JPH0833625A - Ultrasonic blood flow measuring instrument - Google Patents
Ultrasonic blood flow measuring instrumentInfo
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- JPH0833625A JPH0833625A JP19224494A JP19224494A JPH0833625A JP H0833625 A JPH0833625 A JP H0833625A JP 19224494 A JP19224494 A JP 19224494A JP 19224494 A JP19224494 A JP 19224494A JP H0833625 A JPH0833625 A JP H0833625A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超音波のドプラ効果を
利用して被検体の計測部位の血流を計測し２次元の断面
上で流速の大きさをカラー表示するカラーフローマッピ
ング（以下「ＣＦＭ」と略称する）機能を有する超音波
血流計測装置に関し、特に心臓などの血流が一定の方向
性を有しない部位や血管が複雑に混在している部位にお
いても、２次元の血流速及び血流方向並びに分散を定量
的かつ自動的に計測して表示することができる超音波血
流計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a color flow mapping (hereinafter referred to as color flow mapping) in which the blood flow at a measurement site of a subject is measured by utilizing the Doppler effect of ultrasonic waves and the magnitude of the flow velocity is displayed in color on a two-dimensional cross section. An ultrasonic blood flow measuring device having a function (abbreviated as “CFM”), and particularly in a region where blood flow does not have a fixed directionality or a region where blood vessels are complicatedly mixed, such as a heart, a two-dimensional blood flow. The present invention relates to an ultrasonic blood flow measuring device capable of quantitatively and automatically measuring and displaying a flow velocity, a blood flow direction, and a dispersion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の超音波血流計測装置は、図２に示
すように、短冊状に形成された複数個の振動子素子を列
状に配列し超音波を送受信する探触子１と、この探触子
１に超音波送信信号を与えると共に上記探触子１からの
超音波受信信号を入力して増幅し信号処理を行う超音波
送受信部２と、この超音波送受信部２からの受信信号を
入力しドプラ効果による周波数シフト成分を検出して血
流速を求め２次元の断面上で流速の大きさをカラー表示
するための演算を行うＣＦＭ演算部３と、このＣＦＭ演
算部３からの血流速信号をディジタル化して記憶手段に
書き込むと共に読み出すディジタルスキャンコンバータ
部４と、このディジタルスキャンコンバータ部４からの
画像信号を表示する画像表示器５とを有して成ってい
た。そして、被検体の血流についてＣＦＭ計測を行う範
囲であるＣＦＭ関心領域内の血流情報等を計測するの
に、上記探触子１及び超音波送受信部２により一つの計
測部位に対し一方向の超音波ビームを複数回送受信し、
ＣＦＭ演算部３で上記送信した周波数に対し受信した周
波数シフト成分を検出していた。また、送受信フォーカ
スによって超音波ビームを偏向させ、ドプラ成分の方向
を血流方向に近付けることにより計測可能な感度を向上
させていた。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 2, a conventional ultrasonic blood flow measuring apparatus includes a probe 1 for transmitting and receiving ultrasonic waves by arranging a plurality of transducer elements formed in strips in rows. An ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2 for giving an ultrasonic wave transmitting signal to the probe 1 and for inputting and amplifying an ultrasonic wave receiving signal from the probe 1 for signal processing, and an ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2 from the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2. A CFM calculator 3 for calculating a blood flow velocity by inputting a received signal, detecting a frequency shift component due to the Doppler effect, and performing a calculation for color-displaying the magnitude of the flow velocity on a two-dimensional cross section, and the CFM calculator 3 It comprises a digital scan converter section 4 which digitizes the blood flow velocity signal from the digital scan converter section, writes the digitized blood flow rate signal into the storage means and reads the digitized blood flow rate signal, and an image display 5 which displays the image signal from the digital scan converter section 4. Then, in order to measure the blood flow information and the like in the CFM region of interest, which is the range in which the CFM measurement is performed on the blood flow of the subject, the probe 1 and the ultrasonic wave transmission / reception unit 2 perform one direction on one measurement site. The ultrasonic beam of is transmitted and received multiple times,
The CFM calculator 3 detects the frequency shift component received with respect to the transmitted frequency. Further, the measurable sensitivity is improved by deflecting the ultrasonic beam by transmitting and receiving focus and bringing the direction of the Doppler component closer to the blood flow direction.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波血流計測装置においては、上記探触子１の超
音波打出し面から被検体内の一つの計測部位に対し一方
向の超音波ビームしか打ち出していなかったので、この
一方向の超音波ビームに対する血流の流れる方向によっ
て周波数シフト成分の値が大きく影響されるものであっ
た。すなわち、上記一方向の超音波ビームに対して血流
の流れる方向が略平行の場合は、血流からの反射波の周
波数シフトは大きくその血流成分を計測することができ
るが、上記超音波ビームに対して血流の流れる方向が横
方向になっている場合は、その超音波ビームの方向と血
流方向とが略直角となり、血流からの反射波の周波数シ
フトは非常に小さくなりその血流成分を十分に計測でき
ないことがあった。従って、この場合は、血流計測の誤
差が大きくなり、２次元の血流速及び血流方向並びに分
散を正確には計測できないものであった。特に、心臓な
どの血流が一定の方向性を有しない部位や血管が複雑に
混在している部位においては、血流速を定量的に計測す
ることは事実上不可能であった。However, in such a conventional ultrasonic blood flow measuring apparatus, one direction from the ultrasonic ejection surface of the probe 1 to one measurement site in the object is measured. Since only the ultrasonic beam was emitted, the value of the frequency shift component was greatly influenced by the direction of blood flow in the ultrasonic beam in this one direction. That is, when the blood flow direction is substantially parallel to the ultrasonic beam in one direction, the frequency shift of the reflected wave from the blood flow is large and the blood flow component can be measured. When the direction of blood flow is lateral to the beam, the direction of the ultrasonic beam and the direction of blood flow are substantially perpendicular, and the frequency shift of the reflected wave from the blood becomes very small. Sometimes blood flow components could not be measured sufficiently. Therefore, in this case, the error in blood flow measurement was large, and the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion could not be accurately measured. In particular, it is virtually impossible to quantitatively measure the blood flow velocity in a region such as the heart where the blood flow does not have a certain directionality or a region in which blood vessels are complicatedly mixed.
【０００４】また、上記の事情に対処して、できるだけ
良好な超音波ビームの方向と血流の流れる方向との関係
を作り出しより適切なＣＦＭ計測を行うために、前記探
触子１を被検体の体表面に当てる角度をいろいろな角度
に傾斜して計測することがあった。しかし、このように
探触子１を試行錯誤的にいろいろな角度に傾斜して計測
するのは、煩雑であると共に時間もかかるものであっ
た。Further, in order to cope with the above-mentioned circumstances, a probe 1 is used as a subject in order to create a relationship between the direction of an ultrasonic beam and the direction of blood flow that is as good as possible and perform more appropriate CFM measurement. Sometimes, the angle of contact with the body surface was measured at various angles. However, it is troublesome and time-consuming to measure the probe 1 by inclining it at various angles by trial and error.
