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JP3355140B2 - 超音波撮像装置 - Google Patents

超音波撮像装置

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JP3355140B2
JP3355140B2 JP32815098A JP32815098A JP3355140B2 JP 3355140 B2 JP3355140 B2 JP 3355140B2 JP 32815098 A JP32815098 A JP 32815098A JP 32815098 A JP32815098 A JP 32815098A JP 3355140 B2 JP3355140 B2 JP 3355140B2
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image
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moving speed
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宏章 片岡
陽一 鈴木
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ジーイー横河メディカルシステム株式会社
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B8/13Tomography
    • A61B8/14Echo-tomography
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
    • G01S15/8979Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
    • G01S15/8981Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds, e.g. wall clutter filter
    • GPHYSICS
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波撮像方法お
よび装置に関し、特に、超音波エコー(echo)のド
ップラシフト(Doppler shift)を利用し
て、被検体内におけるエコー源の移動速度の拍動強度を
表す画像を撮像する超音波撮像方法および装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】超音波撮像では、超音波エコーのドップ
ラシフトを利用して血流像を撮像することが行われる。
血流像は血流速度の2次元分布を示すCFM(colo
r flow mapping)画像または血流の所在
を示すパワードップラ(power Doppler)
画像として表示される。関心領域(ROI:regio
n of interest)における血流像に基づい
て、例えば腫瘍診断等が行われる。血流像に基づいて腫
瘍診断等を行う場合は、その部分の血流が動脈性である
か静脈性であるかが診断上の重要な手がかりとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなCFM像
やパワードップラ像では血流の拍動性を検出できないの
で、動脈性か静脈性かを判断するのは困難であるという
問題があった。このため、拍動性を調べるには、例えば
ポイントドップラ(point Doppler)法等
により、あらためて注目点のドップラ信号を採取し、そ
のスペクトラム(spectrum)を観察するかある
いはドップラ音を聴くようにしなければならないという
問題があった。
【0004】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、エコー源の移動速度の拍動
強度を表す画像を撮像する超音波撮像方法および装置を
実現することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査し
てエコーを受信し、前記受信したエコーのドップラシフ
トに基づきエコー源の移動速度を検出し、前記移動速度
の現在の時相における値および過去の時相における値を
用いた演算により前記移動速度の拍動の強度を検出し、
前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する、ことを
特徴とする超音波撮像方法である。
【0006】第1の発明において、前記移動速度の現在
の時相における値と過去の時相における値との差分値を
用いて前記演算を行うことが、拍動強度を適切に検出す
る点で好ましい。
【0007】また、第1の発明において、前記移動速度
の現在の時相における値と過去の時相における値との平
均値を用いて前記演算を行うことが、拍動強度を適切に
検出する点で好ましい。
【0008】(2)上記の課題を解決する第2の発明
は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受信
し、前記受信したエコーのドップラシフトに基づきエコ
ー源の移動速度を検出し、前記移動速度の現在の時相に
おける値および過去の時相から現在の時相までの平均値
を用いた演算により前記移動速度の拍動の強度を検出
し、前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する、こ
とを特徴とする超音波撮像方法である。
【0009】第1の発明または第2の発明において、前
記移動速度の分散を検出し、前記検出した分散値を用い
て前記演算を行うことが拍動強度を適切に検出する点で
好ましい。
【0010】また、第1の発明または第2の発明におい
て、心臓の拍動周期中の特定の時期における前記演算の
結果を出力することが、拍動強度を適切に検出する点で
好ましい。
【0011】また、第1の発明または第2の発明におい
て、撮像対象の心電信号を検出し、前記心電信号に基づ
いて前記特定の時期を定めることが、拍動強度を適切に
検出する点で好ましい。
【0012】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通した速度平
均値を求め、前記移動速度の現在の時相における値と過
去の時相における値との差分値を求め、前記速度平均値
および前記差分値を用いた演算により前記移動速度の拍
動の強度を検出することが、拍動強度を適切に検出する
点で好ましい。
【0013】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通した速度平
均値を求め、前記移動速度の現在の時相における値と過
去の時相における値との差分値を求め、前記差分値につ
き心臓の拍動周期を通した差分平均値を求め、前記速度
平均値および前記差分平均値を用いた演算により前記移
動速度の拍動の強度を検出することが、拍動強度を適切
に検出する点で好ましい。
【0014】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度の分散を検出し、前記検出した分散に
つき心臓の拍動周期を通した分散平均値を求め、前記分
散平均値を用いて前記演算を行うことが、拍動強度を適
切に検出する点で好ましい。
【0015】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通した速度最
大値を求め、前記移動速度の現在の時相における値と過
去の時相における値との差分値を求め、前記速度最大値
および前記差分値を用いた演算により前記移動速度の拍
動の強度を検出することが、拍動強度を適切に検出する
点で好ましい。
【0016】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通した速度最
大値を求め、前記移動速度の現在の時相における値と過
去の時相における値との差分値を求め、前記差分値につ
き心臓の拍動周期を通した差分最大値を求め、前記速度
最大値および前記差分最大値を用いた演算により前記移
動速度の拍動の強度を検出することが、拍動強度を適切
に検出する点で好ましい。
【0017】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度の分散を検出し、前記分散につき心臓
の拍動周期を通した分散最大値を求め、前記分散最大値
を用いて前記演算を行うことが、拍動強度を適切に検出
する点で好ましい。
【0018】また、第1の発明または第2の発明におい
て、撮像対象の心電信号を検出し、前記心電信号に基づ
