JPS62231631A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
Ultrasonic diagnostic apparatusInfo
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- JPS62231631A JPS62231631A JP7296586A JP7296586A JPS62231631A JP S62231631 A JPS62231631 A JP S62231631A JP 7296586 A JP7296586 A JP 7296586A JP 7296586 A JP7296586 A JP 7296586A JP S62231631 A JPS62231631 A JP S62231631A
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- doppler
- area
- tomographic image
- observation
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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】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は超音波反射法によって得た被検体の断層像中に
超音波ドツプラ法により得た血流情報を表示できるよう
にした超音波診断装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is capable of displaying blood flow information obtained by ultrasound Doppler method in a tomographic image of a subject obtained by ultrasound reflection method. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device.
(従来の技術)
例えば心臓内や血管内に流れる血流の動態を、リアルタ
イムで得たその部位を含む領域の断層像とともに同時に
観測することは、心機能状態を把握する上で、臨床的に
大変価値がある。従って、近年においてはこのような両
者を観測表示する超音波診断装置が実用に供されている
。(Prior art) For example, observing the dynamics of blood flow in the heart or blood vessels simultaneously with a tomographic image of the area including the area obtained in real time is clinically useful in understanding the state of cardiac function. Very valuable. Therefore, in recent years, ultrasonic diagnostic apparatuses that can observe and display both of these conditions have been put into practical use.
そして、この血流情報の検出方法としては、距離分解能
が優れていると云う理由から超音波(パルス変調)ドツ
プラ法が利用される。As a method for detecting this blood flow information, the ultrasonic (pulse modulation) Doppler method is used because it has excellent distance resolution.
すなわち、この種の装置はセクタ電子走査型(セクタ電
子スキャン方式)超音波診断装置を用い、複数の微小振
動素子を並設してなる一種のアレイ・トランスジューサ
であるセクタ電子スキャン・プローブにて超音波ビーム
を順次セクタ・スキャンさせて送波させ、そのエコーを
受波することで超音波断層像を得、これを表示するとと
もに、所定タイミング毎にドツプラ観測対象部を含む所
定のセクタ方向に対し、超音波ビームを発射して、その
エコーを受波することで、その送受波の周波数偏移を得
、これより血流速度及び方向の情報を得て、この観測情
報を断層像と共に表示するようにしたものである。また
、このようなアレイ・トランスジューサとシングル・ト
ランスジューサを設けた複合型の超音波プローブを用い
、アレイ・トランスジューサにてセクタ・スキャンを行
いBモード像を得、シングル・トランスジューサにてド
ツプラ測定を行い血流速度及び方向の情報を得るように
したものもある。In other words, this type of device uses a sector electronic scanning type (sector electronic scanning method) ultrasonic diagnostic device, and uses a sector electronic scanning probe, which is a type of array transducer made up of multiple microscopic vibrating elements arranged in parallel, to perform ultrasonic diagnosis. A sound beam is transmitted by sequential sector scanning, and by receiving the echoes, an ultrasonic tomographic image is obtained and displayed. , by emitting an ultrasonic beam and receiving its echo, we obtain the frequency deviation of the transmitted and received waves, obtain information on blood flow velocity and direction from this, and display this observation information together with the tomographic image. This is how it was done. In addition, using a composite ultrasound probe equipped with such an array transducer and a single transducer, sector scanning is performed with the array transducer to obtain a B-mode image, and Doppler measurement is performed with the single transducer to detect blood pressure. Some provide information on flow velocity and direction.
これらのうち、前者の場合、
(1)Bモード像の分解能が良く、歪みの少ない画像中
央付近では血管の走行方向がトランスジューサの送受面
と平行の場合、ドップラ・ビームは血管走行と直角とな
り、ドツプラ検出能力が最小となる。Among these, in the former case: (1) When the resolution of the B-mode image is good and the direction of blood vessel travel is parallel to the transmitting and receiving surface of the transducer near the center of the image with little distortion, the Doppler beam will be at right angles to the blood vessel travel; Doppler detection ability is minimized.
すなわ゛ち、ドツプラ検出周波数fdは血流速度を■、
キャリア周波数をfO1音速をC1血管とドップラ・ビ
ームの成す各をθとすると、fd−(2V−CO5θ/
C)fo−(1)で表わされる。そして、第4図、第5
図のように血管1が超音波プローブ2送受波面と平行方
向に走行していると、超音波走査領域4の端の方、すな
わち、超音波断層像の端の方にある血管1に対し、ドツ
プラ観測する場合はドップラ・ビーム3aが血管1に対
し、傾きを以て入射するので問題は無いが、画質の最も
良い超音波断層像中央部に位置する血管1に対し、ドツ
プラ観測を行うようにすると符号3bを付したルートと
なり、ドップラ・ビームの傾きθが直角となってしまう
。そのため、分解能の良い部分の断層像を参照してドツ
プラ観測を行いたいと思っても、精度の問題から実用不
可能である。従って、超音波断層像の端の方にある血管
1に対し、このように超音波プローブの送受面に平行な
方向に分布する血管に対し、トップ、う観測する場合は
分解能の悪い超音波断層像の端の方を利用してドップラ
・ビームのルートの位置決めをしなければならない。That is, the Doppler detection frequency fd is the blood flow velocity,
If the carrier frequency is fO1, the sound velocity is C1, and each of the blood vessels and Doppler beams is θ, then fd-(2V-CO5θ/
C) is expressed as fo-(1). And Figures 4 and 5
As shown in the figure, when the blood vessel 1 runs parallel to the wave transmitting/receiving surface of the ultrasound probe 2, the blood vessel 1 at the end of the ultrasound scanning area 4, that is, the end of the ultrasound tomographic image, When performing Doppler observation, there is no problem because the Doppler beam 3a is incident on the blood vessel 1 at an angle, but if Doppler observation is performed on the blood vessel 1 located at the center of the ultrasound tomogram with the best image quality, The route will be designated by the symbol 3b, and the Doppler beam will have an inclination θ of a right angle. Therefore, even if one wishes to perform Doppler observation by referring to a tomographic image of a portion with good resolution, it is impractical due to accuracy issues. Therefore, for the blood vessel 1 located toward the edge of the ultrasound tomogram, if the blood vessels distributed in the direction parallel to the transmitting and receiving surface of the ultrasound probe are observed at the top, then the ultrasound tomogram with poor resolution will be used. The edges of the image must be used to position the route of the Doppler beam.
