JPS60198136A - Blood flow speed display method of ultrasonic diagnostic apparatus - 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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は超音波診断装置の血流速度表示方法に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application This invention relates to a method for displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus.

（ロ）従来技術 従来の超音波診断装置の血流速度表示方法は、血流速度
が検出されても複数個所の血流の速さおよび方向を単に
数値表示などをするに過ぎない。(B) Prior Art In the conventional method of displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus, even if blood flow velocity is detected, the velocity and direction of blood flow at a plurality of locations are simply displayed numerically.

そのため、表示データから直観的に血流速度を判断し龍
いため、血流の状態を観察して診断する場合などには適
していなかった。Therefore, it is difficult to intuitively judge the blood flow velocity from the displayed data, which makes it unsuitable for observing and diagnosing the state of blood flow.

（ハ）目的 この発明は血流状態の把握が容易な超音波診断装置の血
流速度表示方法を提供することを目的としている。(c) Purpose This invention aims to provide a method for displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus that allows easy understanding of blood flow conditions.

（ニ）構成 この発明に係る超音波診断装置の血流速度表示方法は、
生体の被測定断面に沿って少なくとも２方向から超音波
ビームを走査することに基づき、断面内の各位置の血流
速度を算出する一方、断面内の任意点を指定されること
によりその点の血流速度を表示器にベクトル表示し、次
ぎに、前記ベクトル表示の先端を基点として、その点の
血流速度をベクトル表示し、以後、同様にして血流速度
のベトクル表示を連ねることによって被測定断面の血流
の状態を表示することを特徴としている。(D) Configuration The method for displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention includes:
Based on scanning the ultrasonic beam from at least two directions along the cross-section of the living body to be measured, the blood flow velocity at each position within the cross-section is calculated, and by specifying an arbitrary point within the cross-section, the The blood flow velocity is displayed as a vector on the display, and then the blood flow velocity at that point is displayed as a vector using the tip of the vector display as the base point. It is characterized by displaying the state of blood flow in the measurement cross section.

（ホ）実施例 第１図はこの発明に係る超音波診断装置の血流速度表示
方法の一実施例を使用した超音波診断装置である。(E) Embodiment FIG. 1 shows an ultrasonic diagnostic apparatus using an embodiment of the method for displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.

１００はＥＣＧ出力を与える心電ａ１である。100 is an electrocardiogram a1 that provides an ECG output.

１１０はＥＣＧ出力に同期して本装置を制御するための
ＥＣＧ）リガ信号発生器である。110 is an ECG trigger signal generator for controlling the apparatus in synchronization with the ECG output.

２００は生体内に超音波パルスを照射し、そのエコー信
号から血流速によるドプラ信号を抽出することにより、
生体の血流速情報を採取する血流速情報採取手段として
の血流速情報採取ブロックである。以下、このブロック
の構成を説明する。200 irradiates ultrasound pulses into the living body and extracts Doppler signals based on blood flow velocity from the echo signals.
This is a blood flow velocity information collection block as a blood flow velocity information collection means for collecting blood flow velocity information of a living body. The configuration of this block will be explained below.

２０１はいわゆるセクタスキャン型のプローブである。201 is a so-called sector scan type probe.

２０２はプローブ２０１を駆動する駆動回路である。202 is a drive circuit that drives the probe 201.

２０３は生体からのエコー信号を増幅する受信回路であ
る。203 is a receiving circuit that amplifies the echo signal from the living body.

２０４はＥＣＧ）リガ信号発生器１１０のトリガ信号に
同期して、駆動回路２０２を制御する制御器である。A controller 204 controls the drive circuit 202 in synchronization with a trigger signal from the ECG trigger signal generator 110.

２０５は受信回路２０３の出力と超音波パルスと内部で
発生した同一周波数の基準信号とを混合して、低周波成
分に変換するクオドラチャ検波器である。A quadrature detector 205 mixes the output of the receiving circuit 203, the ultrasonic pulse, and an internally generated reference signal of the same frequency, and converts the mixture into low frequency components.

２０６は２０３で増幅されたエコー信号を振幅検波する
検波器である。A detector 206 detects the amplitude of the echo signal amplified in 203.