いて前記拍動周期を求めることが、拍動強度を適切に検
出する点で好ましい。
【0019】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記ドップラシフトの周期的変化に基づいて前記拍
動周期を求めることが、拍動強度を適切に検出する点で
好ましい。
【0020】また、第1の発明または第2の発明におい
て、拍動の強度の周期的変化に基づいて前記拍動周期を
求めることが、拍動強度を適切に検出する点で好まし
い。また、第1の発明または第2の発明において、過去
の時相における出力信号を用いて前記演算を行うこと
が、拍動強度を適切に検出する点で好ましい。
【0021】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記拍動の強度の瞬時値に基づいて画像を生成する
ことが、拍動強度を適切に表示する点で好ましい。ま
た、第1の発明または第2の発明において、前記拍動の
強度の時間的平均値に基づいて画像を生成することが、
拍動強度を適切に表示する点で好ましい。
【0022】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記拍動の強度のピークホールド値に基づいて画像
を生成することが、拍動強度を適切に表示する点で好ま
しい。
【0023】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記受信したエコーに基づいてBモード画像を生成
し、前記Bモード画像と前記拍動の強度を示す画像とを
重ね合わせて表示することが、拍動強度を適切に表示す
る点で好ましい。
【0024】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記移動速度を表す画像を生成し、前記速度画像と
前記拍動の強度を示す画像とを重ね合わせて表示するこ
とが、拍動強度を適切に表示する点で好ましい。
【0025】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記ドップラシフト信号のパワーを表すパワードッ
プラ画像を生成し、前記パワードップラ画像と前記拍動
の強度を示す画像とを重ね合わせて表示することが、拍
動強度を適切に表示する点で好ましい。
【0026】また、第1の発明または第2の発明におい
て、前記画像を3次元像として表示することが、拍動強
度を適切に表示する点で好ましい。 (3)上記の課題を解決する第3の発明は、撮像範囲を
超音波で繰り返し走査してエコーを受信する超音波送受
信手段と、前記受信したエコーのドップラシフトに基づ
きエコー源の移動速度を検出する速度検出手段と、前記
移動速度の現在の時相における値および過去の時相にお
ける値を用いた演算により前記移動速度の拍動の強度を
検出する拍動検出手段と、前記検出した拍動の強度を表
す画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特
徴とする超音波撮像装置である。
【0027】(4)上記の課題を解決する第4の発明
は、前記拍動検出手段は、前記移動速度の現在の時相に
おける値と過去の時相における値との差分値を用いて前
記演算を行う、ことを特徴とする(3)に記載の超音波
撮像装置である。
【0028】(5)上記の課題を解決する第5の発明
は、前記拍動検出手段は、前記移動速度の現在の時相に
おける値と過去の時相における値との平均値を用いて前
記演算を行う、ことを特徴とする(3)または(4)に
記載の超音波撮像装置である。
【0029】(6)上記の課題を解決する第6の発明
は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受信
する超音波送受信手段と、前記受信したエコーのドップ
ラシフトに基づきエコー源の移動速度を検出する速度検
出手段と、前記移動速度の現在の時相における値および
過去の時相から現在の時相までの平均値を用いた演算に
より前記移動速度の拍動の強度を検出する拍動検出手段
と、前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する画像
生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮像装
置である。
【0030】(7)上記の課題を解決する第7の発明
は、前記移動速度の分散を検出する分散検出手段を備え
るとともに、前記拍動検出手段は、前記分散検出手段が
検出した分散値を用いて前記演算を行う、ことを特徴と
する(3)ないし(6)のうちのいずれか1つに記載の
超音波撮像装置である。
【0031】(8)上記の課題を解決する第8の発明
は、前記拍動検出手段は、心臓の拍動周期中の特定の時
期における前記演算の結果を出力する、ことを特徴とす
る(3)ないし(7)のうちのいずれか1つに記載の超
音波撮像装置である。
【0032】(9)上記の課題を解決する第9の発明
は、撮像対象の心電信号を検出する心電信号検出手段を
備えるとともに、前記拍動検出手段は、前記心電信号に
基づいて前記特定の時期を定める、ことを特徴とする
(8)に記載の超音波撮像装置である。
【0033】(10)上記の課題を解決する第10の発
明は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受
信する超音波送受信手段と、前記受信したエコーのドッ
プラシフトに基づきエコー源の移動速度を検出する速度
検出手段と、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通し
た速度平均値を求める速度平均手段と、前記移動速度の
現在の時相における値と過去の時相における値との差分
値を求める差分手段と、前記速度平均値および前記差分
値を用いた演算により前記移動速度の拍動の強度を検出
する拍動検出手段と、前記検出した拍動の強度を表す画
像を生成する画像生成手段と、を具備することを特徴と
する超音波撮像装置である。
【0034】(11)上記の課題を解決する第11の発
明は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受
信する超音波送受信手段と、前記受信したエコーのドッ
プラシフトに基づきエコー源の移動速度を検出する速度
検出手段と、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通し
た速度平均値を求める速度平均手段と、前記移動速度の
現在の時相における値と過去の時相における値との差分
値を求める差分手段と、前記差分値につき心臓の拍動周
期を通した差分平均値を求める差分平均手段と、前記速
度平均値および前記差分平均値を用いた演算により前記
移動速度の拍動の強度を検出する拍動検出手段と、前記
検出した拍動の強度を表す画像を生成する画像生成手段
と、を具備することを特徴とする超音波撮像装置であ
る。
【0035】(12)上記の課題を解決する第12の発
明は、前記移動速度の分散を検出する分散検出手段と、
前記分散につき心臓の拍動周期を通した分散平均値を求
める分散平均手段と、を備えるとともに、前記拍動検出
手段は、前記分散平均値を用いて前記演算を行う、こと
を特徴とする(10)または(11)に記載の超音波撮
像装置である。
【0036】(13)上記の課題を解決する第13の発
明は、前記拍動検出手段は、前記移動速度の現在の時相
における値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(10)ないし(12)のうちのいずれか1つに記載の
超音波撮像装置である。
【0037】(14)上記の課題を解決する第14の発
明は、前記拍動検出手段は、前記差分値の現在の時相に
おける値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(11)ないし(13)のうちのいずれか1つに記載の
超音波撮像装置である。
【0038】(15)上記の課題を解決する第15の発
明は、前記拍動検出手段は、前記分散値の現在の時相に
おける値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(12)ないし(14)のうちのうちのいずれか1つに
記載の超音波撮像装置である。
【0039】(16)上記の課題を解決する第16の発
明は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受
信する超音波送受信手段と、前記受信したエコーのドッ
プラシフトに基づきエコー源の移動速度を検出する速度