(2また、Bモード像の分解能を向上させるためには、
超音波プローブ2を高周波プローブにすれば良いが、血
流の流速■は
V−(c/2fo −cos θ )fd
・ +2)の関係にあるので、このようにすると
、検出可能な血流の最大流速が減少する。(2 Also, in order to improve the resolution of the B-mode image,
The ultrasound probe 2 can be a high-frequency probe, but the blood flow velocity ■ is V-(c/2fo-cos θ) fd
+2), so doing this will reduce the maximum detectable blood flow velocity.
また、後者の場合は
(1)アレイ・トランスジューサ(例えば、リニア・ア
レイ1inear Array)やコンベックス−7
レイ(Convex Array)とシングル・アレ
イ (S’yngU I eArray)のトランスジ
ューサ)の組合せで第6図および第7図に示すように8
モード用のアレイ・トランスジューサ21の脇にドツプ
ラ測定用のシングル・トランスジューサ22を配置した
方式の超音波プローブ20では、Bモード像の超音波ビ
ームb/A23の脇からドップラ・ビーム24が入射す
る形となり、Bモード像の超音波走査領域23を広くし
て視野幅を広く設定すると超音波プローブ1は大きくな
る欠点がある。In the latter case, (1) array transducer (for example, linear array 1inear array) or convex-7
As shown in Figures 6 and 7, the combination of Convex Array and Single Array transducers
In the ultrasonic probe 20 of the type in which a single transducer 22 for Doppler measurement is placed beside an array transducer 21 for the mode, the Doppler beam 24 is incident from the side of the ultrasonic beam b/A 23 of the B-mode image. Therefore, if the ultrasonic scanning area 23 of the B-mode image is made wider and the field of view width is set wider, the ultrasonic probe 1 has the disadvantage of becoming larger.
(2)またドツプラ観測用のトランスジューサ22はシ
ングルであるため、ドップラ・ビームのステアリングが
電子的に行えないことから、機械的に動かして行う形と
ならざるを得ず、従って、信頼度が低く、超音波プロー
ブの形状も大きくなる。(2) Also, since the transducer 22 for Doppler observation is single, the steering of the Doppler beam cannot be performed electronically, so it must be moved mechanically, and therefore reliability is low. , the shape of the ultrasound probe also becomes larger.
(3アレイ・トランスジューサにより作成したBモード
画像とシングル・トランスジューサによる超音波ビーム
・バスが異なるため、Bモードラスタによるブレーンと
ドップラ・ビームによるプレーンがBモード像の走査断
面位置と同一断面位置に設定されているか否かの確認が
困難である。(Because the B-mode image created by the 3-array transducer and the ultrasound beam bus created by the single transducer are different, the plane created by the B-mode raster and the Doppler beam are set at the same cross-sectional position as the scanning cross-sectional position of the B-mode image. It is difficult to confirm whether the
(4)ドップラ・ビームをある角度を以てBモード画像
の走査断面領域と同一領域に入射させるようにするため
には、アレイ・トランスジューサとシンングル・トラン
スジューサの間に空間(第5図、第6図におCプるA部
)やシンングル・トランスジューサの突出部(第5図、
第6図におけるB部)が生じ、体表との接触が著しく損
われる。これを解決するにはカブラが必要となる。(4) In order to make the Doppler beam enter the same area as the scanning cross-sectional area of the B-mode image at a certain angle, it is necessary to create a space between the array transducer and the single transducer (see Figs. part A) and the protruding part of the single transducer (Fig. 5,
Part B in Figure 6) occurs, and contact with the body surface is significantly impaired. Kabra is needed to solve this problem.
等の欠点がある。There are drawbacks such as.
