JPH06217975A

JPH06217975A - 超音波ドプラ診断装置

Info

Publication number: JPH06217975A
Application number: JP1265493A
Authority: JP
Inventors: Takanobu Uchibori; 孝信内堀
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1993-01-28
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【目的】レンジゲートを観測位置に自動的に追従させ、
オペレータの操作上の負担を軽減し、診断時間の短縮を
図る。【構成】プローブ１１に電子走査部１２、ミキサ２０、
ローパスフィルタ２２、ＭＴＩ演算部２３及びスペクト
ラムドプラ演算部３０を接続。電子走査部１２及びスペ
クトラムドプラ演算部３０の出力側は、第１のＤＳＣ１
３、マルチプレクサ１４及びＤ／Ａ変換器１５を介して
表示器１６に接続。ＭＴＩ演算部２３の出力側は第２の
ＤＳＣ２４及びカラー情報変換器２５を介してマルチプ
レクサ１４に接続。レンジゲート位置決定回路３１が操
作パネル３２、電子走査部１２に接続され、また表示回
路６５を介して第１のＤＳＣ１３に接続される。決定回
路３１は、関心領域内の血流範囲の中心位置にレンジゲ
ートを設定し、レンジゲートがずれたとき、そのゲート
位置を、ラスタ上の血流中心位置の内の最も近い位置に
移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波のドプラ効果
を利用して、血流など、体内の流体の運動状態を診断す
る超音波ドプラ診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波パルスドプラ法と超音波パ
ルス反射法とを併用し、一つの超音波プローブで断層像
（白黒Ｂモード像）と血流情報とを得るとともに、少な
くともその血流情報をリアルタイムで表示するようにし
た超音波ドプラ診断装置が知られている。

【０００３】この超音波ドプラ診断装置の一例を図１
５、１６に基づき説明する。この診断装置は血流情報と
して血流速度を計測するものである。図１５に示す診断
装置は、超音波振動子２０１に接続された送信用のパル
サ２０２及び受信用の前置増幅器２０３を有する。前置
増幅器２０３の出力側には、ミキサ２０４、ローパルス
フィルタ２０５、サンプルホールド回路２０６、バンド
パスフィルタ２０７、及び周波数分析器２０８を介して
表示器２０９に接続されている。

【０００４】この超音波ドプラ診断装置はまた、送信制
御及び受信制御のためのパルス発生回路２１０と、レン
ジゲート制御用のレンジゲート回路２１１とを備えてい
る。パルス発生回路２１０は分周回路、ゲート回路など
を備えており、所定周波数のクロックパルスａ（図１６
参照）を発生させ、そのクロックパルスａをレンジゲー
ト回路２１１及びミキサ２０４に供給するとともに、そ
のクロックパルスａに基づいて超音波繰返し周波数に相
当するレートパルスｂ（図１６参照）を生成し、そのレ
ートパルスｂをパルサ２０２及びレンジゲート回路２１
１に供給する。

【０００５】上記パルサ２０２は、供給されたレートパ
ルスｂに基づいて高電圧の駆動電圧パルスを生成し、そ
の駆動電圧パルスにより超音波振動子２０１を励振す
る。この励振に伴って、超音波振動子２０１は超音波パ
ルス信号を生体Ｐ内に送波する。送波された超音波パル
ス信号の一部は、生体Ｐ内の血管壁ＢＷ及び血管内の血
流Ｂ（主に赤血球）で反射して超音波エコー信号とな
る。この超音波エコー信号は再び同一の超音波振動子２
０１により受信され、電圧エコー信号ｄ（図１６参照）
に変換される。

【０００６】この電圧エコー信号ｄは、超音波のドプラ
効果を反映した受信信号となる。つまり、生体Ｐ内を流
れている血流に対して超音波パルスを送波すると、流動
する血球によって散乱され、ドプラ偏移を受ける。この
ため、超音波ビームの中心周波数ｆｃがｆｄだけ変化
し、受信周波数ｆはｆ＝ｆｃ＋ｆｄとなる。このドプラ
偏移周波数ｆｄは、血流速度ｖ、超音波ビームと血管の
成す角度θ、音速ｃを用いて、およそ以下のように表さ
れる。

【０００７】

【数１】ｆｄ＝（２・ｖ・ｃｏｓθ・ｆｃ）／ｃこのため、受信信号からドプラ偏移周波数ｆｄを検出す
ることにより血流速度ｖを知ることができるから、この
検知に向けて上述した受信経路が動作する。

【０００８】すなわち、前置増幅器２０３は電圧エコー
信号ｄを増幅し、その増幅信号をミキサ２０４に出力す
る。ミキサ２０４は、増幅されたエコー信号ｄとクロッ
クパルスａとを混合し、その混合信号を次段のローパス
フィルタ２０５に出力する。ローパスフィルタ２０５
は、入力する混合信号の内、超音波搬送周波数などの高
周波成分を除去し、ドプラ偏移周波数ｆｄを中心とする
低周波分のみをサンプルホールド回路２０６に出力す
る。

【０００９】このサンプルホールド回路２０６は、血流
Ｂの速度の観測位置、すなわちサンプリング・ラスタ上
の血流Ｂに対するレンジゲート（サンプリングポイン
ト、サンプリングボリュームともいう）の位置のみのド
プラ偏移信号を抽出するための回路である。この信号抽
出を行うために、サンプルホールド回路２０６にはレン
ジゲート回路２１１からサンプリングパルスｃが供給さ
れる。レンジゲート回路２１１は遅延時間を任意に設定
できる回路で、超音波パルスが振動子２０１とレンジゲ
ート位置Ｏとの間を往復伝搬するに等しい時間だけレー
トパルスｂよりも遅延し且つ設定パルス幅を持つサンプ
リングパルスｃ（図１６参照）を形成し、このパルスｃ
をサンプルホールド回路２０６に供給する。なお、レン
ジゲート位置Ｏは、オペレータにより、Ｂモード断層上
の血流速度を得たい血管の位置に、トラックボールやジ
ョイスティックで任意に設定される。

【００１０】サンプルホールド回路２０６は、体表面か
らレンジゲート位置Ｏに対応したサンプリングパルスｃ
でローパルスフィルタ２０５の出力信号をサンプル・ホ
ールドし、そのホールド結果をバンドパスフィルタ２０
７に出力する。バンドパスフィルタ２０７では、サンプ
ルホールド回路２０６のサンプリングで生じた高調波成
分や血管などの固定反射信号及び比較的遅い生体内の動
きに拠るドプラ偏移周波数が除去され、血流Ｂのドプラ
偏移周波数のみが抽出される。この抽出信号が次段の周
波数分析器２０８に送られ、高速フーリエ変換などの周
波数分析によってドプラ偏移周波数の周波数スペクトル
パターンが演算される。この周波数スペクトルパターン
は血流速度に対応するもので、表示器２０９で表示され
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
パルスドプラ診断装置にあっては、オペレータが血流信
号の得たい血管にレンジゲートの位置を合わせて診断
中、手動で常時合わせていなければならないが、血管の
位置は被検者自身の呼吸や体動などに伴って移動し、ま
たオペレータの手の僅かな震えに伴ってレンジゲート位
置がずれてしまい、ドプラ情報も所望の血流位置のもの
で無くなってしまう。このため、所望血管位置とレンジ
ゲート位置がずれてしまった場合、オペレータはその度
にレンジゲート位置の再調整を行う必要があり、この再
調整はオペレータに操作上の大きな負担を強いることに
なるとともに、診断時間が長くなって検査能率が低下す
るという問題があった。

