(57)【要約】【課題】機械走査を行なう１次元配列振動子を備えた探触子を用いてパルスドプラにより血流計測を行なう場合において、体動などにより血管が機械走査方向にずれたとき、振動子配列方向や深さ方向のように補正を行なうためのデータがなく、ずれ補正に時間がかかるという問題点があった。【解決手段】ドプラ血流計測を行なう前に、あらかじめ機械方向走査を行ないドプラゲート付近のデータをメモリ８に取り込んでおく。位置ずれを起こしたときには、振動子の配列方向の走査で得られるドプラ付近のデータと、あらかじめ機械走査で取り込んでおいたデータをつきあわせることで、ずれの方向と、ずれの量を特定し、モータ制御器９を介して、モータ２を動かし、ゲート位置の機械走査方向の補正を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に対して超音波の送受信を行なう複数の振動子から構成され、前記複数の振動子の配列方向と異なる方向に揺動が可能な探触子と、揺動を行なうためのモータと、前記モータを制御するためのモータ制御器と、前記探触子からの信号より２次元もしくは３次元振幅情報を抽出するＢモード処理器と  前記探触子からの信号より血流情報を抽出するパルスドプラ処理器と、前記パルスドプラ処理器で処理するための受信信号の切りだし位置を決定するゲート決定器と、前記Ｂモード処理器より入力された機械走査方向断面を含む情報を保持するメモリとを有し、被検体の動きに応じて前記ゲート位置決定器によりゲート位置を制御することを特徴とする超音波診断装置。
【請求項２】
ゲート位置の制御は、前記メモリに蓄えられた血管付近の組織情報によることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【請求項３】
ゲート位置の制御は、前記メモリに蓄えられた血管形状情報によることを特徴とする請求項１記載の超音波診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体内の血流情報を抽出し、表示する超音波ドプラ機能を備えた超音波診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波診断装置は、超音波を被検体内に放射し、受信したエコーから体内の臓器などの形態情報や血液の流れを表示することができるもので、その原理はよく知られている。
【０００３】
超音波による血流計測は、送信に連続波を用いるものと、パルス波を用いるものがあり、本願に関係するものはパルス波を用いる血流計測である。
【０００４】
パルス波を用いる血流計測には２つがあり、１つは常に同一方向に対して送受信を行なうパルスドプラ、もう１つは同一方向に数回の送受信を行ない、送受信の方向をずらしていくことで、複数箇所の血流情報を得るカラーフローである。
【０００５】
パルスドプラにおいては、受信した信号に対し、関心のある深さに関し、関心のある部位（幅）の情報を得るために、受信信号に対しゲートと呼ばれる切り出し作業を行なう。
【０００６】
同一方向に対して複数回の送受信を行なったとき、反射体（ここでは血液）が移動していれば、複数回の送受信で得た受信信号における血流成分の位相が変化する。受信信号を位相検波し、その回転速度を求めることで血流の速度を求めることができる。
【０００７】
体内の血流情報を得る上での問題点として、被検部位が被検者の呼吸や心拍などで動いてしまうという問題がある。ゲートを設定してその部分の血流情報を得ていたのに、血管がゲートから外れてしまい、血流情報が得られなくなってしまう。
【０００８】
図５は従来の超音波診断装置のブロック図を示す。送受信器１２で発生した電気パルスにより探触子１０内の振動子（図示せず）が駆動され、発生した超音波パルスは、被検体（図示せず）に放射される。被検体内で反射した超音波信号は探触子１０で電気パルスに変換され、送受信器１１を経たのち、信号処理の目的に合わせ、Ｂモード処理器１２、または、ＣＦ（カラーフロー）モード処理器１３、ｐＤ（パルスドプラ）モード処理器１４に送られる。Ｂモード処理器１２では受信信号の振幅を輝度に変調し、２次元表示するための信号を作成する。ＣＦモード処理器１３、ｐＤモード処理器１４の動作については前述したように位相検波した信号の位相変化から血流情報を抽出する。
【０００９】