(発明が解決しようとする問題点)
このようにアレイ・トランスジューサにてBモードおよ
びドツプラを行う方式、アレイ・トランスジューサとシ
ングル・トランスジューサを設けた複合型の超音波プロ
ーブを用い、アレイ・トランスジューサにてセクタ・ス
キャンを行いBモード象を得、シングル・トランスジュ
ーサにてドツプラ測定を行う方式があるが、
前者の場合、(1)Bモード像の分解能が良く、歪みの
少ない画像中央付近では血管走行がトランスジューサの
送受面と平行の場合、ドツプラビームは血管走行と直角
となり、ドツプラ検出能力が過小となる。従って、血管
が超音波プローブの送受波面と平行方向に走行している
と、超音波走査領域の端の方、すなわち、超音波断層像
の端の方にある血管に対し、ドツプラ観測する場合はド
ツプラビームが血管に対し、傾きを以て入射するので問
題は無いが、画質の最も良い超音波断層像中央部に位置
する血管に対し、ドツプラ観測を行うようにするとドツ
プラビーム傾きが直角近傍となってしまうことから、分
解能の良い部分の断層像を参照してドツプラ観測を行い
たいと思っても、精度の問題から実用不可能である。従
って、超音波断層像の端の方にある血管に対し、このよ
うに超音波プローブの送受面に平行な方向に分布する血
管に対し、ドツプラ観測する場合は分解能の悪い超音波
断層像の端の方を利用してドツプラビームのルートの位
置決めをしなければならない。(Problems to be Solved by the Invention) In this way, the array transducer performs B-mode and Doppler, and the array transducer uses a hybrid ultrasonic probe equipped with an array transducer and a single transducer. There is a method that performs a sector scan to obtain a B-mode image and then performs Doppler measurement with a single transducer.In the former case, (1) the resolution of the B-mode image is good, and the blood vessels run near the center of the image with little distortion; When parallel to the transmitting/receiving surface of the transducer, the Doppler beam is perpendicular to the blood vessel course, resulting in insufficient Doppler detection ability. Therefore, if a blood vessel runs parallel to the wave transmitting/receiving plane of the ultrasound probe, Doppler observation of the blood vessel at the end of the ultrasound scanning area, that is, the end of the ultrasound tomographic image, is difficult. There is no problem because the Doppler beam enters the blood vessel at an angle, but if Doppler observation is performed on the blood vessel located in the center of the ultrasound tomogram, which has the best image quality, the Doppler beam inclination will be close to a right angle. Therefore, even if one wishes to perform Doppler observation by referring to a tomographic image of a portion with good resolution, it is impractical due to accuracy issues. Therefore, when performing Dotsupler observation on blood vessels located at the edges of an ultrasound tomogram, which are distributed in a direction parallel to the transmitting and receiving surface of the ultrasound probe, the edges of the ultrasound tomogram have poor resolution. You must use this to position the Dotsupura beam route.
(21また、Bモード像の分解能を向上させるためには
、超音波プローブ2を高周波ブO−ブにすれば良いが、
このようにすると、検出可能な血流の最大流速が減少す
る。(21Also, in order to improve the resolution of the B-mode image, it is sufficient to use a high-frequency probe as the ultrasound probe 2.
In this way, the maximum flow rate of blood flow that can be detected is reduced.
等の問題があり、また、後者の場合は
(1)アレイ・トランスジューサとシングル・アレイ・
トランスジューサの組合せであるため、Bモード用の7
レイ・トランスジューサの脇にドツプラ測定用のシング
ル・トランスジューサを配置した方式となるから、Bモ
ード像の超音波走査領域の脇からドップラ・ビームが入
射する形となり、Bモード像の超音波走査領域を広くし
て視野幅を広く設定すると超音波プローブは大きくなる
欠点がある。(2またドツプラ観測用のトランスジュー
サはシングルであるため、ドップラ・ビームのステアリ
ングが電子的に行えないことから、機械的に動かして行
う形とならざるを得ず、従って、信頼度が低く、超音波
プローブの形状も大きくなる。In the latter case, (1) array transducer and single array transducer
7 for B mode because it is a combination of transducers.
Since the method uses a single transducer for Doppler measurement placed beside the ray transducer, the Doppler beam enters from the side of the ultrasonic scanning area of the B-mode image, and the ultrasonic scanning area of the B-mode image is If the width of the field of view is set wide, the ultrasonic probe has the disadvantage of becoming larger. (2) Since the transducer for Doppler observation is single, the Doppler beam cannot be steered electronically, so it must be moved mechanically, which results in low reliability and The shape of the sonic probe also becomes larger.
(3アレイ・トランスジューサにより作成したBモード
画像とシングル・トランスジューサによる超音波ビーム
・バスが異なるため、Bモードラスタによるプレーンと
ドップラ・ビームによるプレーンが8モード像の走査断
面位置と同一断面位置に設定されているか否かの確認が
困難である。(勾ドップラ・ビームをある角度を以てB
モード画像の走査断面領域と同一領域に入射させるよう
にするためには、アレイ・トランスジューサとシンング
ル・トランスジューサの間に空間が生じ、また、シンン
グル・トランスジューサ部分も突出となって体表との接
触が著しく損われる。 等の欠点がある。(Since the B-mode image created by the 3-array transducer and the ultrasound beam bus created by the single transducer are different, the plane by the B-mode raster and the plane by the Doppler beam are set at the same cross-sectional position as the scanning cross-sectional position of the 8-mode image. It is difficult to confirm whether or not the gradient Doppler beam is
In order to make the light incident on the same area as the scanning cross-sectional area of the mode image, a space is created between the array transducer and the single transducer, and the single transducer also protrudes to prevent contact with the body surface. significantly damaged. There are drawbacks such as.
そこでこの発明の目的とするところは、ドツプラ検出に
対する不感帯を無くして、Bモード象のどの位置に対し
てもドツプラ観測が出来るようにするともに高分解能の
8モード像を表示しつつ、測定可能な血流の最大流速を
高めることができ、しかも、小形の超音波プローブとす
ることのできるようにした超音波診断装置を提供するこ
とにある。Therefore, the purpose of this invention is to eliminate the dead zone for Doppler detection, make it possible to perform Doppler observation at any position in the B-mode image, display a high-resolution 8-mode image, and enable measurement. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic device that can increase the maximum flow velocity of blood flow and can be made into a small ultrasonic probe.
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成する
。すなわち、ドツプラ観測機能を有する超音波診断装置
として、セクタ・スキャンを行う断層像収集領域部とこ
の断層像収集領域部と異なる領域に設定されたドツプラ
用領域部とを有するアレイ・トランスジューサによる超
音波プローブと、駆動パルス信号を発生する発振手段と
、連続波の駆動信号を発生する発振手段と、断層像収集
時に上記駆動パルス信号を上記超音波プローブの断層像
収集領域部に与え、ドツプラ観測時に上記駆動パルス信
号または上記連続波の駆動信号のうち、選択されたもの
を上記超音波プローブのドツプラ用領域部に与える切換
え手段と、ドツプラ観測時のドップラ・ビーム方向を所
望の設定方向に制御する手段とを用いて構成する。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. In other words, as an ultrasonic diagnostic apparatus having a Doppler observation function, ultrasound is generated by an array transducer having a tomographic image acquisition area for sector scanning and a Doppler area set in a different area from this tomographic image acquisition area. a probe; an oscillation means for generating a drive pulse signal; an oscillation means for generating a continuous wave drive signal; a switching means for applying a selected one of the driving pulse signal or the continuous wave driving signal to the Doppler region of the ultrasound probe, and controlling a Doppler beam direction during Doppler observation to a desired setting direction; and means.