【００１２】一方、従来の連続波（ＣＷ）を用いた超音
波ドプラ診断装置では、血流情報の角度補正を行うため
に必要なサンプルマーカーの位置合わせと角度マーカー
の角度合わせとをやはり手動で行う必要があるが、これ
らの合わせ操作がオペレータにとって大きな負担になる
とともに、診断時間もやはり長くなるという状態にあっ
た。

【００１３】なお、従来、血管壁の動きに追従するトラ
ッキング技術が知られているが（例えば、［日本超音波
医学会，講演論文集：昭和５３年９月号，３４−４，
「サンプル深度自動追従ドプラ流速計測システムの考
案」］参照）、超音波ビーム方向の動きにしか追従でき
ないため、実用に供するには困難であった。

【００１４】この発明は、上述した従来技術の問題に鑑
みてなされたもので、容易に実用に供することができ
て、レンジゲートの位置合わせ及びその後のレンジゲー
トの位置再調整に伴う手間を減らし、オペレータの操作
上の負担軽減と診断時間の短縮を図ることを、第１の目
的とする。また、血流情報の角度補正を行うために必要
なサンプルマーカーの位置合わせ及び角度マーカーの角
度合わせとの省力化を図り、やはり、これらの合わせ操
作に伴うオペレータの操作上の負担軽減と診断時間の短
縮を図ることを、第２の目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成さ
せるため、請求項１〜７記載の発明に係る超音波ドプラ
診断装置は、運動する流体を含む被検体の断層面との間
で超音波信号を送受信する送受信手段と、この送受信手
段から得られた受信信号を用いて少なくとも上記断層面
の画像データを生成する信号処理手段と、この信号処理
手段により処理された画像データを表示する画像表示手
段と、この画像表示手段により表示された画像上に上記
流体の観測位置に対応したレンジゲートを設定するゲー
ト設定手段と、上記送受信手段が得た受信信号から上記
レンジゲートの位置における上記流体の運動に拠るドプ
ラ信号を抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出
されたドプラ信号に基づき上記流体の運動情報を解析す
る解析手段と、この解析手段の解析結果を表示する運動
情報表示手段とを備えた。さらに、上記ゲート設定手段
により設定されたレンジゲートの位置が上記観測位置に
一致している状態か否かを判断する判断手段と、この判
断手段により一致状態ではないと判断されたとき、上記
レンジゲートの位置を上記観測位置に自動的に追跡させ
る自動追跡手段とを備えた。

【００１６】また、第２の目的を達成させるため、請求
項８、９記載の発明に係る超音波ドプラ診断装置は、運
動する流体を含む被検体の断層面との間で超音波信号を
送受信する送受信手段と、この送受信手段が得た受信信
号から上記流体の運動に拠るドプラ信号を抽出する抽出
手段と、この抽出手段により抽出されたドプラ信号に基
づき上記流体の運動情報を解析する解析手段と、この解
析手段の解析結果を表示する運動情報表示手段とを備え
た。さらに、上記運動情報表示手段により表示された画
像上で観測位置を示すサンプルマーカーを自動設定する
サンプルマーカー設定手段と、このサンプルマーカー設
定手段により設定されたサンプルマーカーの位置におい
て上記流体の運動方向を示す角度マーカーを自動設定す
る角度マーカー設定手段と、この角度マーカー設定手段
により設定された角度マーカーと上記超音波のビーム方
向の成す角度を演算する角度演算手段と、この角度演算
手段の演算値に基づいて上記流体の運動情報を補正する
運動情報補正手段とを備えた。

【００１７】

【作用】請求項１〜７記載の発明に係る超音波ドプラ診
断装置にあっては、送受信手段が、運動する流体（例え
ば血流）を含む被検体の断層面との間で超音波信号を送
受信する。この送受信手段から得られた受信信号を用い
て、信号処理手段により、少なくとも上記断層面の画像
データが生成される。この画像データは画像表示手段で
表示される。この表示された画像上に流体の観測位置に
対応したレンジゲートがゲート設定手段により設定さ
れ、さらに、送受信手段が得た受信信号からレンジゲー
トの位置における流体の運動に拠るドプラ信号が抽出手
段により抽出される。この抽出されたドプラ信号に基づ
き流体の運動情報が解析手段で解析され、この解析結果
が運動情報表示手段で表示される。ゲート設定手段によ
り設定されたレンジゲートの位置が上記観測位置に一致
しているか否かが判断手段で逐次判断され、この判断結
果が一致状態ではないとき、自動追跡手段により、レン
ジゲートの位置が観測位置に自動的に追跡する。

【００１８】また、請求項８、９記載の発明に係る超音
波ドプラ診断装置にあっては、送受信手段が、運動する
流体（例えば血流）を含む被検体の断層面との間で超音
波信号を送受信する。この送受信手段が得た受信信号か
ら流体の運動に拠るドプラ信号が抽出手段により抽出さ
れ、抽出されたドプラ信号に基づき流体の運動情報が解
析手段により解析される。この解析結果は運動情報表示
手段により表示される。運動情報表示手段により表示さ
れた画像上で観測位置を示すサンプルマーカーがンプル
マーカー設定手段により自動設定され、この設定された
サンプルマーカーの位置において流体の運動方向を示す
角度マーカーが角度マーカー設定手段により自動設定さ
れる。この角度マーカーと上記超音波のビーム方向の成
す角度が角度演算手段により演算され、この角度演算値
に基づいて流体の運動情報（例えば血流の速度）が運動
情報補正手段により補正される。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。

【００２０】（第１実施例）第１実施例を図１〜図６に
基づき説明する。

【００２１】第１実施例に係る超音波ドプラ診断装置は
図１に示すように、電子走査型の超音波プローブ（以
下、単にプローブという）１１と、このプローブ１１に
接続された電子走査部１２とを備え、この電子走査部１
２のＢモード断層像用出力側に、第１のＤＳＣ（デジタ
ル・スキャン・コンバータ）１３、マルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）１４、Ｄ／Ａ変換器１５、及び表示器１６を備え
ている。また、電子走査部１２のドプラ出力側に、ミキ
サ２０、９０度移相器２１、ローパスフィルタ２２、及
びＭＴＩ（移動目標指示装置）演算部２３を備えるとと
もに、そのＭＴＩ演算部２３の出力側に、第２のＤＳＣ
２４及びカラー変換器２５を備えている。さらに、ロー
パスフィルタ２２の出力側はスペクトラムドプラ演算部
３０にも接続され、マルチプレクサ１４の出力側はレン
ジゲート位置決定回路３１にも接続され、操作パネル３
２がレンジゲート位置決定回路３１に接続されている。

