデータがあれば、およその信号形態が特定
でき、結果として、膨大な記憶容量を必要とせずに、ド
プラ情報の取込み後にドプラ信号の再現を行うことがで
きる。

【００１３】

【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。図１には、本発明に係る超音波ドプラ診断
装置の全体構成が示されている。

【００１４】超音波探触子１０は、例えば生体表面に当
接して超音波を送受波するものである。この超音波探触
子１０に対して、送受信回路１２から送信駆動信号が供
給されており、探触子１０から放射された超音波は生体
内の各点にて反射され探触子１０にて受波される。ここ
で、生体内運動体にて反射された反射波は、いわゆるド
プラシフトを受けている。

【００１５】探触子１０から出力された受信信号は、送
受信回路１２にて増幅や検波等の処理が行われた後、断
層像信号１００となってデジタルスキャンコンバータ
（以下、ＤＳＣという）１４に送られている。このＤＳ
Ｃ１４は、超音波画像の形成を行うものであり、具体的
にはフレームメモリを含み、また座標変換や画像合成な
どの機能を有している。

【００１６】送受信回路１２には、断層像信号１００を
得るための検波回路のほか、ドプラ情報抽出のための直
交検波回路が設けられており、直交検波によって生じた
複素信号はドプラ演算回路１６に送られている。このド
プラ演算回路１６は、受信信号相互間の自己相関を演算
することによって、生体内運動体の速度情報を得るもの
である。求められた速度は、平均化処理が行われ、平均
速度信号１０２としてＤＳＣ１４に送られている。ま
た、速度の分散は分散信号１０４としてＤＳＣ１４に送
られている。

【００１７】ＤＳＣ１４は、断層像信号１００に基づき
白黒の断層画像を作成し、これに平均速度信号１０２及
び分散信号１０４に基づくカラーのドプラ画像を重ねて
画像情報として表示器１８に出力する。

【００１８】なお、従来においては、断層面内のある特
定位置のドプラ信号を波形としてモニタするためにドプ
ラ演算回路１６からドプラ信号１０６がＤＳＣ１４に出
力されていた。このドプラ信号１０６は、速度情報を平
均化処理する前の信号である。しかし、本実施例の超音
波診断装置においては、後に詳述するドプラ信号再現回
路が設けられているため、あらかじめドプラ信号の観測
点を指定して当該観測点のドプラ信号の取込みを記憶す
る必要がなく、またドプラ情報の取込み後に任意の点の
ドプラ信号の波形を再現することが可能である。

【００１９】以上説明した構成は、従来の超音波ドプラ
診断装置の構成とほぼ同様であり、以下に、本発明にお
ける超音波ドプラ診断装置における特徴的構成について
説明する。

【００２０】ドプラ演算回路１６から出力される平均速
度信号１０２は速度メモリ２０に供給されている。この
速度メモリ２０は、二次元ドプラ画像全体にわたって平
均速度を複数フレーム数分格納するものである。すなわ
ち、この速度メモリ２０はいわゆるリングバッファ形式
で構成され、例えば十数秒程度のフレーム数分の各位置
の平均速度が格納される。

【００２１】一方、ドプラ演算回路１６から出力された
分散信号１０４は、上述と同様に分散メモリ２２に供給
され、二次元ドプラ画像を全体にわたって分散情報が複
数フレーム分格納される。

【００２２】ちなみに、二次元ドプラ画像の各点につい
てドプラ信号１０６を波形として十数秒間記憶するとな
ると非常に膨大な記憶容量が必要となるが、本実施例の
装置によれば、８Ｋバイト程度の記憶容量でドプラ信号
を構成する情報を記憶することができる。

【００２３】ドプラ信号再現回路２４は、二次元ドプラ
画像内のある位置が指定された場合に、その位置につい
てメモリ２０，２２に格納された平均速度情報及び分散
情報を時系列順で読み出しドプラ信号を合成する。

【００２４】図２には、合成された再現ドプラ信号２０
０が示されている。波形の中央を通るラインが平均速度
２０２であり、この平均速度２０２のラインを中心とし
て上下に分散情報としてのライン２０４が表示されてい
る。２本のライン２０４間は例えば所定の色で塗り潰す
ことも可能であり、２つのライン２０４が広がっている
所ほど分散が大きい。もちろん、このような波形はドプ
ラ信号そのものではないが、ドプラ信号が内蔵する本質
的な情報をわりやすく表現したものとして診断に有益な
情報を提供できる。