【０００５】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、心臓などの血流が一定の方向性を有しない部位や
血管が複雑に混在している部位においても、２次元の血
流速及び血流方向並びに分散を定量的かつ自動的に計測
して表示することができる超音波血流計測装置を提供す
ることを目的とする。Therefore, the present invention addresses such a problem, and two-dimensional blood flow is achieved even in a region such as the heart where blood flow does not have a fixed directionality or a region where blood vessels are complicatedly mixed. An object is to provide an ultrasonic blood flow measuring device capable of quantitatively and automatically measuring and displaying the velocity, the blood flow direction and the dispersion.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波血流計測装置は、短冊状に形成
された複数個の振動子素子を列状に配列し超音波を送受
信する探触子と、この探触子に超音波送信信号を与える
と共に上記探触子からの超音波受信信号を入力して増幅
し信号処理を行う超音波送受信部と、この超音波送受信
部からの受信信号を入力しドプラ効果による周波数シフ
ト成分を検出して血流速を求め２次元の断面上で流速の
大きさをカラー表示するための演算を行うカラーフロー
マッピング演算部と、このカラーフローマッピング演算
部からの血流速信号をディジタル化して記憶手段に書き
込むと共に読み出すディジタルスキャンコンバータ部
と、このディジタルスキャンコンバータ部からの画像信
号を表示する画像表示器とを有して成る超音波血流計測
装置において、上記カラーフローマッピング演算部内に
は、上記探触子から送受信される少なくとも２方向の偏
向角を有する超音波ビームのうち一方の受信信号に遅延
時間を与えてタイミングを合わせる遅延回路を有すると
共に、同じく上記探触子から送受信される少なくとも２
方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角度、及び各
超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測される血流成分
によって、計測対象の血流の２次元の血流速及び血流方
向並びに分散を求める計測手段を備えたものである。In order to achieve the above object, an ultrasonic blood flow measuring apparatus according to the present invention has a plurality of strip-shaped transducer elements arranged in rows to transmit and receive ultrasonic waves. A probe, an ultrasonic transmitter / receiver for giving an ultrasonic wave transmission signal to the probe and for inputting and amplifying an ultrasonic wave reception signal from the probe to perform signal processing, and from the ultrasonic transmitter / receiver A color flow mapping calculation unit for calculating the blood flow velocity by detecting the frequency shift component due to the Doppler effect by inputting the received signal of A digital scan converter section that digitizes the blood flow rate signal from the mapping calculation section, writes the digitized blood flow rate signal into the storage means, and reads it out, and an image table displaying the image signal from this digital scan converter section. In an ultrasonic blood flow measuring device including a detector, in the color flow mapping calculation unit, a received signal of one of ultrasonic beams having deflection angles in at least two directions transmitted and received from the probe is received. It has a delay circuit that gives a delay time and adjusts the timing, and at least two that are also transmitted and received from the probe.
The two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion of the blood flow to be measured are determined by the angle formed by the ultrasonic beams having the directional deflection angle and the blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. It is equipped with the required measuring means.
【０００７】また、上記カラーフローマッピング演算部
内の計測手段は、計測対象の血流の２次元の血流速及び
血流方向並びに分散を、探触子から送受信される少なく
とも２方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角度、
及び各超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測される血
流成分を用いて、円のモデルによるベクトル演算を行っ
て求める演算回路としたものである。Further, the measuring means in the color flow mapping calculating section determines the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion of the blood flow to be measured, and the deflection angles in at least two directions transmitted and received by the probe. Angle formed by the ultrasonic beam
And a blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam, respectively, is used as a calculation circuit for performing vector calculation by a circle model.
【０００８】さらに、上記カラーフローマッピング演算
部内の計測手段は、計測対象の血流の２次元の血流速及
び血流方向並びに分散を、探触子から送受信される少な
くとも２方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角
度、及び各超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測され
る血流成分を用いて、円のモデルによるベクトル演算を
行って予め求めたデータを記憶させたデータテーブルと
してもよい。Further, the measuring means in the color flow mapping calculating section determines the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion of the blood flow to be measured, and the deflection angles in at least two directions transmitted and received by the probe. A data table in which data obtained in advance by performing vector calculation using a circle model is stored may be used by using the angle formed by the ultrasonic beam and the blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. .
【０００９】また、上記画像表示器による計測対象の血
流の２次元の血流速及び血流方向並びに分散の表示は、
カラーフローマッピングの関心領域内にサンプル点を表
示し、このサンプル点について血流速及び血流方向並び
に分散をベクトルによって表現するものとしてもよい。Further, the display of the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction and dispersion of the blood flow to be measured by the above image display is
A sample point may be displayed in the region of interest of the color flow mapping, and the blood flow velocity, the blood flow direction, and the variance at this sample point may be represented by a vector.
【００１０】さらに、上記画像表示器による計測対象の
血流の２次元の血流速及び血流方向並びに分散の表示
は、方形又は円形のカラースケールを用いて色の濃淡又
は色調の変化で表現するものとしてもよい。Further, the display of the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion of the blood flow to be measured by the image display is expressed by a shade of color or a change in color tone using a square or circular color scale. It may be done.
【００１１】[0011]
【作用】このように構成された超音波血流計測装置は、
超音波送受信部からの受信信号を入力してドプラ効果に
よる周波数シフト成分を検出し血流速を求め２次元の断
面上で流速の大きさをカラー表示するための演算を行う
カラーフローマッピング演算部内に設けられた遅延回路
により、探触子から送受信される少なくとも２方向の偏
向角を有する超音波ビームのうち一方の受信信号に遅延
時間を与えてタイミングを合わせ、同じくカラーフロー
マッピング演算部内に設けられた計測手段により、探触
子から送受信される少なくとも２方向の偏向角を有する
超音波ビームのなす角度、及び各超音波ビームの偏向角
からそれぞれ計測される血流成分によって、計測対象の
血流の２次元の血流速及び血流方向並びに分散を求める
ように動作する。これにより、心臓などの血流が一定の
方向性を有しない部位や血管が複雑に混在している部位
においても、２次元の血流速及び血流方向並びに分散を
定量的かつ自動的に計測して表示することができる。[Operation] The ultrasonic blood flow measuring device configured as described above
In the color flow mapping calculation unit that receives the received signal from the ultrasonic transmission / reception unit, detects the frequency shift component due to the Doppler effect, calculates the blood flow velocity, and performs the calculation to display the magnitude of the flow velocity in color on the two-dimensional cross section. The delay circuit provided in the delay flow circuit provides a delay time to one received signal of the ultrasonic beams having deflection angles of at least two directions transmitted and received from the probe to adjust the timing, and is also provided in the color flow mapping calculation unit. The blood to be measured is determined by an angle formed by the ultrasonic beams having deflection angles of at least two directions transmitted and received from the probe by the measured means and a blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. It operates to determine the two-dimensional blood flow velocity and direction and distribution of the flow. This enables quantitative and automatic measurement of the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion even in a region such as the heart where blood flow does not have a certain directionality or a region in which blood vessels are complicatedly mixed. Can be displayed.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による超音波血流計測装
置のカラーフローマッピング（ＣＦＭ）演算部の内部構
成例を示すブロック図であり、図２は上記超音波血流計
測装置の全体構成を示すブロック図である。この超音波
血流計測装置は、超音波のドプラ効果を利用して被検体
の計測部位の血流を計測し２次元の断面上で流速の大き
さをカラー表示するもので、図２に示すように、探触子
１と、超音波送受信部２と、ＣＦＭ演算部３と、ディジ
タルスキャンコンバータ部（以下「ＤＳＣ部」と略称す
る）４と、画像表示器５とを有して成る。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the internal configuration of a color flow mapping (CFM) calculator of an ultrasonic blood flow measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic blood flow measuring device. is there. This ultrasonic blood flow measuring device measures the blood flow at the measurement site of the subject by utilizing the Doppler effect of ultrasonic waves and displays the magnitude of the flow velocity in color on a two-dimensional cross section, as shown in FIG. As described above, the probe 1, the ultrasonic transmission / reception unit 2, the CFM calculation unit 3, the digital scan converter unit (hereinafter abbreviated as “DSC unit”) 4, and the image display 5 are provided.