【００２２】上記電子走査部１２は、基準信号及び基準
クロックを発生させる基準信号発生器４０と、基準信号
を受けて遅延駆動信号を生成するディレーライン４１
（後述する受信時の遅延も兼用）と、このディレーライ
ン４１からの遅延駆動信号を受けてプローブ１１のアレ
イ型の圧電振動子群を励振させるパルサ４２とを備えて
いる。また、この電子走査部１２には受信系の回路も内
臓されている。つまり、プローブ１１に接続された前置
増幅器４３と、この前置増幅器４３の出力信号を遅延さ
せるディレーライン４１と、このディレーライン４１の
遅延信号を加算する加算器４４と、この加算器４４の出
力信号を対数増幅及び包絡線検波に付す検波器４５とを
備えている。ディレーライン４１と加算器４４とにより
受信エコー信号の整相加算が行われ、これにより電子走
査が行われる。検波器４５の出力信号はＢモード断層像
の画像信号として第１のＤＳＣ１３に供給された後、超
音波走査から標準ＴＶ走査に走査変換され、マルチプレ
クサ１４に供給される。

【００２３】一方、電子走査部１２の加算器４４の出力
端は、位相検波用のミキサ２０、ローパスフィルタ２２
を順次介してＭＴＩ演算部２３にも至る。また電子走査
部１２の基準信号発生器４０の出力端は、ミキサ２０に
接続されるとともに、９０度移相器２１を介してミキサ
２０に接続されている。このため、電子走査部１２にお
ける整相加算された受信エコー信号がミキサ２０に加え
られるほか、基準信号発生器４０からの基準信号ｆ_０及
び９０度の位相差をもった基準信号ｆ_０がミキサ２０に
加えられる。この結果、ミキサ２０はドプラ偏移信号ｆ
_ｄと「２ｆ_０＋ｆ_ｄ」の信号をローパスフィルタ２２に
出力する。このローパスフィルタ２２では、ミキサ２０
からの混合信号の内の高周波成分が除去され、ドプラ偏
移信号ｆ_ｄのみが得られる。このドプラ偏移信号ｆ_ｄは
血流情報を演算するための位相検波出力であり、次段の
ＭＴＩ演算部２３に出力される。

【００２４】ＭＴＩ演算部２３は、その入力側に挿入さ
れたＡ／Ｄ変換器５０と、このＡ／Ｄ変換器５０の出力
側に設けられたＭＴＩフィルタ５１、自己相関器５２、
平均速度演算部５３、分散演算部５４及びパワー演算部
５５とを備えている。これにより、ローパスフィルタ２
２から出力された位相検波信号は、Ａ／Ｄ変換器５０で
デジタル化された後、その信号中の不要な固定反射信号
がＭＴＩフィルタ５１で除去される。これにより、移動
目標としての、血流中の血球の動きに関するドプラ情報
のみが抽出され、そのフィルタ出力信号が自己相関器５
２に出力される。自己相関器５２は周波数分析法の一種
であり、２次元の多点の周波数分析をリアルタイムで行
う。この周波数分析結果は、次段の平均速度演算部５
３、分散演算部５４及びパワー演算部５５に同時に送ら
れ、２次元の多点における血流速度、分散及びパワーが
各々演算される。

【００２５】このＭＴＩ演算部２３の出力端は、第２の
ＤＳＣ２４及びカラー情報変換器２５を介して前述した
マルチプレクサ１４に接続されている。このため、ＭＴ
Ｉ演算部２３が演算した血流情報は、標準ＴＶ走査に基
づく演算値に走査変換された後、カラー処理される。こ
のカラー処理された信号がマルチプレクサ１４に供給さ
れる。

【００２６】そこで、マルチプレクサ１４は２つの回
路、即ち第１のＤＳＣ１３及びカラー情報変換器２５の
出力信号を所定タイミング毎に選択して読み込み、Ｄ／
Ａ変換器１５を介して表示器１６に供給する。これによ
り、表示器１６にはＢモード断層像（白黒断層像）とカ
ラードプラ断層像（血流像）とが重畳表示される。

【００２７】上記マルチプレクサ１４の出力端は、レン
ジゲート位置決定回路３１の一方の入力端にも接続され
ている。

【００２８】前記スペクトラムドプラ演算部３０は、サ
ンプリングパルスを出力するレンジゲート回路６０と、
そのサンプリングパルスを入力するサンプルホールド回
路６１と、このサンプルホールド回路６１の出力をフィ
ルタリングするバンドパルスフィルタ６２と、このバン
ドパルスフィルタ６２の出力を周波数解析する周波数分
析器６３とを備えている。周波数分析器６３の出力端は
第１のＤＳＣ１３に接続されている。サンプルホールド
回路６１は、生体内の所望深さ位置の血流だけのドプラ
信号を抽出しようとするもので、前記ローパルスフィル
タ２２の位相検波出力信号がサンプルホールド回路６１
の入力信号となっている。

【００２９】レンジゲート回路６０は遅延時間を任意に
設定可能な回路構成になっており、ここではプローブ１
１と所望のレンジゲート（サンプリングポイント、サン
プリングボリュームともいう）の位置との間を超音波信
号が往復するに相当する時間だけレートパルスよりも遅
延させ、且つ、設定幅を有するサンプリングパルスをサ
ンプルホールド回路６１に供給する。これにより、サン
プルホールド回路６１は、ローパルスフィルタ２２から
の位相検波出力信号をサンプリングパルスでサンプルホ
ールドする。このサンプルホールドされた位相検波信号
はその後、バンドパルスフィルタ６２を通過し、このフ
ィルタ６２により、サンプルホールド回路６１でのサン
プリングにより生じた高調波成分、血管壁などからの固
定反射信号、さらには比較的遅い動きに拠るドプラ偏移
周波数に相当した成分が除去され、血流に拠るドプラ信
号のみが抽出される。

【００３０】周波数分析器６３は高速フーリエ変換回路
を有し、バンドパルスフィルタ６２から入力したドプラ
偏移周波数の周波数解析を行い、その解析結果である周
波数スペクトルパターンを第１のＤＳＣ１３に出力す
る。

【００３１】第１のＤＳＣ１３は、電子走査部１２から
出力されたＢモード断層像に係る画像データと上記スペ
クトラムドプラ演算部３０から出力されたレンジゲート
位置の周波数スペクトルパターンのデータとを走査変換
するとともに分割表示可能なデータに変換し、その変換
データをマルチプレクサ１４に出力するように構成され
ている。また、第２のＤＳＣ２４は、ＭＴＩ演算部２３
から出力されたカラードプラデータを表示可能なデータ
に走査変換する。この第２のＤＳＣ２４で変換されたカ
ラードプラデータは次段のカラー情報変換器２５でカラ
ー処理され、マルチプレクサ１４に出力される。

【００３２】マルチプレクサ１４は両方のＤＳＣ１３、
２４で変換されたデータを合成し、その合成信号をＤ／
Ａ変換器１５を介して表示器１６に出力するとともに、
レンジゲート位置決定回路３１にも出力するようになっ
ている。これにより、表示器１６には、白黒のＢモード
断層像に血流カラードプラ情報が重畳された画像とレン
ジゲート位置の周波数スペクトルパターン像とが分割し
て表示される。