検出手段と、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通し
た速度最大値を求める最大速度検出手段と、前記移動速
度の現在の時相における値と過去の時相における値との
差分値を求める差分手段と、前記速度最大値および前記
差分値を用いた演算により前記移動速度の拍動の強度を
検出する拍動検出手段と、前記検出した拍動の強度を表
す画像を生成する画像生成手段と、を具備することを特
徴とする超音波撮像装置である。
【0040】(17)上記の課題を解決する第17の発
明は、撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエコーを受
信する超音波送受信手段と、前記受信したエコーのドッ
プラシフトに基づきエコー源の移動速度を検出する速度
検出手段と、前記移動速度につき心臓の拍動周期を通し
た速度最大値を求める最大速度検出手段と、前記移動速
度の現在の時相における値と過去の時相における値との
差分値を求める差分手段と、前記差分値につき心臓の拍
動周期を通した差分最大値を求める最大差分検出手段
と、前記速度最大値および前記差分最大値を用いた演算
により前記移動速度の拍動の強度を検出する拍動検出手
段と、前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する画
像生成手段と、を具備することを特徴とする超音波撮像
装置である。
【0041】(18)上記の課題を解決する第18の発
明は、前記移動速度の分散を検出する分散検出手段およ
び前記分散につき心臓の拍動周期を通した分散最大値を
求める最大分散検出手段を備えるとともに、前記拍動検
出手段は、前記分散最大値を用いて前記演算を行う、こ
とを特徴とする(16)または(17)に記載の超音波
撮像装置である。
【0042】(19)上記の課題を解決する第19の発
明は、前記拍動検出手段は、前記移動速度の現在の時相
における値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(16)ないし(18)のうちのいずれか1つに記載の
超音波撮像装置である。
【0043】(20)上記の課題を解決する第20の発
明は、前記拍動検出手段は、前記差分値の現在の時相に
おける値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(17)ないし(19)のうちのいずれか1つに記載の
超音波撮像装置である。
【0044】(21)上記の課題を解決する第21の発
明は、前記拍動検出手段は、前記分散値の現在の時相に
おける値を用いて前記演算を行う、ことを特徴とする
(18)ないし(20)のうちのうちのいずれか1つに
記載の超音波撮像装置である。
【0045】(22)上記の課題を解決する第22の発
明は、撮像対象の心電信号を検出する心電信号検出手段
を備えるとともに、前記拍動検出手段は、前記心電信号
に基づいて前記拍動周期を求める、ことを特徴とする
(10)ないし(21)のうちのうちのいずれか1つに
記載の超音波撮像装置である。
【0046】(23)上記の課題を解決する第23の発
明は、前記拍動検出手段は、前記ドップラシフトの周期
的変化に基づいて前記拍動周期を求める、ことを特徴と
する(10)ないし(21)のうちのうちのいずれか1
つに記載の超音波撮像装置である。
【0047】(24)上記の課題を解決する第24の発
明は、前記拍動検出手段は、自らが検出した拍動の強度
の周期的変化に基づいて前記拍動周期を求める、ことを
特徴とする(10)ないし(21)のうちのうちのいず
れか1つに記載の超音波撮像装置である。
【0048】(25)上記の課題を解決する第25の発
明は、前記拍動検出手段は、自らが出力した過去の時相
における出力信号を用いて前記演算を行う、ことを特徴
とする(3)ないし(24)のうちのいずれか1つに記
載の超音波撮像装置である。
【0049】(26)上記の課題を解決する第26の発
明は、前記画像生成手段は、前記拍動の強度の瞬時値に
基づいて画像を生成する、ことを特徴とする(3)ない
し(25)のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装
置である。
【0050】(27)上記の課題を解決する第27の発
明は、前記画像生成手段は、前記拍動の強度の時間的平
均値に基づいて画像を生成する、ことを特徴とする
(3)ないし(25)のうちのいずれか1つに記載の超
音波撮像装置である。
【0051】(28)上記の課題を解決する第28の発
明は、前記画像生成手段は、前記拍動の強度のピークホ
ールド値に基づいて画像を生成する、ことを特徴とする
(3)ないし(25)のうちのいずれか1つに記載の超
音波撮像装置である。
【0052】(29)上記の課題を解決する第29の発
明は、前記拍動の強度を示す画像を3次元像として表示
する表示手段、を具備することを特徴とする(3)ない
し(28)のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装
置である。
【0053】(30)上記の課題を解決する第30の発
明は、前記受信したエコーに基づいてBモード画像を生
成するBモード画像生成手段と、前記Bモード画像と前
記拍動の強度を示す画像とを重ね合わせて表示する表示
手段と、を具備することを特徴とする(3)ないし(2
8)のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装置であ
る。
【0054】(31)上記の課題を解決する第31の発
明は、前記移動速度を表す画像を生成する速度画像生成
手段と、前記速度画像と前記拍動の強度を示す画像とを
重ね合わせて表示する表示手段と、を具備することを特
徴とする(3)ないし(28)のうちのいずれか1つに
記載の超音波撮像装置である。
【0055】(32)上記の課題を解決する第32の発
明は、前記ドップラシフト信号のパワーを表すパワード
ップラ画像を生成するパワードップラ画像生成手段と、
前記パワードップラ画像と前記拍動の強度を示す画像と
を重ね合わせて表示する表示手段と、を具備することを
特徴とする(3)ないし(28)のうちのいずれか1つ
に記載の超音波撮像装置である。
【0056】(33)上記の課題を解決する第30の発
明は、前記表示手段は前記画像を3次元像として表示す
る、ことを特徴とする(30)ないし(32)のうちの
いずれか1つに記載の超音波撮像装置である。
【0057】(作用)本発明では、超音波エコーのドッ
プラシフトから求めたエコー源の移動速度の現在の時相
における値および過去の時相における値を用いた演算に
より移動速度の拍動の強度を検出し、拍動の強度を表す
画像を生成する。
【0058】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1に超音波撮像装置のブ
ロック(block)図を示す。本装置は本発明の実施
の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の
装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動
作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が
示される。
【0059】図1に示すように、本装置は、超音波プロ
ーブ2(probe)を有する。超音波プローブ2は、
図示しない複数の超音波トランスデューサ(trans
ducer)のアレイ(array)を有する。個々の
超音波トランスデューサは例えばPZT(チタン(T
i)酸ジルコン(Zr)酸鉛)セラミックス(cera
mics)等の圧電材料によって構成される。超音波プ
ローブ2は、操作者により被検体4に当接して使用され
る。
【0060】超音波プローブ2は送受信部6に接続され
ている。送受信部6は、超音波プローブ2に駆動信号を
与えて超音波を送波させる。送受信部6は、また、超音
波プローブ2が受波したエコー信号を受信する。超音波
プローブ2および送受信部6は、本発明における超音波
送受信手段の実施の形態の一例である。
【0061】送受信部6のブロック図を図2に示す。同
図に示すように、送受信部6は送波タイミング(tim
ing)発生ユニット(unit)602を有する。送
波タイミング発生ユニット602は、送波タイミング信
号を周期的に発生して送波ビームフォーマ(beamf
ormer)604に入力する。
【0062】送波ビームフォーマ604は、送波のビー
ムフォーミング(beamforming)を行うもの
で、送波タイミング信号に基づき、所定の方位の超音波
ビームを形成するためのビームフォーミング信号を生じ