(作 用)
このような構成において、超音波プローブとしてはセク
タ・スキャンを行う断層像収集領域部とこの断層像収集
領域部と異なる領域に設定されたドツプラ用領域部とを
有するアレイ・トランスジューサを用いており、また、
超音波の駆動信号発生手段は駆動パルス信号を発生する
発振手段と、連続波の駆動信号を発生する発振手段の二
種類ある。そして、切換え手段により断層像収集時には
上記駆動パルス信号を上記超音波プローブの断層像収集
領域部に与え、ドツプラ観測時には上記駆動パルス信号
または上記連続波の駆動信号のうち、選択されたものを
上記超音波プローブのドツプラ用領域部に与える。また
、ドツプラ観測時のドップラ・ビーム方向は超音波プロ
ーブがアレイ・トランスジューサであり、電子的に所望
の設定方向に制御することが出来るので任意の方向に設
定できる。すなわち、本装置では断層像の収集領域の外
側からドップラ・ビームを送るかたちであり、超音波プ
ローブの送受面に平行に走る血管に対してドップラ・ビ
ームは必ず斜めに入ることになり、ドツプラ検出に対す
る不感帯を無くすことが可能になり、また、ドップラ・
ビーム方向は任意であるので、断層像(Bモード像)の
どの位置に対してもドツプラ観測が出来るようになる。(Function) In such a configuration, the ultrasonic probe includes an array transducer having a tomographic image acquisition area for sector scanning and a Doppler area set in a different area from this tomographic image acquisition area. It is used, and
There are two types of ultrasonic drive signal generation means: oscillation means that generates a drive pulse signal and oscillation means that generates a continuous wave drive signal. The switching means applies the driving pulse signal to the tomographic image collecting area of the ultrasound probe during tomographic image acquisition, and applies a selected one of the driving pulse signal or the continuous wave driving signal to the above during Doppler observation. Apply to the Doppler area of the ultrasound probe. Furthermore, the Doppler beam direction during Doppler observation can be set in any direction since the ultrasound probe is an array transducer and can be electronically controlled to a desired setting direction. In other words, this device sends Doppler beams from outside the tomographic image collection area, and the Doppler beams always enter diagonally into blood vessels running parallel to the transmitting and receiving surface of the ultrasound probe, making Doppler detection difficult. It becomes possible to eliminate the dead zone due to
Since the beam direction is arbitrary, Doppler observation can be performed at any position in the tomographic image (B-mode image).
また、駆動信号を発生する発振手段は連続波用とパルス
・ドツプラ用の二種類あり、ドツプラ観測用には選択に
よりどちらでも利用することが出来るため、パルス駆動
用の駆動パルス信号の周波数を高くすることが可能であ
る。そして、連続波用の駆動信号の周波数を低くするこ
とで、必要によりドツプラ観測用の駆動信号は連続波用
の駆動信号を使用すれば、高分解能の8モード像を表示
しつつ、測定可能な血流の最大流速を高めることができ
る。In addition, there are two types of oscillation means for generating drive signals: continuous wave and pulse Doppler, and either can be used for Doppler observation by selection, so the frequency of the drive pulse signal for pulse drive can be increased. It is possible to do so. By lowering the frequency of the continuous wave drive signal, if necessary, the drive signal for Doppler observation can be used for measurement while displaying a high resolution 8 mode image. The maximum flow rate of blood flow can be increased.
また、超音波プローブをアレイ・トランスジューサとし
、断層像収集領域部とドツプラ用領域部に分け、電子的
にスキャンおよびビーム方位を設定することが出来るの
で断層像の走査断面領域と同一の断面領域にドップラ・
ビームを送ることが出来、目的の部位のドツプラ観測を
行うことが出来るようになる。また、超音波プローブは
セクタ・スキャン用のアレイ・トランスジューサである
ことから、小形の超音波プローブとすることができるよ
うになる。In addition, the ultrasound probe is an array transducer, which is divided into a tomographic image collection area and a Doppler area, and the scanning and beam direction can be set electronically, so that the cross-sectional area is the same as the scanning cross-sectional area of the tomographic image. Doppler
It will be possible to send a beam and perform Doppler observation of the target area. Furthermore, since the ultrasonic probe is an array transducer for sector scanning, it can be made into a small ultrasonic probe.
〈実施例)
以下、本発明の一実施例について、第1図乃至第3図を
参照して説明する。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は本装置の構成を示すブロック図であり、第2図
、第3図は本装置で使用する超音波プローブの構成例で
ある。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this device, and FIGS. 2 and 3 are examples of the configuration of an ultrasonic probe used in this device.
第1図において、31はセクタ電子スキャン用の超音波
プローブである。In FIG. 1, 31 is an ultrasonic probe for sector electronic scanning.
この超音波プローブ31は第2図または第3図に示すよ
うに複数の超音波撮動素子列を形成するアレイ・トラン
スジューサによる電子スキャン用のものを用いており、
且つ、アレイ・トランスジューサは2分割または4分割
すなわち、2組または4組分のアレイ・トランスジュー
サ群■〜■を並設した構成としである。尚、これは−例
であり、分割数はこれに限定されるものでは無い。As shown in FIG. 2 or 3, this ultrasonic probe 31 is used for electronic scanning using an array transducer forming a plurality of rows of ultrasonic imaging elements.