【００１３】上記探触子１は、被検体内の計測部位に向
けて超音波を送信及び受信するもので、図３に示すよう
に、短冊状に形成された複数個の振動子素子６，６，…
を一列状に配列して成る。なお、上記複数の振動子素子
６，６，…は、超音波送信の電気信号を機械的振動に変
換して超音波を送波すると共に、受波した反射波の機械
的振動を電気信号に変換して超音波受信信号とするもの
である。超音波送受信部２は、上記探触子１に超音波送
信信号を与えると共に該探触子１からの超音波受信信号
を入力して増幅し信号処理を行うもので、図示省略した
がその内部には、送波パルス発生器と受信増幅器と遅延
回路と加算器とこれらの制御回路とが設けられている。The probe 1 is for transmitting and receiving ultrasonic waves toward a measurement site in a subject, and as shown in FIG. 3, a plurality of transducer elements 6 formed in a strip shape. 6, ...
Are arranged in a line. In addition, the plurality of transducer elements 6, 6, ... Converts electrical signals for ultrasonic transmission into mechanical vibrations to transmit ultrasonic waves, and converts mechanical vibrations of received reflected waves into electrical signals. It is converted into an ultrasonic wave reception signal. The ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2 supplies an ultrasonic wave transmission signal to the probe 1 and inputs an ultrasonic wave reception signal from the probe 1 for amplification and signal processing. Is provided with a transmission pulse generator, a reception amplifier, a delay circuit, an adder, and their control circuits.
【００１４】ＣＦＭ演算部３は、上記超音波送受信部２
から出力された受信信号を入力してドプラ効果による周
波数シフト成分を検出して血流速を求め、２次元の断面
上で流速の大きさをカラー表示するための演算を行うも
ので、血流からの超音波の反射波は血流の速さに応じて
周波数が偏移することを利用して血流速を計測するよう
になっている。ＤＳＣ部４は、上記ＣＦＭ演算部３から
出力される血流速信号を入力してディジタル化し内部の
メモリなどの記憶手段に画像データを書き込むと共に読
み出すもので、図示省略したがその内部には、Ａ／Ｄ変
換器と画像メモリとＤ／Ａ変換器と制御回路とが設けら
れている。そして、画像表示器５は、上記ＤＳＣ部４か
ら出力された画像信号を入力して血流像を表示するもの
で、白黒又はカラーのテレビモニタから成る。The CFM calculator 3 is the ultrasonic transmitter / receiver 2
The blood flow velocity is calculated by detecting the frequency shift component due to the Doppler effect by inputting the received signal output from the blood flow, and performing a calculation to display the magnitude of the flow velocity in color on the two-dimensional cross section. The reflected wave of the ultrasonic wave from is used to measure the blood flow velocity by utilizing the frequency shift depending on the speed of blood flow. The DSC unit 4 inputs the blood flow velocity signal output from the CFM calculation unit 3, digitizes it, writes the image data into a storage means such as an internal memory, and reads the image data. An A / D converter, an image memory, a D / A converter, and a control circuit are provided. The image display 5 is for displaying the blood flow image by inputting the image signal output from the DSC unit 4, and is composed of a monochrome or color television monitor.
【００１５】ここで、本発明においては、上記ＣＦＭ演
算部３内には、図１に示すように、前記超音波送受信部
２からの受信信号を入力しドプラ効果による周波数シフ
ト成分を検出して血流速を求める従来からの演算回路７
と、今回付加した遅延回路８と計測手段９とが設けられ
ている。上記演算回路７は、図２に示す超音波送受信部
２で増幅、整相加算された１方向の超音波ビームによる
受信信号から１次元の流速成分を検出する回路である。
また、上記遅延回路８と計測手段９は、図３に示す探触
子１から送受信される少なくとも２方向の偏向角を有す
る超音波ビーム１０ａ，１０ｂのなす角度θ、及び各超
音波ビーム１０ａ，１０ｂの偏向角からそれぞれ計測さ
れる血流成分Ｖa，Ｖbによって、計測対象の血流の２次
元の血流速Ｖ及び血流方向θv並びに分散を求めるもの
である。この場合、上記遅延回路８は、図３に示す２方
向の超音波ビーム１０ａ，１０ｂの打出しのタイミング
が少しずれるので、早く打出した方の超音波ビームによ
る受信信号に適当な遅延時間を与えて両超音波ビーム１
０ａ，１０ｂによる受信信号のタイミングを合わせるも
のである。また、計測手段９は、計測対象の血流の２次
元の血流速及び血流方向並びに分散を求める演算回路で
ある。Here, in the present invention, as shown in FIG. 1, the received signal from the ultrasonic transmitter / receiver 2 is input into the CFM calculator 3 to detect the frequency shift component due to the Doppler effect. Conventional arithmetic circuit 7 for obtaining blood flow velocity
The delay circuit 8 and the measuring means 9 added this time are provided. The arithmetic circuit 7 is a circuit for detecting a one-dimensional flow velocity component from the received signal by the ultrasonic beam in one direction, which is amplified and phase-added by the ultrasonic wave transmitting / receiving unit 2 shown in FIG.
Further, the delay circuit 8 and the measuring means 9 have an angle θ formed by the ultrasonic beams 10a and 10b having deflection angles of at least two directions transmitted and received from the probe 1 shown in FIG. The two-dimensional blood flow velocity V, the blood flow direction θv, and the variance of the blood flow to be measured are obtained from the blood flow components Va and Vb respectively measured from the deflection angle of 10b. In this case, the delay circuit 8 gives a proper delay time to the received signal by the ultrasonic beam which has been ejected earlier because the timing of the ejection of the ultrasonic beams 10a and 10b in the two directions shown in FIG. 3 is slightly shifted. Both ultrasonic beams 1
The timings of the received signals by 0a and 10b are matched. The measuring unit 9 is an arithmetic circuit that obtains the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion of the blood flow to be measured.
【００１６】このように構成されたＣＦＭ演算部３にお
ける計測対象の血流の２次元の血流速及び血流方向並び
に分散を求める演算動作の概要について、図１を参照し
て説明する。いま、図３に示すように、２方向の超音波
ビーム１０ａ，１０ｂの偏向角をそれぞれ０°及びθと
したときに計測される血流成分をＶa，Ｖbとする。この
状態で、超音波送受信部２で増幅、整相加算された各方
向の超音波ビームによる受信信号は、従来からの演算回
路７に入力する。この演算回路７の演算により出力され
た１次元の血流成分Ｖaは、遅延回路８及び計測手段９
に入力する。このとき、一つ前のタイミングで上記演算
回路７から遅延回路８に入力されていた１次元の血流成
分Ｖbは、上記遅延回路８から出力されて計測手段９に
入力する。従って、この計測手段９には、一方の血流成
分Ｖaと他方の血流成分Ｖbとが同じタイミングで入力さ
れる。一方、上記２方向の超音波ビーム１０ａ，１０ｂ
のなす角度θは、図２に示すＤＳＣ部４から上記計測手
段９に入力される。これにより、計測手段９は、上記２
方向の超音波ビーム１０ａ，１０ｂのなす角度θと、該
２方向の超音波ビーム１０ａ，１０ｂの偏向角からそれ
ぞれ計測された血流成分Ｖa，Ｖbとによって、計測対象
の血流の２次元の血流速Ｖ及び血流方向θvを演算して
求める。An outline of the calculation operation for obtaining the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction and dispersion of the blood flow to be measured in the CFM calculation unit 3 thus configured will be described with reference to FIG. Now, as shown in FIG. 3, let Va and Vb be blood flow components measured when the deflection angles of the ultrasonic beams 10a and 10b in the two directions are 0 ° and θ, respectively. In this state, the received signal by the ultrasonic beam in each direction, which has been amplified and phase-added by the ultrasonic transmitting / receiving unit 2, is input to the conventional arithmetic circuit 7. The one-dimensional blood flow component Va output by the operation of the operation circuit 7 is delayed by the delay circuit 8 and the measuring means 9.