これらの処理器で作成されたデータは合成器１５において合成される。合成の具体的な例は複数のモード処理器のデータの重畳であるが、並べて表示する場合もある。
【００１０】
合成器１５においてパルスドプラモードにおける血流状況の監視を行なっている。ゲートの前後の血流を見て、ゲートの血流より速度が速い、パワーが大きいなどの条件によりゲートの位置を決定しているゲート位置決定器１７に制御信号を送り、ゲート位置を補正する（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
また、同じ送受信ビーム上での浅い部位、深い部位にしかゲート位置を補正できないが、２次元面上に移動することが可能な手法もある（例えば特許文献２参照）。
【００１２】
さらに２次元配列振動子を用いた３次元走査において、ゲートの位置を３次元的に補正する手法がある(例えば特許文献３参照)。
【特許文献１】特開平６―２１７９７５号公報
【特許文献２】特表２００３―５２３２５０号公報
【特許文献３】特開２００７―３１９２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
超音波により被検体を２次元走査し、３次元情報を得る手法として、前述の２次元配列振動子を用いた探触子のほかに、１次元配列振動子を機械的に揺動させる探触子が知られている。この手法の利点は振動子の配列が１次元であるため、振動子数が少なく、送受信回路が小規模で済むことである。
【００１４】
しかしながら、この１次元配列振動子を機械的に揺動させる探触子においては、機械的な走査方向（以下、短軸方向と呼ぶ）の走査は、機械的な揺動を伴うので瞬時に行なうことができない。２次元配列振動子のようにゲート部分の血流信号を得ながら同時に周辺の血流を監視することは不可能である。
【００１５】
本発明は、機械的揺動を用いた２次元走査探触子においても、血管位置のずれにゲートを追従される超音波診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、あらかじめ記憶しておいた血管もしくは血管付近のデータを用いて血管の移動情報を特定することで、課題を解決するものである。
【００１７】
本発明の超音波診断装置は、被検体に対して超音波の送受信を行なう複数の振動子から構成され複数の振動子の配列方向と異なる方向に揺動が可能な探触子と、揺動を行なうためのモータと、モータを制御するためのモータ制御器と、前記探触子からの信号より２次元もしくは３次元振幅情報を抽出するＢモード処理器と  前記探触子からの信号より血流情報を抽出するパルスドプラ処理器と、パルスドプラ処理器で処理するための受信信号の切りだし位置を決定するゲート決定器と、Ｂモード処理器より入力された機械走査方向断面を含む情報を保持するメモリより構成し、被検体の動きに応じてメモリ内の情報を参照することで、ゲート位置決定器によりゲート位置を補正するものである。
【００１８】
さらに本発明の超音波診断装置は、ゲート位置の制御を、メモリに蓄えられた血管付近の組織情報により行なうものである。
【００１９】
さらに本発明の超音波診断装置は、ゲート位置の制御をメモリに蓄えられた血管形状情報により行なうものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の超音波診断装置によれば、１次元配列振動子を機械的に走査する探触子を用い、血流情報を得るドプラモードにおいて、被検体が機械走査方向に動いた場合にも追従が可能なとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施について、図１〜図４を用いて説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
図１に本実施の形態の超音波診断装置のブロック図を示す。図１の診断装置は、電気信号と超音波信号の変換を行なう探触子１、探触子１への電気駆動パルスの供給を行ない、探触子１からの電気信号の増幅処理を行なう送受信器１１、送受信器１１の受信信号をＢモード処理するＢモード処理器１２、送受信器１１の受信信号をパルスドプラ処理するｐＤモード処理器１４、Ｂモード処理器１２とｐＤモード処理器１４の出力から画像を合成する合成器５、合成器の合成画像を表示する表示器１６、Ｂモード処理器１２の出力を記憶するメモリ８、メモリ８からの読み出しデータおよびＢモード処理器１２の出力からゲート位置の補正情報を生成するゲート位置決定器７、探触子１の機械駆動を行なうためのモータ２、モータ２の制御を行なうモータ制御器９から構成される。