２０７．２０８はＡ／Ｄ変換器、２０９は検波器２０６
の検波出力を与えられるＡ／Ｄ変換器である。207 and 208 are A/D converters, 209 is a detector 206
This is an A/D converter that can provide a detection output of .

２１０　ハＭＴ　Ｔ　（ムービング・ターゲット・イン
ディケータ）フィルタである。ＭＴＩフィルタ２１０は
入力したドプラ信号から例えば、心壁などの低速度移動
体による信号成分を除去し、血流速に基づくドプラ信号
を通過させる。　− ２１１はＭＴＩフィルタ２１０を通過したドプラ信号を
蓄えるバッファメモリである。このバッファメモリは各
測定深度について１２８個の信号成分を蓄える記憶領域
を備える。210 is a moving target indicator (Moving Target Indicator) filter. The MTI filter 210 removes, for example, a signal component due to a low-speed moving object such as a heart wall from the input Doppler signal, and passes a Doppler signal based on blood flow velocity. - 211 is a buffer memory that stores the Doppler signal that has passed through the MTI filter 210; This buffer memory has a storage area for storing 128 signal components for each measurement depth.

２１２はバッファメモリ２１１に蓄えられた各測定深度
ごとの信号成分を周波数スペクトル分析する手段として
の高速フーリエ変換器である。Reference numeral 212 denotes a fast Fourier transformer as means for frequency spectrum analysis of signal components for each measurement depth stored in the buffer memory 211.

２１３は高速フーリエ変換器２１２の分析結果から各測
定領域の平均血流速度、血流速分散度を算出する演算器
である。213 is an arithmetic unit that calculates the average blood flow velocity and blood flow velocity dispersion of each measurement region from the analysis results of the fast Fourier transformer 212.

２１４は演算器２１３から血流速度、Ａ／Ｄ変換器２０
９から心壁情報を与えられ、これらを空間位置に対応し
た６４　Ｘ　６４の画像を５１２枚収容する容量（２Ｍ
語）を備えた画像メモリである。214 is the blood flow velocity from the computing unit 213, and the A/D converter 20
It has a capacity to accommodate 512 64 x 64 images (2M
It is an image memory with

２００′は上述した血流情報採取ブロック２００と同様
の構成を備えた血流情報採取ブロックである。Reference numeral 200' denotes a blood flow information collection block having the same configuration as the blood flow information collection block 200 described above.

、一方、１２０は本診断装置のシ入テム全体の制御運用
をつかさどり、また、上述した画像計剪の回路によれな
い演算を行うＣＰＵである。On the other hand, 120 is a CPU that is in charge of controlling and operating the entire system of this diagnostic apparatus, and also performs calculations that are not dependent on the image sensor processing circuit described above.

１３０は画像メモリに関連して設けられる画像演算ユニ
ットである。画像演算ユニッ目３０は画像メモリ２１４
などに蓄えられた各画素について適宜に乗算を行い、例
えば、得たい領域以外の画素に０を乗算してその部分の
画素を消去し、あるいは、画像間の相関関係を算出する
。130 is an image processing unit provided in association with the image memory. Image calculation unit 30 is image memory 214
For example, pixels outside the desired area are multiplied by 0 to erase those pixels, or the correlation between images is calculated.

１４０はＣＰ　Ｕ１２０の指示によって各メモリのデー
タを直接に転送させるＤＭＡ　（ダイレクト・メモリ・
アクセス）メモリである。140 is a DMA (direct memory) that directly transfers data in each memory according to instructions from the CPU 120
access) memory.

１５０は血流速情報採取ブロック２００および２００の
各画像メモリに蓄えられた各点の速度ベクトル成分の合
成速度ベクトルを蓄える画像メモリであり、空間位置に
対応した６４　Ｘ　６４の画像を５１２枚収容する容量
（２Ｍ語）を備える。Reference numeral 150 denotes an image memory that stores a composite velocity vector of velocity vector components of each point stored in each image memory of the blood flow velocity information collection blocks 200 and 200, and stores 512 64 x 64 images corresponding to spatial positions. It has a capacity of 2M words.