To enter. At this time, the one-dimensional blood flow component Vb input to the delay circuit 8 from the arithmetic circuit 7 at the immediately preceding timing is output from the delay circuit 8 and input to the measuring means 9. Therefore, one blood flow component Va and the other blood flow component Vb are input to the measuring means 9 at the same timing. On the other hand, the ultrasonic beams 10a and 10b in the above two directions
The angle θ formed by is input to the measuring means 9 from the DSC unit 4 shown in FIG. As a result, the measuring means 9 is set to the above 2
By the angle θ formed by the ultrasonic beams 10a and 10b in the two directions and the blood flow components Va and Vb measured from the deflection angles of the ultrasonic beams 10a and 10b in the two directions, respectively, The blood flow velocity V and the blood flow direction θv are calculated and obtained.
【００１７】次に、上記のＣＦＭ演算部３において、２
次元の血流速及び血流方向を計測する具体的な動作につ
いて、図３〜図４を参照して説明する。まず、図３に示
すように、探触子１から少なくとも２方向の偏向角を有
する超音波ビーム１０ａ，１０ｂを送受信する。この例
では、一方向を真下方向とし、他の一方向を真下方向か
ら角度θだけ偏向した方向とし、複数個の振動子素子
６，６，…のうちあるｎ個の群Ａから超音波を送受信す
ることによって真下方向の超音波ビーム１０ａを生成
し、他のｍ個の群Ｂから超音波を送受信することによっ
て真下方向から角度θだけ偏向した方向の超音波ビーム
１０ｂを生成する。Next, in the above CFM calculation unit 3, 2
A specific operation of measuring the three-dimensional blood flow velocity and blood flow direction will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 3, ultrasonic waves 10a and 10b having deflection angles in at least two directions are transmitted and received from the probe 1. In this example, one direction is set as a direct downward direction and the other direction is set as a direction deflected by an angle θ from the direct downward direction, and ultrasonic waves are emitted from n groups A among a plurality of transducer elements 6, 6 ,. The ultrasonic beam 10a in the direct downward direction is generated by transmitting and receiving, and the ultrasonic beam 10b in a direction deflected by an angle θ from the direct downward direction is generated by transmitting and receiving ultrasonic waves from the other m groups B.
【００１８】図３において、被検体１１内のある血管１
２を計測対象とし、上記血管１２内のドプラサンプルゲ
ートＦの血流の流速をＶとしたときの、上記ｎ個の振動
子素子群Ａによる真下方向の超音波ビーム１０ａによっ
て計測される流速成分をＶaとし、上記ｍ個の振動子素
子群Ｂによる偏向角θ方向の超音波ビーム１０ｂによっ
て計測される流速成分をＶbとする。すると、これらの
関係は、図４に示すように、上記ドプラサンプルゲート
Ｆを基準点（０，０）とし、一のベクトルＶaの終点
（０，Ｖa）及び他のベクトルＶbの終点（Ｖb sinθ，
Ｖb cosθ）を通る円１３のモデルで表される。従っ
て、この場合は、図１に示すＣＦＭ演算部３内の計測手
段９は、探触子１から送受信される少なくとも２方向の
偏向角を有する超音波ビーム１０ａ，１０ｂのなす角度
θ，及び各超音波ビーム１０ａ，１０ｂの偏向角からそ
れぞれ計測される血流成分Ｖa，Ｖbを用いて、円１３の
モデルによるベクトル演算を行う演算回路とされてい
る。In FIG. 3, a blood vessel 1 in the subject 11
2 is the measurement target, and the flow velocity of the blood flow of the Doppler sample gate F in the blood vessel 12 is V, the flow velocity component measured by the ultrasonic beam 10a in the downward direction by the n transducer element groups A. Is Va, and the flow velocity component measured by the ultrasonic beam 10b in the deflection angle θ direction by the m transducer element groups B is Vb. Then, as shown in FIG. 4, these relationships are based on the Doppler sample gate F as a reference point (0, 0) and the end point (0, Va) of one vector Va and the end point (Vb sin θ) of the other vector Vb. ，
Vb cos θ) is represented by a model of a circle 13. Therefore, in this case, the measuring means 9 in the CFM calculator 3 shown in FIG. 1 makes the angle θ formed by the ultrasonic beams 10a and 10b having deflection angles of at least two directions transmitted and received from the probe 1 and the respective angles θ. It is an arithmetic circuit that performs vector calculation by the model of the circle 13 using the blood flow components Va and Vb measured from the deflection angles of the ultrasonic beams 10a and 10b, respectively.
【００１９】次に、上記３点を通る円１３のモデルによ
るベクトル演算法を、図４を参照して説明する。図４に
示す直交するＸ，Ｙ座標系において、係数をｃ，ｄ，
ｅ，ｆとすると、円１３の方程式は、次のように表され
る。 ｃ(ｘ2＋ｙ2)＋２ｄｘ＋２ｅｙ＋ｆ＝０ …（１） この場合、円１３の直径φは次のように表される。 Next, the vector calculation method by the model of the circle 13 passing through the above three points will be described with reference to FIG. In the orthogonal X and Y coordinate system shown in FIG. 4, the coefficients are c, d,
Assuming e and f, the equation of the circle 13 is expressed as follows. c (x 2 + y 2 ) + 2dx + 2ey + f = 0 (1) In this case, the diameter φ of the circle 13 is expressed as follows.
【００２０】図４において、 となる。ここで、一般的に一方向の超音波ビーム１０ａ
の偏向角をθa、他の一方向の超音波ビーム１０ｂの偏
向角をθbとすると、上記ドプラサンプルゲートＦの流
速Ｖ及び血流方向θvは、次のように表される。 この式（３）及び式（４）を用いて、図４に示す円のモ
デルによるベクトル演算を行うことによって、図３に示
す計測対象の血管１２内の血流の２次元の血流速Ｖ及び
その血流方向θvが定量的かつ自動的に求まる。そし
て、上記の式（３）は、図４に示される実際の座標に対
応して一方向の偏向角θa＝０°，他の一方向の偏向角
θb＝θとすることにより、次式のように簡略化でき
る。 In FIG. 4, Becomes Here, in general, the unidirectional ultrasonic beam 10a
Is θa and the deflection angle of the ultrasonic beam 10b in the other direction is θb, the flow velocity V of the Doppler sample gate F and the blood flow direction θv are expressed as follows. By using the equations (3) and (4) to perform vector calculation using the circle model shown in FIG. 4, the two-dimensional blood flow velocity V of the blood flow in the blood vessel 12 to be measured shown in FIG. And its blood flow direction θv are quantitatively and automatically obtained. Then, the above expression (3) is obtained by setting the deflection angle θa = 0 ° in one direction and the deflection angle θb = θ in another direction corresponding to the actual coordinates shown in FIG. Can be simplified.
【００２１】図５は、図３に示すように２方向の超音波
ビーム１０ａ，１０ｂの偏向角を例えば０°及びθとし
たときに２次元の血流速Ｖ及びその血流方向θvを演算
する計測手段９の具体的な演算回路を示すブロック図で
ある。この計測手段９は、図５に示すように、２個の２
乗器１６ａ，１６ｂと、１個の定数器１７と、３個の掛
け算器１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、１個の足し算器１９
と、１個の１／２乗器２０と、２個の割り算器２１ａ，
２１ｂと、１個のcosテーブル２２と、１個のsinテーブ
ル２３と、１個のarc cosテーブル２４とで構成されて
いる。In FIG. 5, the two-dimensional blood flow velocity V and its blood flow direction θv are calculated when the deflection angles of the ultrasonic beams 10a and 10b in the two directions are, for example, 0 ° and θ as shown in FIG. It is a block diagram which shows the concrete arithmetic circuit of the measuring means 9 which performs. As shown in FIG. 5, the measuring means 9 includes two 2
Multipliers 16a and 16b, one constant unit 17, three multipliers 18a, 18b and 18c, and one adder 19
, One 1/2 multiplier 20, two dividers 21a,
21b, one cos table 22, one sin table 23, and one arc cos table 24.
【００２２】上記の演算回路から成る計測手段９におい
て、偏向角０°の血流成分Ｖaは、第一の２乗器１６ａ
及び第一の掛け算器１８ａ並びに第三の掛け算器１８ｃ
に入力される。そして、上記第一の２乗器１６ａの演算
結果であるＶa2は、足し算器１９に入力される。また、
偏向角θの血流成分Ｖbは、第一の掛け算器１８ａ及び
第二の２乗器１６ｂに入力される。そして、この第二の
２乗器１６ｂの演算結果であるＶb2は、足し算器１９に
入力される。さらに、２方向の超音波ビームのうちの一
つの偏向角θは、cosテーブル２２及びsinテーブル２３
に入力される。そして、上記cosテーブル２２の演算結
果であるcosθは、前記第一の掛け算器１８ａに入力さ
れる。また、上記sinテーブル２３の演算結果であるsin
θは、第一の割り算器２１ａに入力され、この割り算器
２１ａの演算結果である１／sinθは、第二の掛け算器
１８ｂに入力される。In the measuring means 9 composed of the above-mentioned arithmetic circuit, the blood flow component Va having a deflection angle of 0 ° is detected by the first squarer 16a.
And a first multiplier 18a and a third multiplier 18c
Is input to Then, Va 2 which is the calculation result of the first squarer 16a is input to the adder 19. Also,
The blood flow component Vb of the deflection angle θ is input to the first multiplier 18a and the second squarer 16b. Then, Vb 2 which is the calculation result of the second squarer 16b is input to the adder 19. Furthermore, the deflection angle θ of one of the ultrasonic beams in the two directions is calculated by the cos table 22 and the sin table 23.
Is input to Then, cos θ, which is the calculation result of the cos table 22, is input to the first multiplier 18a. In addition, sin which is the calculation result of the above sin table 23
θ is input to the first divider 21a, and 1 / sin θ, which is the calculation result of the divider 21a, is input to the second multiplier 18b.
【００２３】次に、前記定数器１７の定数“−２”は、
第一の掛け算器１８ａに入力される。そして、前記血流
成分Ｖa及びＶbと、定数“−２”と、cosθとを入力し
た第一の掛け算器１８ａの演算結果である−２ＶaＶb c
osθは、足し算器１９に入力される。この足し算器１９
の演算結果である Ｖa2−２ＶaＶb cosθ＋Ｖb2 は、次の１／２乗器２０に入力される。この１／２乗器
２０の結果である は、次の第二の掛け算器１８ｂに入力される。この第二
の掛け算器１８ｂには１／sinθが入力しているので、
その演算結果は となり、これが求める計測対象の２次元の血流速Ｖとな
る。Next, the constant "-2" of the constant unit 17 is
It is input to the first multiplier 18a. Then, -2VaVbc which is the calculation result of the first multiplier 18a to which the blood flow components Va and Vb, the constant "-2", and cos θ are input.
The osθ is input to the adder 19. This adder 19
Va 2 −2VaVb cos θ + Vb 2 which is the calculation result of is input to the next 1/2 multiplier 20. This is the result of the 1/2 multiplier 20. Is input to the next second multiplier 18b. Since 1 / sin θ is input to the second multiplier 18b,
The calculation result is And the two-dimensional blood flow velocity V to be measured is obtained.
【００２４】また、第二の掛け算器１８ｂの演算結果で
ある上記のＶは、第二の割り算器２１ｂに入力される。
そして、この第二の割り算器２１ｂの演算結果である１
／Ｖと、前記血流成分Ｖaとを入力した第三の掛け算器
１８ｃの演算結果であるＶa／Ｖは、次のarc cosテーブ
ル２４に入力される。このarc cosテーブル２４の演算
結果である が求める計測対象の２次元の血流方向θvとなる。そし
て、このような演算処理を行うプロセスは、例えば高速
演算可能なＤＳＰ等によって実現できる。The above-mentioned V, which is the calculation result of the second multiplier 18b, is input to the second divider 21b.
Then, the calculation result of the second divider 21b is 1
Va / V, which is the calculation result of the third multiplier 18c into which / V and the blood flow component Va are input, is input to the next arc cos table 24. This is the calculation result of this arc cos table 24. Is the two-dimensional blood flow direction θv of the measurement target. The process of performing such arithmetic processing can be realized by, for example, a DSP that can perform high-speed arithmetic.
【００２５】図６は第１図に示す計測手段９の内容の他
の実施例を示す説明図である。この実施例は、上記計測
手段９として、計測対象の血流の２次元の血流速Ｖ及び
血流方向θvを、探触子１から送受信される少なくとも
２方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角度θ、及
び各超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測される血流
成分Ｖa，Ｖbを用いて、円のモデルによるベクトル演算
を行って予め求めたデータを記憶させたデータテーブル
２５を用いたものである。そして、このデータテーブル
２５を構成する具体例としては、ＲＯＭ又はＲＡＭ等の
記憶装置がある。この場合は、２方向の超音波ビームの
偏向角０°及びθ，各超音波ビームによって得られる血
流成分Ｖa及びＶb，さらにこれらによって求められる血
流速Ｖ及び血流方向θvの結果を予め演算して記憶させ
たデータテーブル２５の値を参照することにより、計測
対象の２次元の血流速Ｖ及び血流方向θvを定量的かつ
自動的に求めることができる。この場合は、部品点数を
減らすことができ、装置構成を小形簡略化することがで
きる。FIG. 6 is an explanatory view showing another embodiment of the contents of the measuring means 9 shown in FIG. In this embodiment, as the measuring means 9, an ultrasonic beam having a two-dimensional blood flow velocity V and a blood flow direction θv of a blood flow to be measured and having a deflection angle of at least two directions transmitted and received from the probe 1. The data table 25 in which data obtained in advance by performing vector calculation by a circular model is stored using the angle θ formed by the vector and the blood flow components Va and Vb measured from the deflection angles of the ultrasonic beams are used. It was what I had. A specific example of the data table 25 is a storage device such as a ROM or a RAM. In this case, the results of the deflection angles 0 ° and θ of the ultrasonic beams in the two directions, the blood flow components Va and Vb obtained by each ultrasonic beam, and the blood flow velocity V and the blood flow direction θv obtained by these are obtained in advance. The two-dimensional blood flow velocity V and the blood flow direction θv to be measured can be quantitatively and automatically obtained by referring to the calculated and stored values in the data table 25. In this case, the number of parts can be reduced, and the device configuration can be downsized and simplified.
【００２６】なお、以上の説明では、探触子１から送受
信する超音波ビームは２方向としたが、本発明はこれに
限らず、３方向以上としてもよい。超音波ビームを送受
信する方向数を増やすほど計測の精度を上げることがで
きる。例えば、３方向の超音波ビームを有するときのＣ
ＦＭ演算部３の回路構成は、図１に示す遅延回路８を２
段有し、計測手段９を並列に２回路又は３回路有するこ
とにより実現できる。この場合、上記２段の遅延回路８
により、同時に３方向の超音波ビームによって計測され
た血流速と血流方向を、並列に設けられた計測手段９に
入力することによって演算することができる。In the above description, the ultrasonic beam transmitted / received from the probe 1 has two directions, but the present invention is not limited to this and may have three or more directions. The accuracy of measurement can be improved as the number of directions of transmitting and receiving the ultrasonic beam is increased. For example, C when having an ultrasonic beam in three directions
The circuit configuration of the FM calculation unit 3 includes the delay circuit 8 shown in FIG.
This can be realized by having two stages or two measuring circuits 9 in parallel. In this case, the two-stage delay circuit 8
Thus, the blood flow velocity and the blood flow direction measured by the ultrasonic beams in the three directions at the same time can be calculated by inputting them into the measuring means 9 provided in parallel.
【００２７】また、図３に示す２方向の超音波ビーム１
０ａ，１０ｂの偏向角を±θとすることにより、図４に
示す円のモデルによるベクトル演算の中の式（３）にお
いて、cosの項は共通とされ、sinの項は符号反転で表さ
れ、計測手段９の簡略化及び小型化並びに低コスト化を
図ることができる。Further, the ultrasonic beam 1 in two directions shown in FIG.
By setting the deflection angles of 0a and 10b to ± θ, the cos term is made common and the sin term is expressed by sign inversion in the equation (3) in the vector calculation by the circle model shown in FIG. It is possible to achieve simplification, miniaturization, and cost reduction of the measuring means 9.
【００２８】図７は本発明の超音波血流計測装置による
血流表示の一例を示す説明図である。この例における画
像表示器５（図２参照）による計測対象の血流の２次元
の血流速及び血流方向並びに分散の表示は、ＣＦＭの関
心領域ＲＯＩ内にサンプル点２６，２６，…を表示し、
このサンプル点２６について血流速及び血流方向並びに
分散をベクトルによって表現するものである。例えば、
被検体内のある血管１２を計測対象とし、この血管１２
を含んでその周辺にＣＦＭの関心領域ＲＯＩを設定し、
このＲＯＩ内に血流方向を示すためのサンプル点２６，
２６，…を格子状に表示する。これらのサンプル点２６
において、前述のＣＦＭ演算部３により式（３）及び式
（４）を用いて演算した血流速Ｖ及び血流方向θvを、
ベクトル素線２７で表示する。表示方法としては、血流
速Ｖをベクトル素線２７の長さで、血流方向θvをベク
トル素線２７の方向で、さらに血流の分散をベクトル素
線２７の太さ又はベクトル素線２７に付けた色の濃淡で
それぞれ表示すればよい。この場合、従来装置における
ＣＦＭ表示と組み合わせることにより、血流速及び血流
方向並びに分散、分布を同時に計測できる。FIG. 7 is an explanatory view showing an example of blood flow display by the ultrasonic blood flow measuring apparatus of the present invention. The display of the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion of the blood flow to be measured by the image display 5 (see FIG. 2) in this example displays the sample points 26, 26, ... In the ROI of the CFM. Display,
The blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion of this sample point 26 are expressed by a vector. For example,
A blood vessel 12 in the subject is set as a measurement target, and this blood vessel 12
And set the region of interest ROI of the CFM around it,
Sample points 26 for indicating the blood flow direction in this ROI,
26, ... Are displayed in a grid pattern. These sample points 26
In the above, the blood flow velocity V and the blood flow direction θv calculated by the CFM calculation unit 3 using the equations (3) and (4) are
The vector line 27 is displayed. As a display method, the blood flow velocity V is the length of the vector strand 27, the blood flow direction θv is the direction of the vector strand 27, and the dispersion of the blood flow is the thickness of the vector strand 27 or the vector strand 27. It may be displayed by the shading of the color attached to each. In this case, by combining with the CFM display in the conventional device, the blood flow velocity, blood flow direction, dispersion, and distribution can be measured at the same time.
【００２９】なお、図７に示す血流表示において、計測
対象の表示部位、表示深度及び関心領域ＲＯＩの面積等
によって、自動的にサンプル点２６，２６，…の表示間
隔を変更する機能手段を付加することにより、計測の手
間をかけることなしに上記サンプル点２６，２６，…の
表示間隔を変更できる。この場合においても、手動で上
記サンプル点２６，２６，…の表示間隔を変更する機能
手段を有することにより、操作者の好みのサンプル点の
表示間隔に変更することができる。また、計測対象の任
意の場所の血流速及び血流方向並びに分散を計測する方
法として、図２に示す画像表示器５の画面に表示された
カーソル等のマークを、マウス又はトラックボール、テ
ンキー等の入力装置によって測定したい場所に移動さ
せ、例えば指定用のボタンでその位置を入力することに
より、任意の場所について計測し表示できる。さらに、
任意の場所の血流速及び血流方向並びに分散を表示する
方法として、図７に示すベクトル素線２７の長さ及び方
向並びに太さで示す以外に、画面上にそれらの項目内容
を示す数字を表示することにより、自動的に定量的な血
流速及び血流方向並びに分散を表示できる。さらにま
た、画面上でスクロールしながら任意の場所を示すこと
により、その部分の血流速及び血流方向並びに分散を表
示するようにすることもできる。In the blood flow display shown in FIG. 7, functional means for automatically changing the display interval of the sample points 26, 26, ... According to the display region of the measurement target, the display depth, the area of the region of interest ROI, etc. By adding, the display interval of the sample points 26, 26, ... Can be changed without taking the trouble of measurement. Even in this case, by having a function means for manually changing the display interval of the sample points 26, 26, ..., It is possible to change to the display interval of the sample point which the operator likes. Further, as a method of measuring the blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion at an arbitrary place to be measured, a mark such as a cursor displayed on the screen of the image display 5 shown in FIG. It is possible to measure and display an arbitrary place by moving it to a place to be measured with an input device such as, and by inputting the position with a button for designation, for example. further,
As a method of displaying the blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion at an arbitrary place, in addition to the length, the direction, and the thickness of the vector strand 27 shown in FIG. 7, numbers indicating the contents of those items are displayed on the screen. By displaying, the quantitative blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion can be automatically displayed. Furthermore, by indicating an arbitrary place while scrolling on the screen, it is possible to display the blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion of that portion.
【００３０】図８は本発明の超音波血流計測装置による
血流表示の他の例を示す説明図である。この例における
画像表示器５による計測対象の血流の２次元の血流速及
び血流方向並びに分散の表示は、図８（ａ）に示すよう
に、方形のカラースケール２８を用いて色の濃淡又は色
調の変化で表現するものである。例えば、被検体の頚動
脈２９などを計測対象とし、この頚動脈２９を含んでそ
の周辺にＣＦＭの関心領域ＲＯＩを設定し、上記頚動脈
２９内を一方向に流れる血流を表示する簡易的な手法で
ある。前述のＣＦＭ演算部３により式（３）及び式
（４）を用いて演算した血流速Ｖ及び血流方向θvを用
いて、最も多い血流方向θvに対しカラースケール２８
を同方向に傾斜させて血流方向を表示する。そして、そ
のカラースケール２８に示される色調により血流速Ｖを
表示する。図８（ｂ）に示すカラースケール２８は、血
流の向きと速度とを異なる色調で表示するものである。
また、図８（ｃ）に示す他のカラースケール２８′は、
血流の速度のみを異なる色調で表示するものである。FIG. 8 is an explanatory view showing another example of blood flow display by the ultrasonic blood flow measuring apparatus of the present invention. The display of the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion of the blood flow to be measured by the image display 5 in this example uses a rectangular color scale 28 to display the color as shown in FIG. 8A. It is expressed by the change in shade or color tone. For example, with a simple method of measuring a carotid artery 29 or the like of a subject, setting a region of interest ROI of the CFM around the carotid artery 29 and displaying the blood flow flowing in one direction in the carotid artery 29. is there. Using the blood flow velocity V and the blood flow direction θv calculated by the CFM calculation unit 3 using the formulas (3) and (4), the color scale 28 is used for the most blood flow direction θv.