In addition, the array transducer is divided into two or four parts, that is, two or four sets of array transducer groups (1) to (4) are arranged in parallel. Note that this is just an example, and the number of divisions is not limited to this.
32は選択スイッチであり、33はBモード用並びにパ
ルス・ドツプラ用の送受信ならびに連続波ドツプラの受
信を行う送受信回路である。送受信回路33はパルス波
(PW)の駆動パルス信号を発振するパルス波発振手段
およびBモード用のセクタ・スキャン用としてセクタ・
スキャンの方位方向に応じた所定の遅延時間を以てセク
タ・スキャンに用いる一群のアレイの対応するものに与
えるべく駆動信号を遅延させる送信遅延手段、送信時の
遅延時間相当の遅延時間を以て受信信号を遅延させる受
信遅延手段を有し、また、パルス・ドツプラ用としてド
ップラ・ビームの設定方位方向に応じた所定の遅延R間
を以てドツプラ観測に用いる一群のアレイの対応するも
のに与えるべく上記駆動パルス信号を遅延させる遅延手
段、その送信時の遅延時間相当の遅延時間を以てドツプ
ラ受信信号を遅延させる受信遅延手段を有している。3
4は連続波の駆動信号を発生する連続波(CW)用パル
サであり、連続波の駆動信号を発生する発振手段と、こ
の発生した駆動信号をドップラ・ビームの設定方位方向
に応じた所定の遅延時間を以てドツプラ観測に用いる一
群のアレイの対応するものに与えるべく遅延させる送信
遅延手段を有している。35はコントローラであり、ド
ツプラのビーム方向の制御や使用する駆動信号の種類に
応じての選択、Bモードとドツプラ・モードの切換え制
御等を行うもので、上記切換えスイッチ32はこのコン
トローラ35の制御の下に切換え制御されて超音波プロ
ーブ31の各アレイと送受信側との選択接続を行う。32 is a selection switch, and 33 is a transmitting/receiving circuit for transmitting and receiving B mode and pulsed Doppler as well as receiving continuous wave Doppler. The transmitter/receiver circuit 33 is a pulse wave oscillation means for oscillating a pulse wave (PW) driving pulse signal and a sector/receiver circuit for sector scanning for B mode.
A transmission delay means for delaying a drive signal to give it to a corresponding one of a group of arrays used for sector scanning with a predetermined delay time depending on the azimuth direction of the scan, and delaying the received signal by a delay time equivalent to the delay time at the time of transmission. and a reception delay means for applying the driving pulse signal to a corresponding one of a group of arrays used for Doppler observation with a predetermined delay R corresponding to the set azimuth direction of the Doppler beam for pulsed Doppler. It has a delay means for delaying the signal, and a reception delay means for delaying the Doppler received signal by a delay time equivalent to the delay time at the time of transmission. 3
4 is a continuous wave (CW) pulser that generates a continuous wave drive signal, and includes an oscillation means that generates a continuous wave drive signal, and a predetermined CW pulser for transmitting the generated drive signal according to the set azimuth direction of the Doppler beam. It has a transmission delay means for delaying a corresponding one of a group of arrays used for Doppler observation by a delay time. 35 is a controller that controls the Doppler beam direction, selects depending on the type of drive signal to be used, controls switching between B mode and Doppler mode, etc. The changeover switch 32 controls this controller 35. It is selectively connected between each array of the ultrasonic probes 31 and the transmitting/receiving side.
36は超音波Bモード検出・表示部であり、37はドツ
プラ信号検出ユニット、38はシステムコントローラ、
39はCRTディスプレイ装置である。36 is an ultrasonic B mode detection/display unit, 37 is a Doppler signal detection unit, 38 is a system controller,
39 is a CRT display device.
上記超音波Bモード検出・表示部36はBモード用の受
信信号を増幅し、検波、フィルタリング処理等を行う受
信検波部36aとこの検波、フィルタリング処理済みの
受信信号をBモード画像としてフレームメモリに記憶し
、これをCRTディスプレイ装置39の走査に合せて読
み出し映像信号化して出力する表示制御部36bよりな
る。The ultrasonic B-mode detection/display unit 36 includes a reception detection unit 36a that amplifies the B-mode reception signal, performs detection, filtering, etc., and stores the detection and filtered reception signal in a frame memory as a B-mode image. It is comprised of a display control section 36b which stores the data, reads it out in accordance with the scanning of the CRT display device 39, converts it into a video signal, and outputs the signal.
また、ドツプラ信号検出ユニット37は上記送受信回路
33より出力されるドツプラ信号を直交検波するととも
にサンプリングし、フィルタリングして周波数偏移を得
る直交検波処理部37aとこの処理済みの出力をフーリ
エ変換して音速情報を得るフーリエ変換演算部37F)
より成り、これによって得た音速情報は表示制御部36
bに与えられてBモード像とともにCRTディスプレイ
装置39に表示される構成となっている。尚、上記シス
テムコントローラ38は上記超音波プローブ31の4分
割された領域(トランスジューサ群■〜■)のうち、い
ずれの領1或をBモード用とし、いずれの領域をドツプ
ラ用とするかを設定指令により選択するとともに、また
、パルス・ドツプラを用いるか、連続波ドツプラを用い
るかにより、上記送受信回路33のパルス・ドツプラ送
信手段。Further, the Doppler signal detection unit 37 performs orthogonal detection and sampling of the Doppler signal output from the transmitting/receiving circuit 33, and a quadrature detection processing section 37a that performs filtering to obtain a frequency shift, and Fourier transforms the processed output. Fourier transform calculation unit 37F for obtaining sound speed information)
The sound speed information obtained thereby is displayed in the display control section 36.
b and is displayed on the CRT display device 39 together with the B-mode image. Incidentally, the system controller 38 sets which region 1 of the four divided regions (transducer groups ■ to ■) of the ultrasonic probe 31 is to be used for B mode and which region is to be used for Doppler use. The pulsed Doppler transmitting means of the transmitting/receiving circuit 33 is selected by a command and also depending on whether pulsed Doppler or continuous wave Doppler is used.