１６０は画像メモリ１５０内の６４　Ｘ　６４画素の像
を２５６　Ｘ２５６画素に拡大表示して画像表示メモリ
１７０に与える画像補間ユニットである。160 is an image interpolation unit that enlarges and displays a 64×64 pixel image in the image memory 150 to 256×256 pixels and provides it to the image display memory 170.

１８０は被測定断面の指定位置の血流速度をカラーベク
トル表示するＣＲＴである。180 is a CRT that displays the blood flow velocity at a specified position in the cross section to be measured as a color vector.

また、１９０は例えは、血流測定位置の指示などを与え
る手段としてのライトペンである。Moreover, 190 is a light pen as a means for giving instructions such as a blood flow measurement position.

次に上述した装置の動作を通して、本発明の係る実施例
の説明を行う。Next, an embodiment of the present invention will be explained through the operation of the above-described apparatus.

第２図〜第４図はこの実施例に係る表示方法の説明図で
ある。FIGS. 2 to 4 are explanatory diagrams of the display method according to this embodiment.

第２図（ａｌに示すように、血流速情報採取ブロック２
００．２００　″のプローブ２０１．２０１　’から被
測定断面に沿って扇状に超音波ビームＢ１、Ｂ２が照射
され、各超音波ビームに沿った血流速度ベクトルが測定
される。しかして、同図（ｂ）に示すように前記二つの
超音波ビームＢ１、Ｂ２の交点Ａにおける速度ベクトル
成分ｖ１、ｖ２を合成することにより該位置への速度ベ
クトル■がめられる。As shown in Figure 2 (al), blood flow velocity information collection block 2
Ultrasonic beams B1 and B2 are irradiated from the probe 201.201' of 0.00.200'' in a fan shape along the cross section to be measured, and the blood flow velocity vector along each ultrasonic beam is measured. As shown in (b), by combining the velocity vector components v1 and v2 at the intersection A of the two ultrasonic beams B1 and B2, the velocity vector {circle around (2)} to the corresponding position can be determined.

まず、血流速情報採取ブロック２００において、心臓の
所望断面内の任意点の血流速度は心電形１００のＥＣＧ
出力のＲ波に同期して３０ｍ５ｅｃごとに測定される。First, in the blood flow velocity information acquisition block 200, the blood flow velocity at an arbitrary point within a desired cross section of the heart is determined by the ECG of the electrocardiogram 100.
It is measured every 30m5ec in synchronization with the output R wave.

そのために、−の測定ごとに、プローブ２０１から各方
向に２．５　Ｍｌｌｚの超音波パルスが２００　、ｃ＋
ｓｅｃ　（５ｋｌｌｚ　）ごとに１２８回照射される。To this end, for each measurement of −, 200 ultrasonic pulses of 2.5 Mllz are applied in each direction from the probe 201, c+
It is irradiated 128 times every sec (5kllz).

クオドラチャ検波器２０５は採取された各超音波パルス
のエコー信号から低周波信号に変換する。The quadrature detector 205 converts the echo signal of each sampled ultrasound pulse into a low frequency signal.

この低周波信号はＡ／Ｄ変換されて、ＭＴＩフィルタ２
１０に与えられる。ＭＴＩフィルタ２１０は前記低周波
信号から血流によるドプラー信号を抽出して、これをバ
ッファメモリ２１１に与える。This low frequency signal is A/D converted and the MTI filter 2
given to 10. The MTI filter 210 extracts a Doppler signal due to blood flow from the low frequency signal and supplies it to the buffer memory 211 .

そして、超音波ビームの深さ方向について６４点の血流
速情報を得るために、バッファメモリ２１１は１２８　
＋１１ｉ１の超音波パルスのエコー信号から抽出された
血流による各ドプラー信号から、測定深度に応じた時間
ごとに６４点のデータをそれぞれ選択採取し、これらの
データを蓄える。採取された各測定深度ごとの１２８個
のデータは、高速フーリエ変換器２１２に与えられる。In order to obtain blood flow velocity information at 64 points in the depth direction of the ultrasound beam, the buffer memory 211 has 128 points.
From each Doppler signal due to the blood flow extracted from the echo signal of the +11i1 ultrasonic pulse, 64 data points are selected and collected at each time according to the measurement depth, and these data are stored. The 128 pieces of data for each measured depth taken are provided to a fast Fourier transformer 212.