Display the blood flow direction by inclining in the same direction. Then, the blood flow velocity V is displayed in the color tone shown on the color scale 28. The color scale 28 shown in FIG. 8B displays the direction and speed of blood flow in different color tones.
Further, another color scale 28 'shown in FIG.
Only the blood flow velocity is displayed in different colors.
【００３１】図９は本発明の超音波血流計測装置による
血流表示の更に他の例を示す説明図である。この例にお
ける画像表示器５による計測対象の血流の２次元の血流
速及び血流方向並びに分散の表示は、図９（ａ）に示す
ように、円形のカラースケール３０を用いて色の濃淡又
は色調の変化で表現するものである。例えば、被検体の
心臓３１を計測対象とし、この心臓３１を含んでその周
辺にＣＦＭの関心領域ＲＯＩを設定し、上記心臓３１内
をあらゆる方向に流れる血流を表示する手法である。上
記円形のカラースケール３０は、図９（ｂ）に示すよう
に、血流方向をＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)のグラデーショ
ンを利用して色種で表示し、血流速度をその色の濃淡で
表示し、さらに血流分布を色の有無で表示することによ
り、図９（ｃ）に示すように、血流速及び血流方向並び
に血流分布を同時に計測し表示できる。なお、図７で示
したベクトル素線２７を利用した２次元の血流方向を表
示する手法と同時に上記円形のカラースケール３０を用
いて色の濃淡又は色調の変化で表現すると、細かな流速
分布や複雑な流速分布等において、簡単かつ高速に血流
速及び血流方向並びに分散、分布を同時に計測し表示で
きる。FIG. 9 is an explanatory view showing still another example of blood flow display by the ultrasonic blood flow measuring apparatus of the present invention. The display of the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion of the blood flow to be measured by the image display 5 in this example uses a circular color scale 30 to display the color as shown in FIG. 9A. It is expressed by the change in shade or color tone. For example, this is a method in which the heart 31 of the subject is measured, a region of interest ROI of the CFM is set around the heart 31, and the blood flow flowing in all directions inside the heart 31 is displayed. As shown in FIG. 9 (b), the circular color scale 30 displays blood flow directions in color types using gradations of R (red), G (green), and B (blue), By displaying the velocity by the shade of the color and displaying the blood flow distribution by the presence or absence of color, the blood flow velocity, the blood flow direction, and the blood flow distribution are simultaneously measured and displayed as shown in FIG. 9 (c). it can. In addition, when the method of displaying the two-dimensional blood flow direction using the vector strand 27 shown in FIG. 7 and the circular color scale 30 are used to express the change in shade or color tone of the circle, a fine flow velocity distribution is obtained. In a complicated flow velocity distribution or the like, the blood flow velocity, the blood flow direction, the dispersion and the distribution can be simultaneously measured and displayed easily and at high speed.
【００３２】[0032]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
超音波送受信部からの受信信号を入力してドプラ効果に
よる周波数シフト成分を検出し血流速を求め２次元の断
面上で流速の大きさをカラー表示するための演算を行う
カラーフローマッピング演算部内に設けられた遅延回路
により探触子から送受信される少なくとも２方向の偏向
角を有する超音波ビームのうち一方の受信信号に遅延時
間を与えてタイミングを合わせ、同じくカラーフローマ
ッピング演算部内に設けられた計測手段により、探触子
から送受信される少なくとも２方向の偏向角を有する超
音波ビームのなす角度、及び各超音波ビームの偏向角か
らそれぞれ計測される血流成分によって、計測対象の血
流の２次元の血流速及び血流方向並びに分散を求めるよ
うに動作する。これにより、心臓などの血流が一定の方
向性を有しない部位や血管が複雑に混在している部位に
おいても、２次元の血流速及び血流方向並びに分散を定
量的かつ自動的に計測して表示することができる。ま
た、上記のことから、より適切なＣＦＭ計測を行うため
に従来のように探触子を被検体の体表面に当てる角度を
いろいろな角度に傾斜させて計測する必要がなくなり、
計測操作が容易となると共に計測時間を短縮することが
できる。Since the present invention is constructed as described above,
In the color flow mapping calculation unit that receives the received signal from the ultrasonic transmission / reception unit, detects the frequency shift component due to the Doppler effect, calculates the blood flow velocity, and performs the calculation to display the magnitude of the flow velocity in color on the two-dimensional cross section. The delay circuit provided in the probe provides a delay time to one received signal of the ultrasonic beams having deflection angles in at least two directions transmitted and received from the probe to adjust the timing, and is also provided in the color flow mapping calculation unit. The blood flow to be measured is measured by the measuring means according to the angle formed by the ultrasonic beams having deflection angles in at least two directions transmitted and received from the probe, and the blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. It operates so as to obtain the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion. This enables quantitative and automatic measurement of the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion even in a region such as the heart where blood flow does not have a certain directionality or a region in which blood vessels are complicatedly mixed. Can be displayed. Further, from the above, there is no need to incline the angle at which the probe is applied to the body surface of the subject to various angles as in the conventional case in order to perform more appropriate CFM measurement,
The measurement operation becomes easy and the measurement time can be shortened.
【図１】本発明による超音波血流計測装置のＣＦＭ演算
部の内部構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration example of a CFM calculation unit of an ultrasonic blood flow measurement device according to the present invention.
【図２】本発明及び従来例による超音波血流計測装置の
全体構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of an ultrasonic blood flow measuring device according to the present invention and a conventional example.
【図３】探触子から被検体内へ２方向の偏向角を有する
超音波ビームを送信する状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state in which an ultrasonic beam having deflection angles in two directions is transmitted from the probe into the subject.
【図４】計測対象の血流の２次元の血流速及び血流方向
を円のモデルによるベクトル演算を行って求める状態を
示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a two-dimensional blood flow velocity and a blood flow direction of a blood flow to be measured are obtained by performing vector calculation using a circle model.
【図５】２次元の血流速及びその血流方向を演算する計
測手段の具体的な演算回路を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a concrete calculation circuit of a measuring means for calculating a two-dimensional blood flow velocity and its blood flow direction.
【図６】図１に示す計測手段の内容の他の実施例を示す
説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing another embodiment of the contents of the measuring means shown in FIG.
【図７】本発明の超音波血流計測装置による血流表示の
一例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a blood flow display by the ultrasonic blood flow measurement device of the present invention.
【図８】上記超音波血流計測装置による血流表示の他の
例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing another example of blood flow display by the ultrasonic blood flow measurement apparatus.
【図９】上記超音波血流計測装置による血流表示の更に
他の例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing still another example of blood flow display by the ultrasonic blood flow measurement apparatus.