【００３３】レンジゲート位置決定回路３１はここでは
コンピュータを搭載しており、レンジゲートの位置制御
を図２に示したソフトウエアで処理する回路である。こ
の位置決定回路３１には、操作パネル３２からのオペレ
ータの指令が入力されるとともに、マルチプレクサ１４
の出力信号も入力される。また、レンジゲート位置決定
回路３１及び操作パネル３２の出力がＲＯＩ（関心領
域）やレンジゲートのマーカーを表示するための表示回
路６５を介して第１のＤＳＣ１３に接続されている。さ
らに、レンジゲート位置決定回路３１の出力端は電子走
査部１２のディレーライン４１にも接続され、レンジゲ
ートに対応した位置に受信超音波ビームを絞ることがで
きるようになっている。

【００３４】続いて、レンジゲート位置決定回路３１
（以下、単に位置決定回路という）で実施される図２の
処理を中心に、図３〜６を参照して全体の動作を説明す
る。

【００３５】この超音波ドプラ診断装置が起動すると、
電子走査部１２は、基準信号発生器４０から出力される
レートパルス及び図示しない制御回路から出力される、
サンプルモード及びラスタアドレスを指令する走査指令
信号（例えばセクタ走査の信号）に付勢されて、プロー
ブ１１を励振し、超音波信号を被検体内に送波させる。
この超音波信号は被検体の各部で反射し、再びプローブ
１１で受信される。プローブ１１からは超音波エコー信
号に対応する電圧信号に変換され、電子走査部１２で受
信フォーカスが掛けられ、指定したラスタアドレスの画
像信号に検波・変換される。このＢモード断層像を形成
する画像信号は第１のＤＳＣ１３に供給される。

【００３６】一方、電子走査部１２で受信フォーカス
（整相加算）が掛けられた、指定ラスタアドレスの受信
信号はミキサ２０、ローパルスフィルタ２２で位相検波
され、さらにＭＴＩ演算部２３に供給される。ＭＴＩ演
算部２３では、その位相検波信号に基づいてカラードプ
ラ情報が生成され、そのカラードプラ情報が画像信号と
して第２のＤＳＣ２４に供給される。

【００３７】第１、第２のＤＳＣ１３、２４に供給され
た画像信号は、夫々、超音波走査方式から標準ＴＶ走査
方式に変換され、その内、第１のＤＳＣ１３の出力は直
接に、また第２のＤＳＣ２４の出力はカラー情報変換器
２５を介してマルチプレクサ１４に個別に出力される。
マルチプレクサ１４は両ＤＳＣ１３，２４の出力信号を
一つのモニタ画面の走査信号となるように合成し、その
合成信号をＤ／Ａ変換器１５を介して表示器１６に供給
する。これにより、表示器１６の一方の分割画面には、
白黒のＢモード断層像にカラーの血流イメージが重畳さ
れた画像が例えば図３（ａ）の如く表示される。なお、
同図において参照符号Ｂは血管（血流）を示す（以下の
図においても同様）。

【００３８】この状態で位置決定回路３１は図２に示す
処理を行う。まず、位置決定回路３１は図２のステップ
７０において、操作パネル３２から出力されるオペレー
タの操作信号を読み込み、オペレータがレンジゲート設
定のための関心領域を指令したか否かを判断する。ここ
での関心領域はレンジゲートよりは大きく、且つ、一つ
の血管の幅を覆う程度の大きさとする。このステップ７
０の判断でＮＯ（関心領域を指令していない）の結果に
なるときは、そのままステップ７０を繰り返しながら待
機する。したがって、表示器の画面は上述したＢモード
断層像にカラーの血流イメージが重畳した、リアルタイ
ム画像のままである。

【００３９】しかし、ステップ７０でＹＥＳの判断（関
心領域ＲＯＩａが設定された：図３（ａ）参照）になっ
たとき、位置決定回路３１はステップ７１〜７５の処理
を順次行う。まずステップ７１では、設定した関心領域
ＲＯＩａ内の血流範囲の中心位置Ｏが演算される（図４
（ａ）参照）。この処理は、例えば血流範囲の重心を求
める演算で行われる。ステップ７２では、その中心位置
Ｏを通るサンプリングラスタＬ（即ち、ラスタアドレ
ス）が特定される（図４（ｂ）参照）。さらにステップ
７３では、選択したサンプリングラスタＬ上に超音波エ
コー信号のビームを絞る遅延制御信号が電子走査部１２
のディレーライン４１に出力される。これにより、スペ
クトラムドプラ演算部３０からは、指定したサンプリン
グラスタＬ上の血流信号がドプラ偏移周波数として得ら
れる。

【００４０】次いでステップ７４では、レンジゲートＲ
Ｇの中心位置を、設定した血流範囲の中心位置Ｏに合わ
せるように、表示回路６５に指令が出される。これによ
り、表示器１６の画面には図３（ｂ）及び図４（ｃ）に
示す如く、レンジゲートＲＧが血流範囲の中心位置Ｏに
重なった状態で表示される。

【００４１】さらに、ステップ７５において、位置決定
回路３１は、合わせたレンジゲートＲＧの位置情報をレ
ンジゲート回路６０に知らせる。この位置情報を受けた
レンジゲート回路６０は、超音波信号がプローブ１１か
らレンジゲートＲＧの位置までを往復するに等しい時間
だけレートパルスの立ち下がりから遅れて動作するサン
プリングパルス（前述した図１６参照）をサンプルホー
ルド回路６１に出力する。

【００４２】そこで、サンプルホールド回路６１では、
設定したサンプリングラスタＬ上の超音波エコー信号の
内、レンジゲートＲＧの位置に対応したエコー信号のみ
がサンプリングされ（前述した図１６参照）、そのエコ
ー信号がバンドパスフィルタ６２を介して周波数分析器
６３に送られる。周波数分析器６３は、そのようにして
供給されるレンジゲートＲＧの位置のドプラ偏移周波数
データを所定繰返し周波数毎に取り込む。そして、解析
に必要なデータ数に達した時点で周波数解析がなされ、
その解析結果が所定タイミング毎に順次、第１のＤＳＣ
１３に出力される。この周波数解析結果は表示器１６の
分割画面の他方に（その一方は、Ｂモード断層像にカラ
ー血流イメージが重畳し、且つ、レンジゲートＲＧのマ
ーカーが重ね書きされている）、レンジゲートＲＧの位
置のドプラモード像（周波数スペクトルパターン）とし
てリアルタイムに表示される。

【００４３】このように、オペレータが最初に関心領域
を手動設定するだけで、その後は、関心領域内にレンジ
ゲートＲＧが自動的に初期設定され、そのレンジゲート
ＲＧの位置のドプラモード像が自動的に表示される。

【００４４】なお、このレンジゲート位置の初期設定は
必ずしも自動設定に拠らなくても、手動設定でもよい。
つまり、オペレータがトラックボールなどを手動操作す
ることにより、レンジゲートの位置を所望の血流位置に
合わせることも可能である。これにより、その合わせた
時点から上述したと同様に、レンジゲート位置の周波数
スペクトルパターンの表示が開始される。

【００４５】以上の表示と並行し、位置決定回路３１は
図２のステップ７６以降の処理を順次繰返している。

【００４６】つまり、ステップ７６において、レンジゲ
ートＲＧの中心位置と血流範囲の中心位置Ｏとが依然と
して一致しているか否かを判断する。前述したレンジゲ
ートＲＧの自動設定位置が図５（ａ）に示す如く依然と
して維持されており、ステップ７６でＹＥＳ（位置が一
致している）と判断されるときは、その判断を繰返しな
がら、レンジゲートＲＧの位置ずれを監視する。