る。ビームフォーミング信号は、方位に対応した時間差
が付与された複数の駆動信号からなる。送波ビームフォ
ーマ604は、送波ビームフォーミング信号を送受切換
ユニット606に入力する。
【0063】送受切換ユニット606は、ビームフォー
ミング信号を超音波トランスデューサアレイに入力す
る。超音波トランスデューサアレイにおいて、送波アパ
ーチャ(aperture)を構成する複数の超音波ト
ランスデューサは、駆動信号の時間差に対応した位相差
を持つ超音波をそれぞれ発生する。それら超音波の波面
合成により、所定方位の音線に沿った超音波ビームが形
成される。
【0064】送受切換ユニット606には受波ビームフ
ォーマ610が接続されている。送受切換ユニット60
6は、超音波トランスデューサアレイ中の受波アパーチ
ャが受波した複数のエコー信号を受波ビームフォーマ6
10に入力する。受波ビームフォーマ610は、送波の
音線に対応した受波のビームフォーミングを行うもの
で、複数の受波エコーに時間差を付与して位相を調整
し、次いでそれら加算して所定方位の音線に沿ったエコ
ー受信信号を形成する。
【0065】超音波ビームの送波は、送波タイミング発
生ユニット602が発生する送波タイミング信号によ
り、所定の時間間隔で繰り返し行われる。それに合わせ
て、送波ビームフォーマ604および受波ビームフォー
マ610により、音線の方位が所定量ずつ変更される。
それによって、被検体4の内部が、音線によって順次に
走査される。このような構成の送受信部6は、例えば図
3に示すような走査を行う。すなわち、放射点200か
らz方向に延びる音線202で扇状の2次元領域206
をθ方向に走査し、いわゆるセクタスキャン(sect
or scan)を行う。
【0066】送波および受波のアパーチャを超音波トラ
ンスデューサアレイの一部を用いて形成するときは、こ
のアパーチャをアレイに沿って順次移動させることによ
り、例えば図4に示すような走査を行うことができる。
すなわち、放射点200からz方向に発する音線202
を直線状の軌跡204に沿って平行移動させることによ
り、矩形状の2次元領域206をx方向に走査し、いわ
ゆるリニアスキャン(linear scan)を行
う。
【0067】なお、超音波トランスデューサアレイが、
超音波送波方向に張り出した円弧に沿って形成されたい
わゆるコンベックスアレイ(convex arra
y)である場合は、リニアスキャンと同様な音線走査に
より、例えば図5に示すように、音線202の放射点2
00を円弧状の軌跡204に沿って移動させ、扇面状の
2次元領域206をθ方向に走査して、いわゆるコンベ
ックススキャンが行えるのはいうまでもない。
【0068】送受信部6はBモード(mode)処理部
10およびドップラ処理部12に接続されている。送受
信部6から出力される音線ごとのエコー受信信号は、B
モード処理部10およびドップラ処理部12に入力され
る。ドップラ処理部12には心電信号検出部8が接続さ
れ、被検体4の心電信号が入力される。心電信号検出部
8は、本発明における心電信号検出手段の実施の形態の
一例である。
【0069】Bモード処理部10はBモード画像データ
を形成するものである。Bモード処理部10は、図6に
示すように、対数増幅ユニット102と包絡線検波ユニ
ット104を備えている。Bモード処理部10は、対数
増幅ユニット102でエコー受信信号を対数増幅し、包
絡線検波ユニット104で包絡線検波して音線上の個々
の反射点でのエコーの強度を表す信号、すなわちAスコ
ープ(scope)信号を得て、このAスコープ信号の
各瞬時の振幅をそれぞれ輝度値として、Bモード画像デ
ータを形成する。
【0070】ドップラ処理部12はドップラ画像データ
を形成するものである。ドップラ画像データには、後述
する速度データ、分散データ、パワーデータおよび拍動
強度データが含まれる。ドップラ処理部12は、図7に
示すように直交検波ユニット120、MTIフィルタ
(moving target indication
filter)122、自己相関演算ユニット124、
平均流速演算ユニット126、分散演算ユニット128
およびパワー(power)演算ユニット130を備え
ている。
【0071】直交検波ユニット120、MTIフィルタ
122、自己相関演算ユニット124および平均流速演
算ユニット126からなる部分は、本発明における速度
検出手段の実施の形態の一例である。直交検波ユニット
120、MTIフィルタ122、自己相関演算ユニット
124および分散演算ユニット128からなる部分は、
本発明における分散検出手段の実施の形態の一例であ
る。
【0072】ドップラ処理部12は、直交検波ユニット
120でエコー受信信号を直交検波し、MTIフィルタ
122でMTI処理してエコー信号のドップラシフトを
求める。また、自己相関演算ユニット124でMTIフ
ィルタ122の出力信号について自己相関演算を行い、
平均流速演算ユニット126で自己相関演算結果から平
均流速Vを求め、分散演算ユニット128で自己相関演
算結果から流速の分散Tを求め、パワー演算ユニット1
30で自己相関演算結果からドップラ信号のパワーPW
を求める。
【0073】これによって、被検体4内で移動するエコ
ー源、例えば血液等の平均流速Vとその分散Tおよびド
ップラ信号のパワーPWを表すそれぞれのデータが音線
ごとに得られる。これら画像データは、音線上の各点
(ピクセル:pixel)の平均流速、分散およびパワ
ーを示す。以下、平均流速を単に速度という。なお、速
度は音線方向の成分として得られる。また、超音波プロ
ーブ2に近づく方向と遠ざかる方向とが区別される。な
お、エコー源は血液に限るものではなく、例えば血管等
に注入されたマイクロバルーン(micro ball
oon)造影剤等であって良い。以下、血液の例で説明
するがマイクロバルーン造影剤の場合も同様である。
【0074】ドップラ処理部12は、また、図8に示す
ように、拍動検出ユニット132およびメモリ134を
有する。拍動検出ユニット132は、例えばDSP(d
igital signal processor)や
MPU(micro processing uni
t)等で構成される。拍動検出ユニット132は、本発
明における拍動検出手段の実施の形態の一例である。
【0075】拍動検出ユニット132およびメモリ13
4には、平均流速演算ユニット126の出力データすな
わち速度Vがピクセルごとに入力される。また、拍動検
出ユニット132には、分散演算ユニット128から分
散Tがピクセルごとに入力され、心電信号検出部8から
心電信号のR波タイミング信号Rが入力される。
【0076】メモリ134は音線走査の1フレーム(f
rame)分の入力速度データVを記憶する。記憶され
た速度データは、入力速度データVのピクセルと同一ピ
クセルに関する1フレーム前のデータが読み出され、拍
動検出ユニット132に入力される。これにより、速度
データVがメモリ134を介して1フレーム遅れで拍動
検出ユニット132に入力される。
【0077】なお、メモリ134は1フレームに限らず
数フレーム分の速度データを記憶し、数フレーム遅れで
読み出すようにしても良い。以下、1フレーム遅れの例
で説明するが数フレーム遅れの場合も同様である。ま
た、メモリ134は必ずしも記憶装置である必要なく、
1フレーム時間ないし数フレーム時間に相当する遅延時
間を持つ遅延ユニットであって良い。以下、メモリの例
で説明するが遅延ユニットの場合も同様である。1フレ
ーム時間は例えば1/30秒である。
【0078】拍動検出ユニット132は、平均流速演算
ユニット126から入力された速度データVn、メモリ
134から読み出された速度データVoおよび分散Tを
用いた演算に基づいて血流速度の拍動の強度を検出す
る。速度データVnは、本発明における移動速度の現在
の時相における値の実施の形態の一例である。速度デー
タVoは、本発明における移動速度の過去の時相におけ
る値の実施の形態の一例である。拍動検出ユニット13
2は、検出した拍動強度データPを出力する。拍動強度
データPは音線上のピクセルごとの拍動強度を表す。拍
動強度の検出は次のようにして行う。
【0079】図9に、心臓の拍動に伴う血流の速度変化
すなわち血流速度の拍動を模式的に示す。同図の(a)
は心電信号を示し、(b)は動脈性流速、(c)は静脈
性流速を示す。(b)に示すように、動脈性流速は心電
信号のR波の発生から少し遅れた時刻t1からt2にか
けて急激に増加し、ピーク(peak)を過ぎた後は時
刻t4からt5にかけて速やかに減少し、その後、残り
期間中に緩やかに減少するという変化を繰り返す。静脈
性流速は(c)に示すように、時刻t2より遅い時刻t