【００２３】
パルスドプラでは、まず、見ようとする血管に検査者がゲートの位置を合わせる。合わせたゲートの位置に対して探触子１により超音波の送受信を行ない、得た信号よりｐＤモード処理器１４により血流情報を得る。
【００２４】
本実施の形態では、検査者がゲートを合わせた段階で、まずモータ制御器９によりモータ２を制御して、血管付近の３次元情報を取り込み、Ｂモード処理器１２を介してメモリ８に記憶させる。
【００２５】
パルスドプラモードにおいて血流情報を得るが、体動などにより血管がゲート位置から外れた場合には、ゲート位置決定器７が現在のＢモード画像と、あらかじめメモリ８に記憶させた画像を比較して、ずれ方向とずれの量を割り出し、モータ制御器９に補正用制御データを送る。モータ制御器９はモータ２を動かして、ゲート位置を適正な場所に移動させる。
【００２６】
メモリ取込み情報の例を図２に示す。図２において２０は血管であり、深さ方向、機械的走査方向の両方と交差する方向に走っているとする。このとき、ゲートを合わせた時点で図１のモータ２で探触子１を揺動させ、メモリ取込み領域２２部分の体組織２１の情報を得てメモリ８に記憶させる。得る情報は深さ方向×機械的走査方向の２次元情報でも、さらに配列振動子による走査方向をも加えた３次元情報でもよい。
【００２７】
ゲートが血管からずれたときに、図１のメモリ８から機械的走査方向にスライスした次データ（１次元もしくは２次元データ）を図１のＢモード処理器１２から得た現在の情報とつきあわせて、ずれの方向と量を特定する。つきあわせの方法は具体的には相関などが挙げられる。
【００２８】
メモリ取込み情報の別の例を図３に示す。図３は深さ方向に見た図であり、振動子配列方向に走る血管２０の中央にゲート位置２３が置かれている。メモリ取込み領域２２はゲート位置２３の振動子配列方向に血管壁を横切るように取り込まれる。取り込まれたデータを機械走査方向にスライスすると、図４のように血管壁の位置が少しずつずれている。
【００２９】
ゲート位置とゲート位置から振動子配列方向の軸（図３に点線で示す）は、機械的走査を必要とせず取り込むことが可能である。
【００３０】
図３のようにゲート位置が血管の中央にあったとき、被検者の体動などにより血管が機械走査方向にずれたとき、ゲート位置２３の配列振動子方向（点線）上のメモリ取込み領域の走査を行ない、壁の位置をメモリに取り込まれたスライス画像と較べることで、ずれの方向と量を特定することができる。
【００３１】
以上のように機械走査を行なう１次元配列振動子を用いた探触子における、機械走査方向へのパルスドプラにおけるゲート位置ずれに対する補正の方法を述べたが、同様な方法を用いて、カラーフローにおける位置補正や、血管壁の組織性状を診断する場合の位置ずれにも適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は上記実施の形態より明らかなように、機械走査を行なう１次元配列振動子において、あらかじめ血管付近の情報を蓄積することで、被検者の体動などによるゲート位置ずれを精度良く高速に補正することができ、操作性の優れた超音波診断装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における超音波診断装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における血管付近のデータ取込みの説明図
【図３】本発明の第１の実施の形態における血管付近のデータ取込みの別の説明図
【図４】本発明の第１の実施の形態における血管付近のデータ取込みの別の説明図
【図５】従来の超音波診断装置のブロック図
【符号の説明】
【００３４】
１、１０  探触子
２、モータ
５、１５  合成器
７、１７  ゲート位置決定器
９  モータ制御器
１１  送受信器
１２  Ｂモード処理器
１３  ＣＦモード処理器
１４  ｐＤモード処理器
１６  表示器
２０  血管
２１  体組織
２２  メモリ取込み領域
２３  ゲート位置
２４  血管壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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