【００４７】しかし、図５（ｂ）に示す如く、患者の体
の動きなどに起因してレンジゲートＲＧの位置と血流範
囲の中心位置Ｏとがずれた場合、ステップ７６でＮＯと
判断され、ステップ７７以降のトラッキング処理に移
る。

【００４８】まず、ステップ７７ではトラッキングする
ための候補点を演算される。つまり、モニタ画像を形成
する各座標上のマルチプレクサ１４の出力信号に基づ
き、Ｙ軸（図５（ｃ）の縦軸）各々における血流範囲の
中心点Ｃ_１〜Ｃ_ｎが演算される。具体的には、各座標軸
上での各点のマルチプレクサからの出力は図６に示した
ように例示され、この出力データにおいて血流信号と判
断される点は「１」、断層像と判断された点は「０」に
なっている。このため、断層像と判断される点がｎ個連
続して検出されたとき（但し、同図に示す如く、データ
「０」の点が１個単独に現れるときは血流位置と見做す
など、誤差対策が施される）、その両端の位置Ｑ_１，Ｑ
_２が血管壁ということになる。このため、血管壁の位置
Ｑ_１，Ｑ_２の中間点Ｐ_ｇが血流範囲の中心点Ｃ_１（〜Ｃ
_ｎ）として演算される。

【００４９】次いでステップ７８では、トラッキング候
補点として演算した血流範囲の中心点Ｃ_１〜Ｃ_ｎとレン
ジゲートＲＧの位置（その中心位置）との間の距離を各
々演算し、その演算値を相互に比較することにより、レ
ンジゲートＲＧの位置（その中心点の位置）に最も近
い、血流範囲の中心点Ｃ_ｇが選択される。

【００５０】そして、この選択された中心点Ｃ_ｇまでの
距離が基準値以上か否かをステップ７９で判断する。こ
の基準値はトラッキングの誤動作を防止するために予め
設定してある。つまり、ステップ７９でＮＯ（基準値に
達しない）と判断されると、ステップ８０の処理に移行
する。

【００５１】ステップ８０では、選択した候補点Ｃ_ｇに
レンジゲートＲＧの位置を移動させるように（図５
（ｄ）参照）、表示回路６５に指令が出される。これに
より、表示器１６のモニタ画面では、それまで図５
（ｂ）に示すようにずれていたレンジゲートＲＧの位置
が自動修正され、レンジゲートＲＧは同図（ｅ）に示す
如く血流を捕らえる。このレンジゲート位置の表示修正
が終わると、位置決定回路３１はステップ７５に処理を
戻し、そのレンジゲートＲＧの修正位置情報をレンジゲ
ート回路６０に供給する。これにより、レンジゲート回
路６０からは修正したレンジゲートＲＧの位置に対応し
たサンプリングパルスが新たにサンプルホールド回路６
１に出力されるから、その修正したレンジゲートＲＧの
位置での周波数スペクトルパターンが前述したと同様に
演算され、表示器１６の分割画面にリアルタイムに表示
される。

【００５２】このように、一度設定したレンジゲートＲ
Ｇが血流の範囲からずれてしまった場合でも、レンジゲ
ートＲＧは自動的に元の血流範囲を探し、探した血流範
囲の中心位置にレンジゲートＲＧを自動復帰させること
ができる。

【００５３】上述したステップ７５〜８０の処理を繰り
返しながらレンジゲートＲＧの位置ずれを監視・自動ト
ラッキングしている間に、上記ステップ７９でＹＥＳ、
即ち復帰候補点Ｃ_ｇとの間の距離が基準値以上であると
判断されたとする。この場合には、その候補点Ｃ_ｇが位
置する血流と当初捕らえていた血流とが異なる可能性が
強い。そこで、位置決定回路３１はステップ８１以降の
処理を行って、その可能性の高い誤作動を回避する。

【００５４】具体的には、ステップ８１において次のフ
レーム更新タイミングまで待機した後、ステップ８２に
て再度、トラッキングの候補点を演算し（ステップ７７
と同様に処理される）、ステップ８３にて最も近い候補
点を選択する（ステップ７８と同様に処理される）。そ
して、ステップ８４に移行し、再選択した候補点との間
の距離が基準値以上か否かを判断するが、ここでＮＯ
（即ち、基準値を越えない）のときは前述したステップ
８０のレンジゲートＲＧの位置の修正・表示の通常処理
に戻る。しかし、ステップ８４で依然としてＹＥＳ（即
ち、基準値以上）と判断されるときは、次いでステップ
８５にて所定フレーム数（例えば数フレーム数）だけ上
述したステップ８１〜８４の処理を繰り返したか否か判
断する。この処理においてＮＯと判断したときは、ステ
ップ８１に戻って、所定時間、上述したトラッキングを
試みる。しかし、その所定時間のトラッキングを試みる
も、トラッキングできる状態に無く、ステップ８５でＹ
ＥＳと判断されたときは、ステップ８６に移行してトラ
ッキング不能の状態を表示器１６に表示させる。これに
より、一連の処理を終り、オペレータの次の指令（手動
によるレンジゲートＲＧの設定指令、上述したような関
心領域を使ったレンジゲートＲＧの自動設定の指令）を
待つことになる。

【００５５】このように、選択したトラッキング候補点
との間の距離に一定のしきい値を設け、更に一定の時間
基準を設けることにより、気付かない間に異なる血管を
トラッキングしてしまっていたという誤操作を大幅に減
らし、トラッキングの信頼性を高めることができる。ま
た、この自動トラッキングにより、オペレータの操作上
の負担も従来に比べて著しく軽減するとともに、診断時
間も短縮されて、検査効率が向上する。

【００５６】なお、上記実施例でトラッキング候補点を
演算するに際し、図７に示す如く、超音波走査線Ｌ_１〜
Ｌ_ｍに沿った血流範囲の中心点Ｃ_１〜Ｃ_ｍを演算し、こ
の中心点Ｃ_１〜Ｃ_ｍの中からトラッキング点を決めるよ
うにしてもよい。

【００５７】また、常時トラッキング動作を行わせるの
では無く、オペレータが操作ボタンを押したときのみ、
上述した図２記載の処理を実施するように構成してもよ
い。またさらに、トラッキング候補点の演算は、上述し
た図２のステップ７６の判断でＮＯとならなくとも、既
に行っていてもよい。

【００５８】（第２実施例）第２実施例を図８〜図１１
に基づき説明する。この第２実施例は、第１実施例のよ
うなカラー血流イメージを表示しなくても、並列同時受
信を行うことにより第１実施例と同様のトラッキングを
実施できるようにしたものである。ここで、第１実施例
と同一又は同等の構成要素には同一符号を用いて、その
説明を省略又は簡略化する。

【００５９】図８に示す超音波ドプラ診断装置は、電子
走査部１２から出力されるＢモード断層像の画像データ
をＤＳＣ１３（第１実施例における第１のＤＳＣ）に供
給するとともに、スペクトラムドプラ演算部３０から出
力されるレンジゲートＲＧの周波数スペクトルパターン
データ及び表示回路６５から出力されるグラフィックデ
ータなどをＤＳＣ１３に供給するようになっている。Ｄ
ＳＣ１３で走査変換された画像データは直接Ｄ／Ａ変換
器１５を介して表示器１６に供給されるようになってい
る。