3から速度の増加が始まるが、速度の増加は小幅にとど
まる。
【0080】このような流速の変化に応じて、速度デー
タVnも(b)または(c)のように変化する。また、
メモリ134から読み出された速度データVoは、1フ
レーム時間の遅れを持って同様に変化する。以下、速度
データVnを現速度Vn、速度データVoを過去速度V
oと呼ぶ。
【0081】拍動検出ユニット132は、これら入力デ
ータを用いて次式により拍動の強度Pを検出する。
【0082】
【数1】
【0083】ここで、 k:定数 すなわち、図10に模式的に示すように、現速度Vnと
過去速度Voの差に基づいて拍動の強度を検出する。そ
して、差分値ΔVが大きいほど拍動強度が大きいとす
る。
【0084】あるいは、差分値ΔVを現速度Vnで除算
し、次式によって拍動強度Pを検出するようにしても良
い。
【0085】
【数2】
【0086】ここで、 m:定数(2)式を用いれば、拍動性強度Pを正規化し
て表現できるので便利である。定数mを例えば図11に
示すように、現速度Vnに応じて変化する可変定数と
し、現速度Vnに応じた重み付けを行うようにしても良
い。すなわち、所定値Vthを下回る速度については定
数mの値を小さくして重み付けを減らす。これによっ
て、一般的に速度が遅い静脈性血流に対する拍動検出の
感度を下げることができ、動脈性血流の拍動検出を確実
に行うことができる。なお、可変定数mの特性曲線は図
示のものに限らず適宜に設定して良い。
【0087】拍動検出ユニット132は、上式による演
算に加えて、分散値Tを参照して拍動強度の検出を行
う。動脈性流速は静脈性流速に比べて速度の分散が大き
いので、分散値Tを参照することにより確実性の高い拍
動強度検出を行うことができる。すなわち、例えば、
(1)式または(2)式によるPの値が大きい場合で
も、分散値Tが小さい場合はそれに対応してPの値を縮
小し、拍動強度検出が過度に行われるのを抑制する。
【0088】また、動脈性流速の特徴を利用することに
よっても、確実性の高い拍動強度検出を行うことができ
る。すなわち、図9の(b)に示したように、時刻t1
からt2における速度の急増が動脈性血流の特徴である
から、この時期を選んで上記のような拍動検出を行う。
この期間は動脈性流速の変化率がもっとも大きい部分で
あり、かつ静脈性流速の変化が緩やかな時期であるか
ら、静脈性流速を動脈性流速と混同せず確実にその拍動
を検出することができる。拍動検出期間は、時刻t1か
らt2の期間に代えて、またはそれに加えて、時刻t4
からt5の期間を利用するようにしても良い。なお、時
期の設定はR波タイミング信号Rを基準として行う。あ
るいは、拍動に伴って周期的に変化するドップラ信号に
基づいて行うようにしても良く、また、自らが検出した
拍動強度Pに現れる周期的変化に基づいて行うようにし
ても良い。
【0089】拍動強度Pの正規化には、現速度Vnの代
わりに現速度Vnと過去速度Voとの平均値を用いるよ
うにしても良い。これは拍動強度の検出値Pをノイズ
(noise)等に対して安定化する点で好ましい。そ
の場合、定数mは平均速度に応じて変化させる。なお、
現速度Vnと過去速度Voとの平均値は、拍動検出ユニ
ット132によって求められる。
【0090】また、速度の平均値は心電信号の1周期な
いし数周期を通じての平均値であって良い。これは拍動
強度の検出値Pをさらに安定化する点で好ましい。その
場合、定数mは平均速度に応じて変化させる。なお、心
電信号の1周期ないし数周期を通じての平均値は、拍動
検出ユニット132によって求められる。また、心電信
号の周期はR波タイミング信号Rに基づいて検出する。
あるいは、ドップラシフトの周期的な変化に基づいて検
出しても良く、また、自らが検出した拍動強度Pに現れ
る周期的変化に基づいて検出するようにしても良い。
【0091】正規化は、また、心電信号の1周期ないし
数周期を通じての速度の最大値を用いて行うようにして
も良い。これも検出値Pの安定化に寄与する。その場
合、定数mは最大速度に応じて変化させる。なお、心電
信号の1周期ないし数周期を通じての最大値は、拍動検
出ユニット132によって求められる。
【0092】上記において、差分値ΔVは、各時点にお
ける値を用いる代わりに、またはそれに加えて、心電信
号の1周期ないし数周期を通じての平均値または最大値
を用いるようにしても良い。これも検出値Pの安定化に
寄与する。心電信号の1周期ないし数周期を通じての平
均値または最大値は、拍動検出ユニット132によって
求められる。
【0093】また、参照する分散値Tも、各時点におけ
る値を用いる代わりに、またはそれに加えて、心電信号
の1周期ないし数周期を通じての平均値または最大値を
用いるようにしても良い。心電信号の1周期ないし数周
期を通じての平均値または最大値は、拍動検出ユニット
132によって求められる。これも検出値Pの安定化に
寄与する。
【0094】拍動検出ユニット132は、例えば図12
に示すように、拍動検出フラグ(flag)FLGをも
出力するものとし、これをメモリ134を介して1フレ
ーム遅れで回帰入力し、入力フラグFLGoをも参照し
て拍動の強度を検出するようにしても良い。拍動検出フ
ラグFLGは、拍動を検出したか否かを示す信号であ
り、これを1フレーム遅れで入力することにより1フレ
ーム前の検出結果を参照することができる。拍動検出フ
ラグFLGは、本発明における拍動検出手段の出力信号
の実施の形態の一例である。
【0095】拍動検出フラグFLGは次のように利用さ
れる。すなわち、例えば1フレーム前に拍動の存在を否
定する結果が得られているとすると、現フレームで拍動
を検出したとしてもノイズ(noise)等による誤り
である可能性がある。そこで、そのような場合は現フレ
ームで検出した拍動を無効化するようにする。このよう
にすることにより、拍動検出の安定性を保つことができ
る。
【0096】拍動検出ユニット132は、過去速度Vo
の代わりに、それまでの速度の平均値を用いて拍動の強
度を検出するようにしても良い。そのように構成した例
を図13に示す。同図に示すように、平均演算ユニット
136を設け、現速度Vnとメモリ134から読み出さ
れた1フレーム前の平均速度データVmoとの平均値V
mを求めて拍動検出ユニット132に入力する。平均値
Vmはメモリ134に記憶され、次のフレームで読み出
されて平均演算ユニット136に入力される。これによ
り、平均演算ユニット136の出力データは音線上のピ
クセルごとにそれまで検出した速度の平均値となる。
【0097】拍動検出ユニット132は、速度データV
n、平均値Vmおよび分散Tを用いた演算により拍動の
強度を検出する。演算式は上記の(1)式または(2)
式において過去速度Voを平均値Vmに置き換えたもの
になる。差分値を求めるベース(base)を現在まで
検出した速度の平均値Vmとしたことにより、ノイズ等
に影響されにくい安定な拍動強度検出を行うことができ
る。このような構成により、例えば図14に示すよう
に、動脈性の血流についてはVnとVmの差が明確化さ
れ拍動の強度の検出が容易になる。また、図15に示す
ように拍動の強度が比較的弱い場合でも確実に拍動の強
度をとらえることができる。
【0098】図13に示した例でも、図8に示した例と
同様に、速度、差分値および分散値について、心電信号
の1周期または数周期を通じての平均値または最大値を
利用するようにしても良いのはもちろんである。さら
に、図12に示した例に倣って拍動検出フラグFLGを
メモリ134を介して回帰的に拍動検出ユニット132
入力し、それを参照するようにして良いのはもちろんで
ある。
【0099】Bモード処理部10およびドップラ処理部
12は画像処理部14に接続されている。画像処理部1
4は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例
である。画像処理部14は、Bモード処理部10および
ドップラ処理部12からそれぞれ入力されるデータに基
づいて、それぞれBモード画像、ドップラ画像および拍
動強度画像を生成するものである。
【0100】Bモード処理部10および画像処理部14
からなる部分は、本発明におけるBモード画像生成手段
の実施の形態の一例である。直交検波ユニット120、
MTIフィルタ122、自己相関演算ユニット124、
平均流速演算ユニット126および画像処理部14から
なる部分は、本発明における速度画像生成手段の実施の
形態の一例である。直交検波ユニット120、MTIフ
ィルタ122、自己相関演算ユニット124、パワー演
算ユニット130および画像処理部14からなる部分
は、本発明におけるパワードップラ画像生成手段の実施
の形態の一例である。
【0101】画像処理部14は、図16に示すように、
バス(bus)140によって接続された音線データメ
モリ(data memory)142、ディジタル・
スキャンコンバータ(digital scan co
nverter)144、画像メモリ146および画像
処理プロセッサ(processor)148を備えて
いる。
【0102】Bモード処理部10およびドップラ処理部
12から音線ごとに入力されたBモード画像データおよ
びドップラ画像データは、音線データメモリ142にそ
れぞれ記憶される。音線データメモリ142には、それ
ぞれ画像データによる音線データ空間が形成される。デ
ィジタル・スキャンコンバータ144は、走査変換によ
り音線データ空間のデータを物理空間のデータに変換す
るものである。これによって、音線データ空間は物理デ
ータ空間に変換される。ディジタル・スキャンコンバー
タ144によって変換された画像データは、画像メモリ
146に記憶される。画像処理プロセッサ148は、音
線データメモリ142および画像メモリ146のデータ
についてそれぞれ所定のデータ処理を施すものである。
データ処理の詳細については後述する。
【0103】画像処理部14には表示部16が接続され
ている。表示部16は本発明における表示手段の実施の
形態の一例である。表示部16は、画像処理部14から
画像信号が与えられ、それに基づいて画像を表示するよ
うになっている。なお、表示部16は、カラー(col
or)画像が表示可能なグラフィックディスプレー(g
raphic display)等で構成される。
【0104】以上の送受信部6、Bモード処理部10、
ドップラ処理部12、画像処理部14および表示部16
には制御部18が接続されている。制御部18は、それ
ら各部に制御信号を与えてその動作を制御する。また、
被制御の各部から各種の報知信号が入力される。
【0105】制御部18の制御の下で、Bモード動作お
よびドップラモード動作が実行される。制御部18には
操作部20が接続されている。操作部20は操作者によ
って操作され、制御部18に適宜の指令や情報を入力す
るようになっている。操作部20は、例えばキーボード
(keyboard)やその他の操作具を備えた操作パ
ネル(panel)で構成される。
【0106】本装置の動作を説明する。操作者は超音波
プローブ2を被検体4の所望の個所に当接し、操作部2
0を操作して、例えばBモードとドップラモードを併用
した撮像動作を行う。これによって、制御部18による
制御の下で、Bモード撮像とドップラモード撮像が時分
割で行われる。これにより、例えばドップラモードのス
キャンを数回行う度にBモードのスキャンを1回行う割
合で、Bモードとドップラモードの混合スキャンが行わ
れる。
【0107】Bモードにおいては、送受信部6は、超音
波プローブ2を通じて音線順次で被検体4の内部を走査
して逐一そのエコーを受信する。Bモード処理部10
は、送受信部6から入力されるエコー受信信号を対数増
幅ユニット102で対数増幅し包絡線検波ユニット10
4で包絡線検波してAスコープ信号を求め、それに基づ
いて音線ごとのBモード画像データを形成する。画像処
理部14は、Bモード処理部10から入力される音線ご
とのBモード画像データを音線データメモリ142に記
憶する。これによって、音線データメモリ142内に、
Bモード画像データについての音線データ空間が形成さ
れる。
【0108】ドップラモードにおいては、送受信部6は
超音波プローブ2を通じて音線順次で被検体4の内部を
走査して逐一そのエコーを受信する。その際、1音線当
たり複数回の超音波の送波とエコーの受信が行われる。
ドップラ処理部12は、エコー受信信号を直交検波ユニ
ット120で直交検波し、MTIフィルタ122でMT
I処理し、自己相関演算ユニット124で自己相関を求
め、自己相関結果から、平均流速演算ユニット126で
平均流速を求め、分散演算ユニット128で分散を求
め、パワー演算ユニット130でパワーを求める。ま
た、拍動検出ユニット132により前述のようにして拍
動の強度を求める。これらの算出値は、それぞれ、例え
ば血流等の平均速度とその分散、ドップラ信号のパワー
および血流等の拍動強度を音線ごとかつピクセルごとに
表す画像データとなる。なお、MTIフィルタ122で
のMTI処理は1音線当たりの複数回のエコー受信信号
を用いて行われる。
【0109】画像処理部14は、ドップラ処理部12か
ら入力される音線ごとかつピクセルごとの各ドップラ画
像データを音線データメモリ142に記憶する。これに
よって、音線データメモリ142内に、各ドップラ画像
データについての音線データ空間がそれぞれ形成され
る。画像処理プロセッサ148は、音線データメモリ1
42のBモード画像データとドップラ画像データをディ
ジタル・スキャンコンバータ144でそれぞれ走査変換
して画像メモリ146に書き込む。
【0110】その際、ドップラ画像データを、速度に分
散を加味したCFM画像データ、パワードップラ画像デ
ータおよび拍動強度画像データとしてそれぞれ書き込
む。あるいは、速度に拍動強度を加味したCFM類似画
像データとして書き込むようにしても良い。また、パワ
ードップラ画像データに拍動強度を加味したパワードッ
プラ類似画像データとして書き込むようにしても良い。
【0111】画像処理プロセッサ148は、Bモード画
像データ、CFM画像データ、パワードップラ画像デー
タ、拍動強度画像データ、CFM類似画像データおよび
パワードップラ類似画像データを別々な領域に書き込
む。Bモード画像は、音線走査面における体内組織の断
層像を示すものとなる。CFM画像は、音線走査面にお
ける血流速度等の2次元分布を示す画像となる。この画
像では血流の方向に応じて表示色を異ならせる。また、
速度に応じて表示色の輝度を異ならせる。また、分散に
応じて所定の色の混色率を高め表示色の純度を変える。
【0112】パワードップラ画像は、音線走査面におけ
る血流等の存在を示す画像となる。パワードップラ画像
では、血流の方向を区別しないので表示色は一色とす
る。表示色はCFM画像に用いる色とは異ならせる。信
号強度に応じて表示色の輝度を変える。この画像は実質
的に血管等を示すものとなる。
【0113】拍動強度画像は、音線走査面における血流
等の拍動強度の2次元分布を示す画像となる。拍動強度
画像は一色で表される。表示色はCFM画像およびパワ
ードップラ画像に用いる色とは異ならせる。拍動の強度
に応じて表示色の輝度を変える。拍動強度画像を拍動強
度の瞬時値に基づいて構成することにより、拍動強度の
変化をリアルタイム(real time)で示す画像
を得ることができる。拍動強度画像を拍動強度の時間平
均値に基づいて構成することにより、拍動強度の変化を
平滑化して示す画像を得ることができる。拍動強度画像
を拍動強度のピークホールド(peak−hold)値
に基づいて構成することにより、拍動強度をちらつきの
少ない見易い画像として表示することができる。ピーク
ホールド値は時間とともに減衰するものであって良い。
【0114】拍動強度画像をCFM類似画像またはパワ
ードップラ類似画像として生成するときは、拍動の強度
に応じて速度またはパワーの表示色の純度を変える。た
だし、分散との区別が明確になるように、混入する色の
種類を変える。
【0115】これらの画像を表示部16に表示させる場
合には、例えばBモード画像とCFM画像を重ね合わせ
て表示する。これにより、体内組織との位置関係が明確
な血流速度分布像を観察することができる。また、Bモ
ード画像とパワードップラ画像を重ね合わせて表示す
る。この場合は、体内組織との位置関係が明確な血管走
行状態を観察することができる。
【0116】また、Bモード画像と拍動強度画像を重ね
合わせて表示する。この場合は、体内組織との位置関係
が明確な動脈走行状態を観察することができる。これに
よって、ROIにおける血管が動脈性か否かを一目で確
認することができる。特に、CFM類似画像またはパワ
ードップラ類似画像で表示した場合は、速度分布とその
拍動強度、または、流動するエコー源の分布と速度の拍
動強度を一挙に視認することができる。
【0117】超音波プローブ2を例えば音線走査面と垂
直な方向に移動させることにより、被検体4の内部を3
次元走査することができる。その場合、3次元走査によ
って得られた3次元空間の上記の各画像データについ
て、例えば最大値投影(MIP:maximum in
tensity projection)等を行うこと
により、それぞれ3次元画像を得ることができる。そし
て、それら画像を表示部16に表示させることにより、
拍動強度像等を3次元表示することができる。
【0118】以上、拍動強度に基づいて動脈性血流を表
示する例について説明したが、拍動強度の小さい流速に
着目することにより静脈性血流を表示することができる
のはいうまでもない。従って、動脈性血流に代えて、あ
るいは、それに加えて静脈性血流を表示することができ
るのはもちろんである。
【0119】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、エコー源の移動速度の拍動強度を表す画像を撮像
する超音波撮像方法および装置を実現することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
【図2】図1に示した装置における送受信部のブロック
図である。
【図3】図1に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
【図4】図1に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
【図5】図1に示した装置による音線走査の模式図であ
る。
【図6】図1に示した装置におけるBモード処理部のブ
ロック図である。
【図7】図1に示した装置におけるドップラ処理部の一
部のブロック図である。
【図8】図1に示した装置におけるドップラ処理部の一
部のブロック図である。
【図9】動脈性流速と静脈性流速の時間変化を示す模式
図である。
【図10】図9に示した装置の動作説明図である。
【図11】定数mの特性の一例を示すグラフである。
【図12】図1に示した装置におけるドップラ処理部の
一部のブロック図である。
【図13】図1に示した装置におけるドップラ処理部の
一部のブロック図である。
【図14】図13に示した装置の動作説明図である。
【図15】図13に示した装置の動作説明図である。
【図16】図1に示した装置における画像処理部のブロ
ック図である。
【符号の説明】
2 超音波プローブ 4 被検体 6 送受信部 8 心電信号検出部 10 Bモード処理部 12 ドップラ処理部 14 画像処理部 16 表示部 18 制御部 20 操作部 120 直交検波ユニット 122 MTIフィルタ 124 自己相関演算ユニット 126 平均流速演算ユニット 128 分散演算ユニット 130 パワー演算ユニット 132 拍動検出ユニット 134 メモリ 136 平均演算ユニット
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−161934(JP,A) 特開 平3−191951(JP,A) 特開 平4−269948(JP,A) 特開 平5−95947(JP,A) 特開 平5−200025(JP,A) 特開 平5−261100(JP,A) 特開 平9−38084(JP,A) 特開 平11−33023(JP,A) 特開 平11−235342(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 8/00

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエ
    コーを受信する超音波送受信手段と、 前記受信したエコーのドップラシフトに基づきエコー源
    の移動速度を検出する速度検出手段と、 前記移動速度の分散を検出する分散検出手段と、 前記移動速度の現在の時相における値と過去の時相にお
    ける値との差分値を用いた演算を行い、該演算により求
    められた値が大きい場合であり且つ前記分散検出手段が
    検出した分散値が小さい場合には該演算により求められ
    た値を小さくする演算を行うことにより、前記移動速度
    の拍動の強度を検出する拍動検出手段と、 前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する画像生成
    手段と、 を具備することを特徴とする超音波撮像装置。
  2. 【請求項2】 撮像範囲を超音波で繰り返し走査してエ
    コーを受信する超音波送受信手段と、 前記受信したエコーのドップラシフトに基づきエコー源
    の移動速度を検出する速度検出手段と、 前記移動速度の分散を検出する分散検出手段と、 前記移動速度の現在の時相における値と過去の時相から
    現在の時相までの平均値との差分値を用いた演算を行
    い、該演算により求められた値が大きい場合であり且つ
    前記分散検出手段が検出した分散値が小さい場合には該
    演算により求められた値を小さくする演算を行うことに
    より、前記移動速度の拍動の強度を検出する拍動検出手
    段と、 前記検出した拍動の強度を表す画像を生成する画像生成
    手段と、 を具備することを特徴とする超音波撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記移動速度の過去の時相から現在の時
    相までの平均値は、平均値を求める平均演算ユニットが
    出力した移動速度の平均値と前記移動速度の現在の時相
    における値とを該平均演算ユニットに入力して、この2
    つの値を平均することにより求めることを特徴とする請
    求項2に記載の超音波撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記拍動検出手段は、心臓の拍動周期中
    の特定の時期における前記演算の結果を出力することを
    特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1
    つに記載の超音波撮像装置。
  5. 【請求項5】 撮像対象の心電信号を検出する心電信号
    検出手段を備えるとともに、 前記拍動検出手段は、前記心電信号に基づいて前記特定
    の時期を定めることを特徴とする請求項4に記載の超音
    波撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記分散検出手段が検出した分散値は、
    心臓の拍動周期を通した該分散値の平均値又は最大値で
    あることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちの
    いずれか1つに記載の超音波撮像装置。
  7. 【請求項7】 撮像対象の心電信号を検出する心電信号
    検出手段を備えるとともに、 前記拍動検出手段は、前記心電信号に基づいて前記拍動
    周期を求めることを特徴とする請求項1ないし請求項3
    及び請求項6のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像
    装置。
  8. 【請求項8】 前記拍動検出手段は、前記ドップラシフ
    トの周期的変化に基づいて前記拍動周期を求めることを
    特徴とする請求項1ないし請求項3及び請求項6のうち
    のいずれか1つに記載の超音波撮像装置。
  9. 【請求項9】 前記拍動検出手段は、自らが検出した拍
    動の強度の周期的変化に基づいて前記拍動周期を求める
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項3及び請求項6
    のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装置。
  10. 【請求項10】 前記拍動検出手段は、自らが出力した
    過去の時相における出力信号を用いて演算を行うことを
    特徴とする請求項1ないし請求項9のうちのいずれか1
    つに記載の超音波撮像装置。
  11. 【請求項11】 前記出力信号は、拍動を検出したか否
    かを示す拍動検出フラグであることを特徴とする請求項
    10に記載の超音波撮像装置。
  12. 【請求項12】 前記画像生成手段は、前記拍動の強度
    の瞬時値に基づいて画像を生成することを特徴とする請
    求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載の
    超音波撮像装置。
  13. 【請求項13】 前記画像生成手段は、前記拍動の強度
    の時間的平均値に基づいて画像を生成することを特徴と
    する請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1つに
    記載の超音波撮像装置。
  14. 【請求項14】 前記画像生成手段は、前記拍動の強度
    のピークホールド値に基づいて画像を生成することを特
    徴とする請求項1ないし請求項11のうちのいずれか1
    つに記載の超音波撮像装置。
  15. 【請求項15】 前記拍動の強度を示す画像を3次元像