【００２５】平均速度情報と分散情報とを用いて再現さ
れるドプラ信号は、このような表示形態のほかに様々な
ものを採用できる。

【００２６】図１において、位置指定装置２６は、画面
内に表示されるカーソルを移動させるための装置であ
り、例えばトラックボール等で構成される。この位置指
定装置２６にて指定された位置に応じて、再現制御回路
２８がメモリ読出し及びドプラ信号再現回路２４の制御
を行う。

【００２７】ドプラ信号再現回路２４から出力された再
現ドプラ信号２００はＤＳＣ１４に送られ、更に表示器
１８に送られてその波形が表示されることになる。

【００２８】図３には、表示器１８にて表示される表示
画面の例が示されている。図３において、扇型に示され
る３０１は超音波画像であり、白黒の断層画像上にカラ
ーのドプラ画像が重ねられて表示される。図において、
３０２はカーソルであり、図１に示した位置指定装置２
６によってこのカーソル３０２を自在に移動させること
ができ、これによってドプラ信号の波形再現を必要とす
る位置を特定できる。図において、３０３は、再現され
たドプラ信号の波形が表示される領域であり、例えば図
２に示した再現ドプラ信号が表示される。

【００２９】本実施例の超音波ドプラ診断装置において
は、速度メモリ２０に一定期間内の二次元ドプラ画像内
における各位置の平均速度情報が格納され、また分散メ
モリ２２に一定期間内の二次元ドプラ画像における各位
置の分散情報が格納されているため、ドプラ情報の取込
み後においても、任意の観測点を指定して再現ドプラ信
号の波形を表示させることが可能となる。従って、例え
ば心臓の超音波診断を行っている場合において、特定の
位置のドプラ信号を見たい場合には、まずフリーズスイ
ッチを押すことによって超音波画像の動きを静止させ、
その後、位置指定装置２６を用いて所望の位置をカーソ
ルで特定し、更に再現実行スイッチを入力することによ
って２つのメモリの所定のアドレスから平均速度情報及
び分散情報が読み出され合成され、上述したように表示
器に再現ドプラ信号が表示されることになる。また、そ
のようなある点のドプラ信号の再現波形の表示を行った
後、カーソルを移動させれば、別の位置のドプラ信号を
再現させることもでき、ドプラ信号取込み後に任意の位
置のドプラ信号の波形を自在に表示させるという利点が
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
膨大な記憶要領を必要とせずに、ドプラ情報の取込み後
においてドプラ信号の再現を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波ドプラ診断装置の全体構成
を示すブロック図である。

【図２】再現ドプラ信号を示す説明図である。

【図３】表示例を示す説明図である。

【符号の説明】

２０ 速度メモリ ２２ 分散メモリ ２４ ドプラ信号再現回路 ２６ 位置指定装置 ２８ 再現制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号から生体内運動体の平均速度を
   演算する平均速度演算回路と、 受信信号から生体内運動体の速度の分散を演算する分散
   演算回路と、 前記平均速度及び分散の分布状態を表す二次元ドプラ画
   像を表示する表示器と、を含み、 超音波の送受波により、生体内運動体の運動情報を取り
   込む超音波ドプラ診断装置において、 前記二次元ドプラ画像内の各位置について、前記演算さ
   れた平均速度を複数フレームにわたって格納する速度情
   報記憶回路と、 前記二次元ドプラ画像内の各位置について、前記演算さ
   れた分散を複数フレームにわたって格納する分散情報記
   憶回路と、 前記二次元ドプラ画像内において再現位置を指定するた
   めの位置指定回路と、 前記平均速度記憶回路及び前記分散記憶回路から、前記
   再現位置について記憶された平均速度と分散とを時系列
   順で読み出して合成し、ドプラ信号を再現するドプラ信
   号再現回路と、 を含み、 前記表示器に再現されたドプラ信号が表示されることを
   特徴とする超音波ドプラ診断装置。