高速フーリエ変換器２１２は与えられたデータからその
周波数スペクトルを算出し、その結果を演算器２１３に
与える。演算器２１３は各測定位置の血流速度を算出し
てそれらの血流速情報を画像メモリ２１４に与える。以
上の動作が前述したようにＲ波に同期して３０　ｍ　ｓ
　ｅ　ｃ、ごとに実施される。The fast Fourier transformer 212 calculates the frequency spectrum from the given data and provides the result to the arithmetic unit 213. Arithmetic unit 213 calculates the blood flow velocity at each measurement position and provides the blood flow velocity information to image memory 214 . As mentioned above, the above operation is synchronized with the R wave for 30 m s.
It is carried out every e c.

一方、受信回路２０３の出力は検波器２０６に与えられ
、心壁情報が採取される。心壁情報はＡ／Ｄ変換器２０
９で信号変換され、画像メモリ２１４に与えられる。On the other hand, the output of the receiving circuit 203 is given to a detector 206, and heart wall information is collected. Heart wall information is provided by A/D converter 20
9, the signal is converted and provided to the image memory 214.

上述し、たと同様、血流速情報採取ブロック２００　。Blood flow velocity information collection block 200 as described above.

において、その超音波ビーム方向に沿った血流速度ベク
トル成分がめられ、図示しない画像メモリに蓄えられる
。At , blood velocity vector components along the ultrasound beam direction are detected and stored in an image memory (not shown).

画像演算ユニット１３０は、各ブロックの画像メモリの
対応する位置の速度ベクトル成分を合成する請求められ
た合成速度ベクトルは画像メモリ托０に与えられる。し
かして、被測定断面における各合成速度ベクトルは連続
した画像（３０ｍｓｅｃごと）として画像メモリ１５０
に蓄えられる。The image calculation unit 130 synthesizes the velocity vector components of the corresponding positions of the image memory of each block, and the requested composite velocity vector is provided to the image memory 0. Therefore, each composite velocity vector in the cross section to be measured is stored in the image memory 150 as a continuous image (every 30 msec).
is stored in

次に、オペレータが例えば、ライトペン１９０によって
、血流を観測したい被測定断面の任意の点を指定すると
、その点の合成速度ベクトルが画像補完ユニット１６０
を介して画像メモリ１５０から画像表示メモ１月７０に
拡大、転送される。画像表示メモリ１７０は第１フレー
ム目において第４図（ａ）に示すように指示された位置
を基点として該位置の血流速度ベクトルが図示しない心
壁画像とともに表示される。このとき、血流が実際に流
れているようすを出すために以下の処理がなされる。Next, when the operator specifies an arbitrary point on the cross-section to be measured at which the blood flow is to be observed using, for example, the light pen 190, the composite velocity vector at that point is determined by the image interpolation unit 160.
The image is enlarged and transferred from the image memory 150 to the image display memo January 70 via the image memory 150. In the first frame, the image display memory 170 displays the blood flow velocity vector at the designated position as shown in FIG. 4(a) together with a heart wall image (not shown). At this time, the following processing is performed to show how the blood is actually flowing.

・ベクトル表示の明度を例えば、６４階調で表示する場
合、速度ベクトルの大きさに対応した画素数Ｎで前記６
４を除算し、速度ベクトルの大きさに応じた階間変化を
定める。例えば、第４図（ａｌにおいは、速度ベクトル
の大きさは画素４　（ｆｌｉｔ分であるから、６４／４
＝１６となる。したがって、ベクトルの先端を６４とし
て、４８．３２．１６、φ１と階調レヘルを変化さ・け
る。ここで、φは速度ベクトルの基点を示す。- For example, when displaying the brightness of a vector display in 64 gradations, the number of pixels N corresponding to the size of the velocity vector is
Divide by 4 to determine the inter-floor change depending on the magnitude of the velocity vector. For example, in Figure 4 (al), the size of the velocity vector is 4 pixels (flit), so 64/4
=16. Therefore, the tip of the vector is set as 64, and the gradation level is changed to 48.32.16 and φ1. Here, φ indicates the base point of the velocity vector.