    として表示する表示手段を具備することを特徴とする請
    求項1ないし請求項14のうちのいずれか1つに記載の
    超音波撮像装置。
  16. 【請求項16】 拍動の強度に応じて速度又はパワーの
    表示色の純度を変えることにより、拍動の強度を反映し
    た、前記移動速度を表す画像又は前記ドップラシフト信
    号のパワーを表すパワードップラ画像を生成する画像生
    成手段を具備することを特徴とする請求項1ないし請求
    項14のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装置。
  17. 【請求項17】 前記受信したエコーに基づいてBモー
    ド画像を生成するBモード画像生成手段と、 前記Bモード画像と前記拍動の強度を示す画像とを重ね
    合わせて表示する表示手段とを具備することを特徴とす
    る請求項1ないし請求項14のうちのいずれか1つに記
    載の超音波撮像装置。
  18. 【請求項18】 前記移動速度を表す画像を生成する速
    度画像生成手段と、 前記速度画像と前記拍動の強度を示す画像とを重ね合わ
    せて表示する表示手段とを具備することを特徴とする請
    求項1ないし請求項14のうちのいずれか1つに記載の
    超音波撮像装置。
  19. 【請求項19】 前記ドップラシフト信号のパワーを表
    すパワードップラ画像を生成するパワードップラ画像生
    成手段と、 前記パワードップラ画像と前記拍動の強度を示す画像と
    を重ね合わせて表示する表示手段とを具備することを特
    徴とする請求項1ないし請求項14のうちのいずれか1
    つに記載の超音波撮像装置。
  20. 【請求項20】 前記表示手段は前記画像を3次元像と
    して表示することを特徴とする請求項17ないし請求項
    19のうちのいずれか1つに記載の超音波撮像装置。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6813569B2 (en) * 2000-04-13 2004-11-02 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Assembly and method for a correlator structure
JP4615103B2 (ja) * 2000-08-25 2011-01-19 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 組織運動追跡方法および超音波診断装置
JP2002306477A (ja) * 2001-04-11 2002-10-22 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波送受信方法、超音波送受信装置、超音波撮影方法および超音波撮影装置
JP3844663B2 (ja) * 2001-05-07 2006-11-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
US7044913B2 (en) 2001-06-15 2006-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Ultrasonic diagnosis apparatus
JP2003010182A (ja) * 2001-06-19 2003-01-14 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 超音波撮影方法および超音波撮影装置
JP3844667B2 (ja) * 2001-07-23 2006-11-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
JP3847124B2 (ja) 2001-09-17 2006-11-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー ドップラ信号処理方法および装置並びに超音波診断装置
JP4504004B2 (ja) * 2003-12-17 2010-07-14 株式会社東芝 超音波診断装置
JP4363644B2 (ja) 2004-08-18 2009-11-11 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波画像表示方法および超音波診断装置
JP4649147B2 (ja) * 2004-08-31 2011-03-09 株式会社東芝 超音波診断装置
EP1806099A4 (en) * 2004-10-19 2007-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd ULTRASONIC UNIT AND ULTRASONIC CONTROL SYSTEM
WO2006043639A1 (ja) * 2004-10-20 2006-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba 超音波診断装置及びその制御方法
JP4803520B2 (ja) * 2006-12-01 2011-10-26 株式会社産学連携機構九州 血流速度画像化装置
JP5234392B2 (ja) * 2007-08-21 2013-07-10 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
KR101760346B1 (ko) 2011-02-21 2017-07-21 삼성전자주식회사 초음파 빔포밍 방법 및 장치
EP3857218B1 (en) 2018-09-26 2024-02-14 ABB Schweiz AG Non-invasive monitoring of a mixing process in a container

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4141347A (en) * 1976-09-21 1979-02-27 Sri International Real-time ultrasonic B-scan imaging and Doppler profile display system and method
DE69132561T2 (de) * 1990-08-29 2001-10-18 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Ultraschall-Diagnose-Gerät zur Erreichung eines Bildes hoher Qualität durch Korrektion der Phasenstörung, anwesend in Ultraschallpulsen
JP2931707B2 (ja) * 1991-10-04 1999-08-09 株式会社東芝 超音波診断装置
JP3521918B2 (ja) * 1992-01-28 2004-04-26 株式会社日立メディコ 超音波ドプラ血流計測装置
US5357580A (en) * 1992-03-03 1994-10-18 Diasonics Ultrasound, Inc. Temporal filtering of color doppler signal data
AU4600496A (en) * 1994-12-30 1996-07-24 Acuson Corporation Adaptive temporal filtering to enhance fluid flow or tissue motion imaging
US6023968A (en) * 1995-08-23 2000-02-15 Diasonics Ultrasound, Inc. Real-time two-dimensional resistance and pulsatility mapping
US5628321A (en) * 1995-12-18 1997-05-13 Diasonics Ultrasound, Inc. Processing velocity information in an ultrasonic system
US5910119A (en) * 1998-05-12 1999-06-08 Diasonics, Inc. Ultrasonic color doppler velocity and direction imaging

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