【００６０】また、ＤＳＣ１３は、血流データを抽出す
るために閾値回路７０を介してレンジゲート位置決定回
路３１に接続されている。この閾値回路７０は、骨や血
管壁等の構造物と血流とをエコー強度に基づいて弁別可
能な閾値を有し、この閾値を使って、ＤＳＣ３１から出
力される、複数の超音波ビームによる走査線上の白黒断
層像のデータから血流に相当する部分の画像データを弁
別する回路である。

【００６１】レンジゲート位置決定回路３１は図９に示
す処理を行う。その他の構成は第１実施例と同一になっ
ている。

【００６２】図９に示す一連の処理では、前述した図２
の処理に対して、ステップ７６ａ，８２ａが新たに追加
され、ステップ７３、７７、８０、８２、８６の内容が
変更されている。

【００６３】以下、図９の処理とともに全体動作を説明
する。

【００６４】電子走査部１２の動作によりＢモード断層
像が得られ、この断層像上で血流部分に関心領域が設定
されることにより、第１実施例と同様に、血流範囲の中
心位置を通る超音波走査線（サンプリングラスタ）Ｌ_ｓ
が選択される（図９ステップ７０〜７２、図１０（ａ）
（ｂ）参照）。次いで、走査線上Ｌ_ｓの遅延時間が制御
され（図１０ステップ７３）、レンジゲートＲＧが超音
波走査線Ｌ_ｓ上の血流範囲の中心位置Ｏに合わせられる
（図９ステップ７４、図１０（ａ）（ｂ）参照）。この
自動設定したレンジゲートＲＧの位置がレンジゲート回
路６０に指令され、第１実施例と同様に、レンジゲート
ＲＧの位置の周波数スペクトルパターンが演算されて、
ドプラモード像として表示される。

【００６５】この状態で、患者の体動などに因って、レ
ンジゲートＲＧの位置が設定した血流位置から移動する
と（図１０（ｃ）、図９ステップ７６参照）、トラッキ
ング候補点を探すために並列同時受信が指令される。即
ち、レンジゲート位置決定回路３１は、超音波走査線Ｌ
_ｓを挟んで各２本の超音波ビームＬ_１，…，Ｌ_４を同時
受信するように、ディレーライン４１及び加算器４４に
指令を出す（図９ステップ７６ａ、図１０（ｃ）参
照）。これにより、ここでは合計５本の受信ビーム
Ｌ_１，Ｌ_２，Ｌ_ｓ，Ｌ_３，Ｌ_４の受信エコー信号が並列
に同時形成され、その複数受信ビームＬ_１，…，Ｌ_４上
の画像データの組が電子走査部１２からＤＳＣに出力さ
れている。そこで、閾値設定回路７０により、各ビーム
上の画像データの組の内、閾値によって決まる血流範囲
分の画像データがレンジゲート位置決定回路３１に出力
される。

【００６６】次いで、複数のトラッキング候補点が演算
される（図９ステップ７７）。この候補点は、上記５本
の受信ビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_ｓ，Ｌ_３，Ｌ_４に係る血流
範囲の中心位置Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_ｓ，Ｃ_３，Ｃ_４として各
々演算される（図１０（ｄ）参照）。そして、この候補
点Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_ｓ，Ｃ_３，Ｃ_４の内、ずれたレンジゲ
ートＲＧから最も近い点、例えばＣ_２が選択され（図９
ステップ７８）、その点Ｃ_２までの距離が基準値未満の
場合、ドプラ解析結果（即ち、レンジゲート位置の周波
数スペクトルパターン）の出力タイミング（図１１参
照）を待って、レンジゲートＲＧの位置が点Ｃ_２まで移
動される（図１０（ｅ）参照）。

【００６７】一方、選択した候補点までの距離が基準値
以上の場合、その候補点が存在する血管が最初捕らえて
いたものと異なる可能性があるので、その候補点にレン
ジゲートＲＧを移動させない（図９ステップ７９）。こ
の場合には、次のドプラ解析結果の出力タイミングまで
待機した後（同図ステップ８２）、前述した５本の受信
ビームＬ_１，Ｌ_２，Ｌ_ｓ，Ｌ_３，Ｌ_４（図１０（ｄ）参
照、図９ステップ８２ａ）の並列同時受信を再び試み
る。そして、トラッキング候補点を再び演算し、最も近
い候補点を選択し、その点までの距離が基準値未満か否
かを判断する（図９ステップ８３〜８５）。この結果、
トラッキング点を正常に追跡できたときはレンジゲート
ＲＧを移動させる（図９ステップ８５、８１）。しか
し、この再判断によっても正常なトラッキング点を追跡
できないときは、予め設定した所定数（例えば数回）の
ドプラ解析結果の出力タイミングが経過するまで待っ
て、更に上述したトラッキングを試みる（同図ステップ
８５、８６、８２ａ〜８５）。この再々処理によって正
常なトラッキングができたときは、レンジゲートを移動
させるが、それができなかったときは、第１実施例と同
様にトラッキング不能の状態を表示させる（同図ステッ
プ８６、８７）。

【００６８】なお、上述した一連の処理において、ステ
ップ７６ａ，８２ａに係る並列同時受信の指令機構を別
段設けず、常に並列同時受信しているように動作させて
もよい。また、ステップ８２，８６に係る処理内容は、
フレーム毎や解析結果出力毎ではなく、予め定めた一定
時間毎の判断にするとしてもよい。

【００６９】このように、この第２実施例によっても、
自動設定したレンジゲートの位置を自動的にトラッキン
グさせることができ、またそのトラッキングの誤作動を
大幅に減らすことができるから、第１実施例と同等の優
れた効果が得られる。とくに、この第２実施例ではＭＴ
Ｉ演算部によるカラー血流イメージを表示しなくても、
自動トラッキングが可能であるから、ＭＴＩ演算部が不
要な分だけ簡素化した装置を提供できる。

【００７０】なお、常時トラッキング動作を行わせるの
では無く、オペレータが操作ボタンを押したときのみ、
上述した図９記載の処理を実施するように構成してもよ
い。また、レンジゲートの初期設定は手動で行うように
してもよい。

【００７１】なおまた、上記第１、第２実施例にあって
は、トラッキング不能の状態が表示されるなど、レンジ
ゲートの位置が所望のサンプルボリュームからずれた場
合、オペレータが操作パネル上のボタンを押すことによ
り、トラッキングを中止させるリフレッシュ機構を付加
することもできる。また、このリフレッシュ機能は操作
者がトラックボールなどを操作することで代用してもよ
い。

【００７２】さらに、上記第１、第２実施例にあって
は、血流の方向や拍動性を加味して、トラッキングさせ
る血管を見分ける機構を付加することもできる。

【００７３】（第３実施例）第３実施例を図１２〜図１
４に基づき説明する。この第３実施例は、連続波ドプラ
法における血流情報の角度補正を行うために必要な、サ
ンプルマーカーの位置合わせと角度マーカーの角度合わ
せとを自動化しようとするものである。ここで、第１実
施例と同一又は同等の構成要素には同一符号を用いる。

