[发明专利]超声波图像取得装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生成多普勒频谱图像的超声波图像取得装置。更具体地说涉及一种自动地调整多普勒频谱图像的速度范围的超声波图像取得装置。

背景技术

以往，如下的超声波图像取得装置是已知的：并用超声波脉冲反射法和超声波多普勒法，通过使用了一个超声波探测器的超声波操作来取得诊断部位的断层像和其血流信息，并且实时地至少显示该血流信息。在该超声波图像取得装置中，由于对体内的有血液等的流的诊断部位发送接收的超声波的多普勒效应，接收频率相对于发送频率稍微偏移，根据该偏移频率(多普勒偏移频率)与血流速度成比例的超声波多普勒法的原理，来进行多普勒偏移频率的频率解析，根据其结果取得血流信息。

在上述的超声波图像取得装置中，将多普勒频率的频谱图像作为对象来进行在诊断中使用的项目(参数)的计测处理，该多普勒频率的频谱图像是以频率f为纵轴、以时间t为横轴、将角频率分量的功率(强度)作为亮度(灰度)，将对所取得的多普勒信号的快速傅立叶变换(FFT)的频率分析的结果进行频谱显示而得到的。

按顺序对该计测处理的流程进行说明。(1)在多普勒频率的频谱图像上，求出与该频率f轴方向的频率分布内的最大频率对应的最大流速Vp(Vpeak)以及与平均频率对应的平均速度Vm(Vmean)的位置。(2)在该时间轴t方向上描绘出该最大流速Vp、平均流速Vm的1个时间变化。(3)在示出该Vp、Vm的时间性位置变化曲线的描绘波形上，在每个心周期(1次心跳)进行心脏收缩期的波形峰值PS(Peak of Systolic，心脏收缩峰值)以及心脏舒张期的波形峰值ED(End of Diastolic，舒张期末)的同步检测。(4)根据该PS·ED的信息，执行如下处理：计测血管内的血流量、脉动流的HR(HeartRate：心率)、PI(Pulsatility Index，脉动指数)、以及RI(ResistanceIndex，阻力指数)等与诊断相关的各种参数(指标)，并显示其计测值(参数计测处理)。

上述的Vp、Vm的描绘波形检测处理、PS·ED的峰值检测处理、以及PI、RI等参数计测处理是以凝固图像为对象基本进行人工操作。而且，近年来，以实时图像为对象并以自动操作进行的超声波图像取得装置也得到了普及。

但是，在脉冲多普勒(PW)法中，发送具有预定的重复频率的脉冲，利用预定的采样频率来进行所接收到的信号的频率解析。在用于该频率解析的采样频率fs低于多普勒偏移频率的情况下，引起混迭(Aliasing)现象(折叠)。因此，为了防止该现象，需要提高脉冲的重复频率(RPF：Pulse Repetition Frequency)，缩短每次的观测时间间隔。在该情况下，如果指定了所希望测定的位置，则必然地决定了最大的PRF，如果决定了PRF，则也决定了可以计测的最高血流速度。将该可以计测的最高血流速度称为速度范围。

例如，在希望对30cm左右的血流速度进行测量时，如果设为10cm左右的速度范围，则发生混迭，而无法对血流进行测量。因此，在该情况下，需要将速度范围设定为50cm左右。

在进行了多普勒频谱显示的情况下，如果速度范围过小，则如上述产生折叠部分。在这样的情况下，通过操作者手动地将多普勒速度范围设定得较大，而使折叠部分落于奈奎斯特频率(Nyquist rate)(PRF的一半)内，从而得到在显示上连接良好的多普勒频谱图像。

相反，如果速度范围过大，则频谱的波形变小而难以观测。在这样的情况下，操作者通过将速度范围设定得较小，可以得到有效地使用了显示画面的上下的易于观测的多普勒频谱图像。

另外，在超声波多普勒法中，对血流的方向流向超声波探测器的血流附加正的符号。另外，对远离超声波探测器的血流附加负的符号。如果向某血管施加超声波探测器，则在该血管为动脉的情况下血流的速度随着脉动而变动，但跨越正负的变化少，而通常偏向正负的某一侧。

例如，在进行多普勒频谱显示时产生了折叠部分的情况下，操作者有时对基线移位开关进行操作来使多普勒频谱图像的基线(BL＝0)移位。将其称为速度偏差的调整。通过使该基线移位-0.25(基线移位量＝-0.25)，折叠部分超过奈奎斯特频率地移动，从而得到在显示上连接良好的多普勒频谱。

此处，参照图1来对超声波图像取得装置取得的多普勒频谱图像进行说明。图1是示出由超声波图像取得装置取得的断层像和多普勒频谱图像的图。此处，对将颈动脉作为诊断部位而取得并显示断层像和多普勒频谱图像的情况进行说明。