１…探触子 ２…超音波送受信部 ３…ＣＦＭ演算部 ４…ＤＳＣ部 ５…画像表示器 ６…振動子素子 ７…演算回路 ８…遅延回路 ９…計測手段 １０ａ，１０ｂ…超音波ビーム ２５…データテーブル ２６…サンプル点 ２７…ベクトル素線 ２８，２８′…方形のカラースケール ３０…円形のカラースケール Ｖa，Ｖb…２方向の血流成分 θ…２方向の超音波ビームのなす角度 Ｖ…計測対象の２次元の血流速 θv…計測対象の２次元の血流方向 ＲＯＩ…ＣＦＭの関心領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe 2 ... Ultrasonic wave transmission / reception part 3 ... CFM calculation part 4 ... DSC part 5 ... Image display 6 ... Transducer element 7 ... Calculation circuit 8 ... Delay circuit 9 ... Measuring means 10a, 10b ... Ultrasonic beam 25 ... Data table 26 ... Sample points 27 ... Vector strands 28, 28 '... Square color scale 30 ... Circular color scale Va, Vb ... Blood flow component in two directions .theta .... Angle of ultrasonic beam in two directions V ... Two-dimensional blood flow velocity of measurement target θv ... Two-dimensional blood flow direction of measurement target ROI ... Region of interest of CFM
Claims (5)
を列状に配列し超音波を送受信する探触子と、この探触
子に超音波送信信号を与えると共に上記探触子からの超
音波受信信号を入力して増幅し信号処理を行う超音波送
受信部と、この超音波送受信部からの受信信号を入力し
ドプラ効果による周波数シフト成分を検出して血流速を
求め２次元の断面上で流速の大きさをカラー表示するた
めの演算を行うカラーフローマッピング演算部と、この
カラーフローマッピング演算部からの血流速信号をディ
ジタル化して記憶手段に書き込むと共に読み出すディジ
タルスキャンコンバータ部と、このディジタルスキャン
コンバータ部からの画像信号を表示する画像表示器とを
有して成る超音波血流計測装置において、上記カラーフ
ローマッピング演算部内には、上記探触子から送受信さ
れる少なくとも２方向の偏向角を有する超音波ビームの
うち一方の受信信号に遅延時間を与えてタイミングを合
わせる遅延回路を有すると共に、同じく上記探触子から
送受信される少なくとも２方向の偏向角を有する超音波
ビームのなす角度、及び各超音波ビームの偏向角からそ
れぞれ計測される血流成分によって、計測対象の血流の
２次元の血流速及び血流方向並びに分散を求める計測手
段を備えたことを特徴とする超音波血流計測装置。1. A probe for arranging a plurality of strip-shaped transducer elements in a row and transmitting and receiving ultrasonic waves, and an ultrasonic wave transmission signal to the probe and the probe. Ultrasonic transmitter / receiver that inputs and amplifies the received ultrasonic wave signal, and receives the received signal from the ultrasonic transmitter / receiver to detect the frequency shift component due to the Doppler effect and obtain the blood flow velocity. And a digital scan converter for digitizing a blood flow velocity signal from the color flow mapping arithmetic unit, writing the digitized blood flow rate signal into the memory unit, and reading the digitized blood flow velocity signal from the color flow mapping arithmetic unit. And an image display device for displaying an image signal from the digital scan converter section, the color flow mapping calculation Inside the unit, there is a delay circuit for giving a delay time to one of the ultrasonic beams having deflection angles in at least two directions transmitted and received from the probe to adjust the timing, and also from the probe. The two-dimensional blood flow velocity and blood flow of the blood flow to be measured are determined by the angle formed by the ultrasonic waves having the deflection angles of at least two directions transmitted and received, and the blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. An ultrasonic blood flow measuring device comprising a measuring means for determining the flow direction and dispersion.
計測手段は、計測対象の血流の２次元の血流速及び血流
方向並びに分散を、探触子から送受信される少なくとも
２方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角度、及び
各超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測される血流成
分を用いて、円のモデルによるベクトル演算を行って求
める演算回路であることを特徴とする請求項１記載の超
音波血流計測装置。2. The measuring means in the color flow mapping calculator calculates the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction and the dispersion of the blood flow to be measured, and the deflection angles in at least two directions transmitted and received from the probe. 2. An arithmetic circuit for obtaining a vector by a circle model using an angle formed by an ultrasonic beam and a blood flow component measured from a deflection angle of each ultrasonic beam. The ultrasonic blood flow measuring device described.
計測手段は、計測対象の血流の２次元の血流速及び血流
方向並びに分散を、探触子から送受信される少なくとも
２方向の偏向角を有する超音波ビームのなす角度、及び
各超音波ビームの偏向角からそれぞれ計測される血流成
分を用いて、円のモデルによるベクトル演算を行って予
め求めたデータを記憶させたデータテーブルであること
を特徴とする請求項１記載の超音波血流計測装置。3. The measuring means in the color flow mapping calculator calculates a two-dimensional blood flow velocity, a blood flow direction and a dispersion of a blood flow to be measured, and a deflection angle in at least two directions transmitted and received from the probe. A data table in which data obtained in advance by performing vector calculation using a circle model is stored using the angle formed by the ultrasonic beam and the blood flow component measured from the deflection angle of each ultrasonic beam. The ultrasonic blood flow measuring device according to claim 1, wherein
２次元の血流速及び血流方向並びに分散の表示は、カラ
ーフローマッピングの関心領域内にサンプル点を表示
し、このサンプル点について血流速及び血流方向並びに
分散をベクトルによって表現するものであることを特徴
とする請求項１，２又は３記載の超音波血流計測装置。4. The display of the two-dimensional blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion of the blood flow to be measured by the image display displays sample points in the region of interest of color flow mapping. The ultrasonic blood flow measuring device according to claim 1, wherein the blood flow velocity, the blood flow direction, and the dispersion are expressed by vectors.
２次元の血流速及び血流方向並びに分散の表示は、方形
又は円形のカラースケールを用いて色の濃淡又は色調の
変化で表現するものであることを特徴とする請求項１，
２又は３記載の超音波血流計測装置。5. The display of the two-dimensional blood flow velocity, blood flow direction, and dispersion of the blood flow to be measured by the image display is expressed by a shade of color or a change in color tone using a square or circular color scale. The invention is characterized in that
The ultrasonic blood flow measurement device according to 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224494A JPH0833625A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Ultrasonic blood flow measuring instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19224494A JPH0833625A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Ultrasonic blood flow measuring instrument |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833625A true JPH0833625A (en) | 1996-02-06 |
Family
ID=16288066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19224494A Pending JPH0833625A (en) | 1994-07-25 | 1994-07-25 | Ultrasonic blood flow measuring instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0833625A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209321A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Detection ranging device and detection ranging program |
| WO2008136201A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2009005829A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus and processing program |
| JP2010274120A (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Medison Co Ltd | Ultrasonic system and method for providing motion vector |
| JP2020520732A (en) * | 2017-05-25 | 2020-07-16 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | System and method for automatic detection and visualization of disturbed blood flow using vector flow data |
-
1994
- 1994-07-25 JP JP19224494A patent/JPH0833625A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209321A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Detection ranging device and detection ranging program |
| WO2008136201A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Hitachi Medical Corporation | Ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2009005829A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Aloka Co Ltd | Ultrasonic diagnostic apparatus and processing program |
| JP2010274120A (en) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Medison Co Ltd | Ultrasonic system and method for providing motion vector |
| JP2020520732A (en) * | 2017-05-25 | 2020-07-16 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | System and method for automatic detection and visualization of disturbed blood flow using vector flow data |
| US11534131B2 (en) | 2017-05-25 | 2022-12-27 | Koninklijke Philips N.V. | Systems and methods for automatic detection and visualization of turbulent blood flow using vector flow data |
| US11969286B2 (en) | 2017-05-25 | 2024-04-30 | Koninklijke Philips N.V. | Systems and methods for automatic detection and visualization of turbulent blood flow using vector flow data |
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