【００７４】この実施例に係る超音波ドプラ診断装置は
図１２に示すように、前述したスペクトラムドプラ演算
部３０の構成が簡素化されている。つまり、ローパスフ
ィルタ２２からの位相検波出力信号を受けるバンドパス
フィルタ６２と、このフィルタ６２の出力を受ける周波
数分析器６３とのみを備え、この分析器６３の出力であ
る、周波数スペクトルパターンデータが第１のＤＳＣ１
３に送られる。これにより、生体内の所望深さ位置の血
流のドプラ信号のみを検出する前記各実施例の構成とは
異なり、サンプリング・ラスタの血流速度データが全て
得られる。

【００７５】また、この超音波ドプラ診断装置は図１２
に示す如くマーカー位置決定回路７１を備えている。こ
のマーカー位置決定回路７１は、操作パネル３２、ディ
レイライン４１、表示回路６５、及び第２のＤＳＣ２４
に接続されると共に、流速補正演算回路７２に接続さ
れ、後述する図１３の処理を実行する。

【００７６】流速補正演算回路７２は、超音波ビームと
血流との成す角度及びサンプルマーカーの位置の血流速
度をマーカー位置決定回路７１から入力し、その血流速
度をビーム・血流の成す角度で補正するように構成され
ている。この指定位置の補正された血流速度は表示回路
６５を介して第１のＤＳＣ１３に送られ、最終的には表
示器１６の画面に重畳表示される。一方、操作パネル３
２には、画像の停止を指令するためのフリーズボタンが
装備されている。

【００７７】その他の構成は第１実施例と同等である。

【００７８】続いて、マーカー位置決定回路７１が実施
する図１３の処理を、実施例の全体動作と並行して説明
する。

【００７９】マーカー位置決定回路７１は、図１３のス
テップ９０において、操作パネル３２のフリーズボタン
からの信号を読み込みながら、画像のフリーズが指令さ
れたか否かを判断する。この判断でＮＯ（フリーズでな
い）のときはフリーズ指令が出されるまで待機し、ＹＥ
Ｓ（フリーズ指令）のときはステップ９１に移行してフ
リーズ指令を出力する。

【００８０】これにより、オペレータは血流速度を計測
したい部位Ｂの画像が得られた時点でフリーズボタンを
押すことにより、例えば図１４（ａ）に示す如く、表示
器１６におけるモニタ画像が停止する。

【００８１】次いで、マーカー位置決定回路７１はステ
ップ９２で連続波送受信を指令した後、ステップ９３に
移行して操作パネル２３からオペレータの指示に拠る走
査線マーカーの信号を入力しながら、走査線が指定され
たか否かを判断する。走査線マーカーの信号が入力（移
動）するまでステップ９３の処理が繰り返され、その信
号が入力すると、ステップ９４において走査線マーカー
が指定する走査線方向に超音波ビームを絞る遅延パター
ンがディレイライン４１に対して指令される。

【００８２】このため、オペレータが表示器１６の静止
画面上の血流像を見ながら、血流速度を計測したい部位
Ｂに対して所望の走査線マーカーＬ₀を設定すると（図
１４（ｂ）参照）、その走査線マーカーＬ₀で指定され
た走査線の方向にディレイライン４１が制御され、超音
波ビームがその方向に連続送受信される。

【００８３】そこで、マーカー位置決定回路７１は、ス
テップ９５に移行して第２のＤＳＣ２４から、指定した
走査線Ｌ₀上の各点の血流速度データを入力する。次い
でステップ９６において、指定した走査線Ｌ₀上の各点
の内、最も血流速度が早い点を検出した後、ステップ９
７に移行して、サンプルマーカーを演算位置に合わせる
ように表示回路６５に指令する。

【００８４】以上のステップ９５〜９７の処理により、
走査線Ｌ₀上で最も血流速度の早い位置Ｐ₀（図１４
（ｂ）参照）に、サンプルマーカーＳＭが図１４（ｃ）
の如く表示される。

【００８５】このようにサンプルマーカーＳＭが決まる
と、マーカー位置決定回路７１はステップ９８〜１００
の処理を順次行う。ステップ９８では所定走査線Ｌ₁〜
Ｌ_n上の血流速度データが第２のＤＳＣ２４から各々読
み込まれ、ステップ９９では読み込まれた走査線上の各
点の中で最も早い血流速度の位置を検出する。次いでス
テップ１００では、上述したステップ９８、９９の処理
が所定数の走査線に対して実施されたか否かが判断さ
れ、ＮＯの場合はステップ９８に戻る。

【００８６】このため、ステップ１００の判断でＹＥＳ
（即ち、所定数の走査線に対する上述した処理が完了し
た）となった場合、図１４（ｄ）に示す如く、初期走査
線Ｌ₀に対する周囲の走査線Ｌ₁〜Ｌ_n上の最高血流速
度の位置Ｐ₁〜Ｐ_nが各々決定される。

【００８７】そこで、マーカー位置決定回路７１では引
き続きステップ１０１にて、先に得たサンプルマーカー
ＳＭの位置及び上記最高血流速度の位置Ｐ₁〜Ｐ_nを結
ぶ１本の線Ｋを演算する（図１４（ｅ）参照）。この
後、ステップ１０２に移行し、演算した線Ｋの位置に角
度マーカーＡＭを表示させるように、表示回路６５に指
令する。

【００８８】以上のステップ１０１，１０２の処理によ
り、表示器１６のモニタ画面には、図１４（ｆ）に示す
如く、サンプルマーカーＳＭを走査線Ｌ₀のマーカーが
通過し、且つ、血流方向を表す角度マーカーＡＭがサン
プルマーカーＳＭから延びた状態で自動的に表示され
る。

【００８９】次いで、マーカー位置決定回路７１はステ
ップ１０３に処理を移行させ、超音波ビームの中心線
（即ち走査線Ｌ₀）と血流方向（即ち角度マーカーＡ
Ｋ）とが成す角度θを演算する。さらに、ステップ１０
４に移行し、前述の如く演算したサンプルマーカーＳＭ
の位置の血流速度と角度θとを流速補正演算回路７２に
出力する。これにより、流速補正演算回路７２はサンプ
ルマーカーＳＭの方向の血流速度またはドプラ周波数を
補正した後、その補正結果を表示回路６５を通じて表示
器１６に送る。これにより、超音波ビームとの成す角度
に依存しないサンプルマーカーＳＭの方向の血流速度が
モニタ画面に表示される。

【００９０】このようにサンプルマーカーＳＭ及び角度
マーカーＡＭを自動設定し、サンプルマーカー方向の血
流速度を補正した後も、次のカラー画像の更新タイミン
グ到来または走査線マーカー再入力（移動）割込到来を
待ってステップ９４に戻り、上述した処理を繰り返す
（ステップ１０５）。

【００９１】このように、第３実施例によると、従来、
手動で行っていたサンプルマーカー及び角度マーカー
が、計測部位の所望域の最高流速の地点に自動的に設定
される。このため、オペレータの操作上の負担を著しく
軽減でき、また診断時間を短縮させることもできる。

【００９２】なお、上記各実施例はセクタ電子走査に限
定されることはない。また、以上の自動設定動作はパネ
ル上のスイッチなどから、オン・オフ可能なことは勿論
である。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜７記載
の発明に係る超音波ドプラ診断装置にあっては、設定さ
れたレンジゲートの位置が観測位置に一致している状態
か否かを判断し、一致状態ではないと判断したとき、レ
ンジゲートの位置を観測位置に自動的に追跡させるよう
に構成したため、例えば血管の位置が被検者の呼吸やオ
ペレータの手の震えなどに因って動いてしまった場合で
も、レンジゲートの位置を、血流信号を得たい血管の位
置（観測位置）に自動的に追従させることができ、これ
により、オペレータの操作上の負担が著しく軽減し、診
断時間の短縮を図ることができる。

【００９４】また、請求項８，９記載の発明に係る超音
波ドプラ診断装置にあっては、血流などの流体の運動情
報が表示された画像上で観測位置を示すサンプルマーカ
ーを自動設定し、このサンプルマーカーの位置において
流体の運動方向を示す角度マーカーを自動設定すると共
に、この角度マーカーと超音波のビーム方向の成す角度
を演算し、この角度演算値に基づいて、例えば血流の速
度を補正するようにしたため、従来のように、サンプル
マーカー及び角度マーカーを手動で合わせる必要が無
く、オペレータの操作上の負担を軽減でき、また診断時
間の短縮化に寄与するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る超音波ドプラ診断装置の要部
構成を示すブロック図。

【図２】第１実施例のレンジゲート位置決定回路の処理
例を示すフローチャート。

【図３】（ａ）（ｂ）は第１実施例の動作説明図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は第１実施例の動作説明図。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は第１実施例の動作説明図。

【図６】（ａ）（ｂ）は第１実施例における血流の中心
点を決める動作の説明図。

【図７】第１実施例におけるトラッキングの別の例を説
明する説明図。

【図８】第２実施例に係る超音波ドプラ診断装置の要部
構成を示すブロック図。

【図９】第２実施例のレンジゲート位置決定回路の処理
例を示すフローチャート。

【図１０】（ａ）〜（ｅ）は第２実施例の動作説明図。

【図１１】ドプラ解析結果の出力タイミングを説明する
タイミングチャート。

【図１２】第３実施例に係る超音波ドプラ診断装置の要
部構成を示すブロック図。

【図１３】第３実施例のマーカー位置決定回路の処理例
を示すフローチャート。

【図１４】（ａ）〜（ｆ）は第３実施例の動作説明図。

【図１５】従来の超音波ドプラ診断装置の要部構成を示
すブロック図。

【図１６】従来装置の動作例を示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１１超音波プローブ１２電子走査部１３第１のＤＳＣ１４マルチプレクサ１５Ｄ／Ａ変換器１６表示器２０ミキサ２１移相器２２ローパスフィルタ２３ＭＴＩ演算部２４第２のＤＳＣ２５カラー変換器３０スペクトラムドプラ演算部３１レンジゲート位置決定回路３２操作パネル６５表示回路７０閾値回路７１マーカー位置決定回路７２流速補正演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】運動する流体を含む被検体の断層面との
間で超音波信号を送受信する送受信手段と、この送受信
手段から得られた受信信号を用いて少なくとも上記断層
面の画像データを生成する信号処理手段と、この信号処
理手段により処理された画像データを表示する画像表示
手段と、この画像表示手段により表示された画像上に上
記流体の観測位置に対応したレンジゲートを設定するゲ
ート設定手段と、上記送受信手段が得た受信信号から上
記レンジゲートの位置における上記流体の運動に拠るド
プラ信号を抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽
出されたドプラ信号に基づき上記流体の運動情報を解析
する解析手段と、この解析手段の解析結果を表示する運
動情報表示手段とを備えた超音波ドプラ診断装置におい
て、上記ゲート設定手段により設定されたレンジゲート
の位置が上記観測位置に一致している状態か否かを判断
する判断手段と、この判断手段により一致状態ではない
と判断されたとき、上記レンジゲートの位置を上記観測
位置に自動的に追跡させる自動追跡手段とを備えたこと
を特徴とする超音波ドプラ診断装置。
【請求項２】前記信号処理手段は、前記断層面のＢモ
ード断層像と前記流体のドプラ偏移に基づくカラー像と
の画像データを生成する手段であり、前記画像表示手段
は上記Ｂモード断層像にカラー像を重畳して表示する手
段である請求項１記載の超音波ドプラ診断装置。
【請求項３】前記自動追跡手段は、前記流体の観測位
置として複数の候補点を演算する候補点演算部と、この
候補点演算部により演算された複数の候補点の中で上記
観測位置から最も近い候補点を選択する選択部と、この
選択部により選択された候補点に前記レンジゲートの位
置を自動的に復帰させる復帰指令部とを備えた請求項２
記載の超音波ドプラ診断装置。
【請求項４】前記選択部は、前記観測位置から候補点
までの距離についての基準値を有し、この基準値以下の
距離に在る候補点の中で最も近い候補点を選択する構成
である請求項３記載の超音波ドプラ診断装置。
【請求項５】前記選択部が候補点の選択をできないと
き、前記レンジゲートの追跡不能を表示する表示部を前
記自動追跡手段に付加した請求項４記載の超音波ドプラ
診断装置。
【請求項６】前記ゲート設定手段は、前記流体を含む
関心領域を設定する領域設定部と、この領域設定部によ
り設定された関心領域において上記流体の中心位置を演
算する位置演算部と、この位置演算部により設定された
中心位置に前記レンジゲートの中心位置を合わせる位置
合わせ部とを備えた請求項２記載の超音波ドプラ診断装
置。
【請求項７】前記信号処理手段は、前記送受信手段か
ら得られた受信信号に基づいて前記断層面のＢモード断
層像の画像データを生成する断層像処理部と、前記送受
信手段から得られた受信信号に基づいて複数の超音波エ
コービームを同時形成する同時受信処理部とを有すると
ともに、前記自動追跡手段は、上記同時受信処理部が形
成した複数の超音波エコービーム上の前記流体の幅に基
づく複数の追跡候補点を演算する演算部と、この演算部
が演算した複数の追跡候補点の中から前記レンジゲート
の位置に最も近い点を追跡点として選択する選択部とを
備えた請求項１記載の超音波ドプラ診断装置。
【請求項８】運動する流体を含む被検体の断層面との
間で超音波信号を送受信する送受信手段と、この送受信
手段が得た受信信号から上記流体の運動に拠るドプラ信
号を抽出する抽出手段と、この抽出手段により抽出され
たドプラ信号に基づき上記流体の運動情報を解析する解
析手段と、この解析手段の解析結果を表示する運動情報
表示手段とを備えた超音波ドプラ診断装置において、上
記運動情報表示手段により表示された画像上で観測位置
を示すサンプルマーカーを自動設定するサンプルマーカ
ー設定手段と、このサンプルマーカー設定手段により設
定されたサンプルマーカーの位置において上記流体の運
動方向を示す角度マーカーを自動設定する角度マーカー
設定手段と、この角度マーカー設定手段により設定され
た角度マーカーと上記超音波のビーム方向の成す角度を
演算する角度演算手段と、この角度演算手段の演算値に
基づいて上記流体の運動情報を補正する運動情報補正手
段とを備えた超音波ドプラ診断装置。
【請求項９】前記サンプルマーカー設定手段は、所望
の超音波走査線上における前記流体の最高運動速度の位
置を観測位置として検出する機構を含む請求項８記載の
超音波ドプラ診断装置。