゛連続波用パルサ34のいずれかを選択制御するととも
にそれに合った観測を行うべくドツプラ信号検出ユニッ
ト37を設定制御機能を有する。``It has a function of controlling the selection of one of the continuous wave pulsers 34 and setting the Doppler signal detection unit 37 in order to perform observation appropriate to the selected one.
このような構成において、上記システムコントローラ3
8に設定指令を与え、上記超音波プローブ31の4分割
または2分割された領域(トランスジューサ群■〜■)
のうち、いずれの領域を8モード用とし、いずれの領域
をドツプラ用とするかを設定する。これによりシステム
コントローラ38は設定された領域をそれぞれに対応さ
せて選択する。また、パルス・ドツプラを用いるか、連
続波ドツプラを用いるかをも外部からオペレータが指令
を与えて設定する。これにより、システムコントローラ
38は上記送受信回路33のパルス・ドツプラ送信手段
1M続波用パルサ34のいずれかを選択制御するととも
にそれに合った観測を行うべくドツプラ信号検出ユニッ
ト37を設定制御する。また、オペレータは外部よりド
ップラ・ビーム方向を設定する。これを受けてコントロ
ーラ35はドツプラのビーム方向の制御や使用する駆動
信号の種類に応じての選択、Bモードとドツプラ・モー
ドの切換え制御等を行う。そして、上記切換えスイッチ
32はこのコントローラ35の制御の下に切換え制御さ
れて超音波プローブ31の各アレイと送受信側との選択
接続を所定のタイミングで交互に繰返し行う。In such a configuration, the system controller 3
8, the ultrasonic probe 31 is divided into four or two regions (transducer groups ■ to ■).
It is set which of these areas is to be used for 8 modes and which area is to be used for Doppler. As a result, the system controller 38 selects the set areas in correspondence with each other. The operator also gives an external command to set whether to use pulse Doppler or continuous wave Doppler. As a result, the system controller 38 selects and controls one of the pulse Doppler transmitting means 1M continuous wave pulsers 34 of the transmitting/receiving circuit 33, and also sets and controls the Doppler signal detecting unit 37 to perform observation in accordance with the selection. The operator also sets the Doppler beam direction from the outside. In response to this, the controller 35 controls the Doppler beam direction, selects the type of drive signal to be used, and controls switching between B mode and Doppler mode. The changeover switch 32 is controlled under the control of the controller 35 to alternately and repeatedly selectively connect each array of the ultrasonic probes 31 to the transmitter/receiver at a predetermined timing.
そして、Bモードの選択タイミング時にはBモード用の
PW波がその選択されたトランスジューサ領域からセク
タ・スキャンにより送受波されるように制御され、ドツ
プラ観測タイミング時には選択されたCWまたはPWの
ドップラ・ビームが設定方向に送受信されるように制御
されて送受信が行われる。受信信号は受信回路33を介
して受信処理され、Bモード用であれば超音波Bモード
検出・表示部36により、増幅、横波、フィルタリング
処理等を受信検波部36aにて行った後、この処理済み
受信信号を表示制御部36bに送る。Then, at the B mode selection timing, the PW wave for the B mode is controlled to be transmitted and received from the selected transducer area by sector scanning, and at the Doppler observation timing, the selected CW or PW Doppler beam is Transmission and reception are controlled so that transmission and reception are performed in the set direction. The received signal is received and processed via the receiving circuit 33, and if it is for B mode, the ultrasonic B mode detection/display section 36 performs amplification, transverse wave, filtering processing, etc. in the receiving detection section 36a, and then this processing is performed. The completed reception signal is sent to the display control section 36b.
そして、Bモード画像としてこれを−Hフレームメモリ
に記憶し、これをCRTディスプレイ装置39の走査に
合せて読み出し映像信号化して出力する。この映像信号
はCRTディスプレイ装置39に与えられ、ここに、B
モード像として表示させる。This is then stored as a B-mode image in the -H frame memory, read out in synchronization with the scanning of the CRT display device 39, converted into a video signal, and output. This video signal is given to the CRT display device 39, where B
Display it as a mode image.
また、ドツプラ観測用の受信信号は送受信回路33を介
して受信処理され、ドツプラ信号検出ユニット37に送
られてこの直交検波処理部37aにて直交検波され、サ
ンプリング、フィルタリングされて周波数偏移を得る。In addition, the received signal for Doppler observation is received and processed through the transmitting/receiving circuit 33, sent to the Doppler signal detection unit 37, orthogonally detected in this quadrature detection processing section 37a, and sampled and filtered to obtain a frequency shift. .
そして、これをフーリエ変換して音速情報を得る。これ
によって得た音速情報は表示制御部36bに与えられて
Bモード像とともにCRTディスプレイ装置39に表示
される。Bモードとドツプラは所定のタイミングで交互
に繰返し行われ、また、ドツプラのビーム路程は図示し
ないマーカ発生装置により設定位置の設定方位方向に8
モード像と重畳させて表示されるので、リアルタイムB
モード像を観察しつつ所望の方位に設定してドツプラ観
測することが出来る。This is then Fourier transformed to obtain sound speed information. The sound velocity information obtained thereby is given to the display control section 36b and displayed on the CRT display device 39 together with the B-mode image. B mode and Doppler are repeated alternately at a predetermined timing, and the beam path of Doppler is changed by a marker generator (not shown) to the set direction of the set position.
Since it is displayed superimposed on the mode image, real-time B
Doppler observation can be performed by setting the desired orientation while observing the mode image.
ところで、本装置に使用している超音波プローブ31は
第2図または第3図に示すように複数の超音波振動素子
列を形成するアレイ・トランスジューサによる電子スキ
ャン用のものを用いており、且つ、アレイ・トランスジ
ューサは2分割または4分割すなわち、2組または4組
分のアレイ・トランスジューサ群■〜■を並設した構成
としである。By the way, the ultrasonic probe 31 used in this device is for electronic scanning using an array transducer forming a plurality of ultrasonic transducer arrays, as shown in FIG. 2 or 3. The array transducer is divided into two or four parts, that is, two or four sets of array transducer groups 1 to 2 are arranged side by side.
そして、あるアレイ・トランスジューサ群をセクタ8モ
ード用とし、他の一つのアレイ・トランスジューサ群を
ドツプラ観測用として用いるようにしたため、8モード
像の走査断面領域の外側から該断面領域に対し斜め方向
で、且つ、任意方位にドップラ・ビームを入射させるこ
とが出来、従って、断面位置を一致させてBモード像と
ドツプラを[1出来る。また、ドツプラは連続波とパル
ス波のいずれでも利用可能であり、目的に応じて選択使
用できる。特に、Bモード像の分解能を高めるべくパル
ス波の周波数を高くしても、連続波を低くすれば高流速
血流の測定を十分な精度を以て測定することが出来る。Since one array transducer group is used for sector 8 mode and another array transducer group is used for Doppler observation, it is possible to scan from outside the scanning cross-sectional area of the 8-mode image in an oblique direction to the cross-sectional area. , and the Doppler beam can be incident in any direction, so the B-mode image and Doppler can be [1] by matching the cross-sectional positions. Furthermore, Doppler can be used in both continuous waves and pulsed waves, and can be selectively used depending on the purpose. In particular, even if the frequency of the pulse wave is increased to improve the resolution of the B-mode image, high-velocity blood flow can be measured with sufficient accuracy by lowering the frequency of the continuous wave.
また、セクタ・スキャン方式を利用するため、超音波プ
ローブは小形にできる。Furthermore, since the sector scan method is used, the ultrasonic probe can be made smaller.
尚、第2図において、セクタ・スキャンのステアリング
角α、βおよび各セクタ・スキャンの垂直方向に対する
左右のずれ角は任意である。また、2種のセクタ・スキ
ャンの中心周波数も任意に決定して良い。更にまた、第
3図の構成において分割した4組分のアレイ・トランス
ジューサ群■〜■はBモード用、PWドツプラ用、CW
ドツプラ用等、群により用途を規定するようにしても良
い。この場合、制御が簡単になる。また、このようにす
るとPWドツプラとCWドツプラを併用して観測するこ
とができる。In FIG. 2, the steering angles α and β of the sector scans and the left and right deviation angles of each sector scan with respect to the vertical direction are arbitrary. Furthermore, the center frequencies of the two types of sector scans may be arbitrarily determined. Furthermore, the four array transducer groups (■ to ■) divided in the configuration shown in Fig. 3 are for B mode, PW Doppler, and CW.
The use may be defined by group, such as for Doppler. In this case, control becomes easier. Moreover, in this way, it is possible to observe using both PW Doppler and CW Doppler.
このように本装置は、ドツプラ観測機能を有する超音波
診断装置として、セクタ・スキャンを行う断層像収集領
域部とこの断層像収集領域部と異なる領域に設定された
ドツプラ用領域部とを有するアレイ・トランスジューサ
による超音波プローブを用い、また、駆動パルス信号を
発生する発振手段と連続波の駆動信号を発生する発振手
段とを設けるとともに、断層像収集時には上記駆動パル
ス信号を上記超音波プローブの断層像収集領域部に与え
、ドツプラ観測時には上記駆動パルス信号または上記連
続波の駆動信号のうち、選択されたものを上記超音波ブ
ーローブのドツプラ用領域部に与えるようにし、また、
ドツプラ観測時のドップラ・ビーム方向を所望の設定方
向に設定出来るようにしたものである。As described above, the present device is an ultrasonic diagnostic device having a Doppler observation function, and includes an array having a tomographic image acquisition area for sector scanning and a Doppler area set in a different area from the tomographic image acquisition area.・An ultrasonic probe using a transducer is used, and an oscillation means that generates a drive pulse signal and an oscillation means that generates a continuous wave drive signal are provided, and when collecting tomographic images, the drive pulse signal is transmitted to the tomogram of the ultrasonic probe. and at the time of Doppler observation, a selected one of the driving pulse signal or the continuous wave driving signal is applied to the Doppler area of the ultrasonic boolobe;
This allows the Doppler beam direction to be set to a desired direction during Doppler observation.
すなわち、本装置では断層像の収集領域の外側からドッ
プラ・ビームを送るかたちであり、超音波プローブの送
受面に平行に走る血管に対してドップラ・ビームは必ず
斜めに入ることになるので、ドツプラ検出に対する不感
帯を無くすことが出来るようになり、また、ドップラ・
ビーム方向は任意であるので、断層像(Bモードm)の
どの位置に対してもドツプラ観測が出来るようになる。In other words, this device sends Doppler beams from outside the tomographic image collection area, and the Doppler beams always enter diagonally into blood vessels running parallel to the sending and receiving surface of the ultrasound probe. It has become possible to eliminate the dead zone for detection, and it has also become possible to eliminate Doppler
Since the beam direction is arbitrary, Doppler observation can be performed at any position in the tomographic image (B mode m).
また、駆動信号を発生する発振手段は連続波用とパルス
・ドツプラ用の二種類あり、ドツプラ観測用には選択に
よりどちらでも利用することが出来るため、パルス駆動
用の駆動パルス信号の周波数を高くすることが可能であ
る。そして、連続波用の駆動信号の周波数を低くするこ
とで、必要によりドツプラ観測用の駆動信号は連続波用
の駆動信号を使用すれば、高分解能のBモード像を表示
しつつ、測定可能な血流の最大流速を高めることができ
る。また、超音波プローブをアレイ・トランスジューサ
とし、断wIm収1fR1部とドツプラ用領域部に分け
、電子的にスキャンおよびビーム方位を設定することが
出来るので断層像の走査断面領域と同一の断面領域にド
ップラ・ビームを送ることが出来、目的の部位のドツプ
ラ観測を行うことが出来るようになる。また、超音波プ
ローブはセクタ・スキャン用のアレイ・トランスジュー
サであることから、小形の超音波プローブとすることが
できるようになる。In addition, there are two types of oscillation means for generating drive signals: continuous wave and pulse Doppler, and either can be used for Doppler observation by selection, so the frequency of the drive pulse signal for pulse drive can be increased. It is possible to do so. By lowering the frequency of the continuous wave drive signal, if necessary, the continuous wave drive signal for Doppler observation can be used to display a high-resolution B-mode image while making measurements possible. The maximum flow rate of blood flow can be increased. In addition, the ultrasonic probe is an array transducer, and it is divided into a cross-section wIm acquisition 1fR1 section and a Doppler area, and the scanning and beam direction can be set electronically, so that the cross-sectional area is the same as the scanning cross-sectional area of the tomographic image. It is possible to send a Doppler beam and perform Doppler observation of the target area. Furthermore, since the ultrasonic probe is an array transducer for sector scanning, it can be made into a small ultrasonic probe.
尚、本発明は上記し、且つ、図面に示す実施例に限定す
ることなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得る。It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.
以上詳述したように本発明によれば、ドツプラ検出に対
する不感帯を無くして、Bモード像のどの位置に対して
もドツプラ観測が出来るようになり、また、^分解能の
8モード像を表示しつつ、測定可能な血流の最大流速を
高めることができ、しかも、小形の超音波プローブとす
ることのできるようにした超音波診断装置を提供するこ
とかで−きる。As described in detail above, according to the present invention, the dead zone for Doppler detection is eliminated, Doppler observation can be performed at any position in the B-mode image, and it is possible to perform Doppler observation at any position in the B-mode image. It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that can increase the maximum measurable flow velocity of blood flow and can also be made into a small ultrasonic probe.
第1図は本装置の構成を示すブロック図、第2図、第3
図は本装置で使用する超音波プローブの構成例を示す因
、第4図〜第7図は従来の装置で使用した超音波プロー
ブの構成例を示す図である。
31・・・超音波プローブ、32・・・選択スイッチ、
33・・・送受信回路、34・・・連続波(CW)用パ
ルサ、35・・・コントローラ、36・・・超音波Bモ
ード検出・表示部、37・・・ドツプラ信号検出ユニッ
ト、38・・・システムコントローラ、39・・・CR
Tディスプレイ装置。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
?4s14FM 笥5 w第6r
笥7tで
笥2図 第3マFigure 1 is a block diagram showing the configuration of this device, Figures 2 and 3.
The figure shows an example of the structure of an ultrasonic probe used in the present apparatus, and FIGS. 4 to 7 show examples of the structure of an ultrasonic probe used in a conventional apparatus. 31... Ultrasonic probe, 32... Selection switch,
33... Transmission/reception circuit, 34... Continuous wave (CW) pulser, 35... Controller, 36... Ultrasonic B mode detection/display section, 37... Doppler signal detection unit, 38...・System controller, 39...CR
T display device. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue? 4s14FM 5th w 6th r
3rd ma of 7 tons of tassels and 2 tatami mats
Claims (1)
タ・スキャンを行う断層像収集領域部とこの断層像収集
領域部と異なる領域に設定されたドップラ用領域部とを
有するアレイ・トランスジューサによる超音波プローブ
と、駆動パルス信号を発生する発振手段と、連続波の駆
動信号を発生する発振手段と、断層像収集時に上記駆動
パルス信号を上記超音波プローブの断層像収集領域部に
与え、ドップラ観測時に上記駆動パルス信号または上記
通続波の駆動信号のうち、選択されたものを上記超音波
プローブのドップラ用領域部に与える切換え手段と、ド
ップラ観測時のドップラ・ビーム方向を所望の設定方向
に制御する手段とを具備してなる超音波診断装置。As an ultrasonic diagnostic apparatus having a Doppler observation function, an ultrasonic probe using an array transducer has a tomographic image collecting area for sector scanning and a Doppler area set in a different area from this tomographic image collecting area. , oscillation means for generating a drive pulse signal, oscillation means for generating a continuous wave drive signal, applying the drive pulse signal to the tomographic image collection area of the ultrasound probe during tomographic image acquisition, and applying the drive pulse signal to the tomographic image acquisition area of the ultrasound probe during Doppler observation; switching means for applying a selected one of the pulse signal or the continuous wave drive signal to the Doppler region of the ultrasound probe; and means for controlling the Doppler beam direction during Doppler observation to a desired setting direction. An ultrasonic diagnostic device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7296586A JPS62231631A (en) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7296586A JPS62231631A (en) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62231631A true JPS62231631A (en) | 1987-10-12 |
Family
ID=13504598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7296586A Pending JPS62231631A (en) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | Ultrasonic diagnostic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62231631A (en) |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7296586A patent/JPS62231631A/en active Pending
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