そして、次のフレームで表示される速度ベクトルは、同
図（ｂｌに示すように３画素分であるから、ベクトル先
端から６４．４２．２１、φ２と階調レヘルを変化させ
る。これを各フレームごとに行うことによって、第４図
に示すように血液が実際に流れているように視覚的に認
識される。Since the velocity vector displayed in the next frame is for 3 pixels as shown in the figure (bl), the gradation level is changed from the tip of the vector to 64.42.21 and φ2. By doing this every time, as shown in FIG. 4, it is visually recognized that the blood is actually flowing.

なお、速度ベクトルのＣＲＴ画面への表示は速度ベクト
ルが表示されている所のみの階調を変えるだけでなく、
表示を見やすくする観点より、前記速度ベクトルの表示
をハックグラウンドの断層像と平均化処理するのが望ま
しい。Note that displaying the velocity vector on the CRT screen not only changes the gradation of only the area where the velocity vector is displayed;
From the viewpoint of making the display easier to see, it is desirable to average the display of the velocity vector with the tomographic image of the hack ground.

（へ）効果 この発明に係る超音波診断装置の血流速度表示方法は、
被測定断面の指定された任意位置の血流速度ベクトルを
基準として、次に、前記ベクトル表示の先端に対応する
点の血流速度をベクトル表示し、以後、同様にして血流
速度のベトクル表示を連ねることによって、被測定断面
の血流の状態を表示するものであるから、血流の速度お
よび方向が視覚的ｔこ認識できる。したがって、この発
明によれば、血流状態の把握が容易に行うことができる
ので、心機能の診断等において大変便利である。(f) Effect The blood flow velocity display method of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is as follows:
Using the blood velocity vector at a designated arbitrary position on the cross section to be measured as a reference, next, the blood velocity at the point corresponding to the tip of the vector display is displayed as a vector, and thereafter, the blood velocity is displayed in vectors in the same manner. The state of blood flow in the cross section to be measured is displayed by arranging them in a row, so that the speed and direction of blood flow can be visually recognized. Therefore, according to the present invention, the state of blood flow can be easily grasped, which is very convenient in diagnosing cardiac function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はこの発明の一実施例を使用した超音波診断装置
の構成を略字したブロック図、第２図乃至第４図は第１
図に示した実施例の動作説明図である。 １００　・・・心電計、２００．２００　’・・・血流
速情報採取ブロック、１７０　・・・画像表示メモリ、
１８０　・・・ＣＲＴｏ 特許出願人　株式会社　島津製作所 代理人　弁理士　大　西　孝　治FIG. 1 is a block diagram abbreviated the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus using an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment shown in the figure. 100... Electrocardiograph, 200.200 '... Blood velocity information collection block, 170... Image display memory,
180 ・・・CRTo Patent applicant Shimadzu Corporation Representative Patent attorney Takaharu Onishi

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）生体の被測定断面に沿って少なくとも２方向から
超音波ビームを走査することに基づき、断面内の各位置
の血流速度を算出する一方、断面内の任意点を指定され
ることによりその点の血流速度を表示器にベクトル表示
し、次ぎに、前記ベクトル表示の先端を基点として、そ
の点の血流速度をベクトル表示し、以後、同様にして血
流速度のベトクル表示を連ねることによって被測定断面
の血流の状態を表示することを特徴とする超音波診断装
置の血流速度表示方法。(1) Based on scanning the ultrasonic beam from at least two directions along the cross section of the living body to be measured, the blood flow velocity at each position within the cross section is calculated, and by specifying an arbitrary point within the cross section. The blood flow velocity at that point is displayed as a vector on the display, then the blood flow velocity at that point is displayed as a vector using the tip of the vector display as the base point, and thereafter, the vector display of blood flow velocity is repeated in the same manner. A method for displaying blood flow velocity in an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that the state of blood flow in a cross section to be measured is displayed by: