JP2574820B2 - 超音波パレスドプラ計測装置 - Google Patents
超音波パレスドプラ計測装置Info
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- JP2574820B2 JP2574820B2 JP29757387A JP29757387A JP2574820B2 JP 2574820 B2 JP2574820 B2 JP 2574820B2 JP 29757387 A JP29757387 A JP 29757387A JP 29757387 A JP29757387 A JP 29757387A JP 2574820 B2 JP2574820 B2 JP 2574820B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超音波により物体の速度を検出する装置に関
し、とくに生体内の血流速度をリアルタイムで計測する
装置に関する。
し、とくに生体内の血流速度をリアルタイムで計測する
装置に関する。
通常、測定できる最高ドプラ周波数は、送波バースト
波のくり返し周期Ｔのとき、1/2Tである。これに対し、
本願発明者らが先に特開昭62−169073号公報にて提案し
た新パルスドプラ法（上記）によれば、送波バースト波
のくり返し周期をＴとＴ＋Tsの２種類とすることによ
り、測定できる最高ドプラ周波数は、1/2Tsとなる。こ
れは、従来の限界をT/Ts倍とする新パルスドプラ方式で
ある。
波のくり返し周期Ｔのとき、1/2Tである。これに対し、
本願発明者らが先に特開昭62−169073号公報にて提案し
た新パルスドプラ法（上記）によれば、送波バースト波
のくり返し周期をＴとＴ＋Tsの２種類とすることによ
り、測定できる最高ドプラ周波数は、1/2Tsとなる。こ
れは、従来の限界をT/Ts倍とする新パルスドプラ方式で
ある。
このように、ドプラ周波数を測定することにより、比
較的高速の物体の流速を知ることが可能である。ところ
が、人体内の血管、あるいは心蔵内の血流を計測するに
は、血管壁あるいは心蔵壁などの壁の動きと血流とを分
離するため、MTI（固定物除去フィルタ）フィルタを用
いている。
較的高速の物体の流速を知ることが可能である。ところ
が、人体内の血管、あるいは心蔵内の血流を計測するに
は、血管壁あるいは心蔵壁などの壁の動きと血流とを分
離するため、MTI（固定物除去フィルタ）フィルタを用
いている。
新パルスドプラ方式においては、このMTIを送波間隔
の異なりに起因する異なる特性の２種類のMTIフィルタ
を用いている。このフィルタの特性の違いにより、ドプ
ラ周波数の測定において誤差が生じる問題がある。
の異なりに起因する異なる特性の２種類のMTIフィルタ
を用いている。このフィルタの特性の違いにより、ドプ
ラ周波数の測定において誤差が生じる問題がある。
本発明の目的は、このような従来の問題点を解決し、
通常の血流ならびに高速の血流に対し、正確な測定が可
能なパルスドプラ計測装置を提供することにある。
通常の血流ならびに高速の血流に対し、正確な測定が可
能なパルスドプラ計測装置を提供することにある。
上記目的は、超音波パルスの異なる送波条件に対し
て、各送波条件に共通の特性を持つようMTIフィルタを
構成し配置することにより，達成される。すなわち二つ
の異なる間隔で超音波パルスを送波する場合、交互に異
なる間隔で送波する方式と、一方の間隔で任意回数超音
波パルスを送波したのち他方の間隔で任意回数送波し、
これを繰り返す方式とが考えられる。前者においてはMT
Iフィルタの遅延時間を二つの異なる間隔の和の間隔の
整数倍に比例する遅延時間とする構成、後者においては
MTIフィルタの遅延時間を二つの異なる間隔の積の整数
倍に比例する遅延時間とする構成にすれば良い。
て、各送波条件に共通の特性を持つようMTIフィルタを
構成し配置することにより，達成される。すなわち二つ
の異なる間隔で超音波パルスを送波する場合、交互に異
なる間隔で送波する方式と、一方の間隔で任意回数超音
波パルスを送波したのち他方の間隔で任意回数送波し、
これを繰り返す方式とが考えられる。前者においてはMT
Iフィルタの遅延時間を二つの異なる間隔の和の間隔の
整数倍に比例する遅延時間とする構成、後者においては
MTIフィルタの遅延時間を二つの異なる間隔の積の整数
倍に比例する遅延時間とする構成にすれば良い。
上記構成によりドプラ信号は送波条件に依らない共通
の特性を持つMTIフィルタを通過することになり、ドプ
ラ周波数測定における誤差を減少させ、正確な測定が可
能となる。
の特性を持つMTIフィルタを通過することになり、ドプ
ラ周波数測定における誤差を減少させ、正確な測定が可
能となる。
以下、本発明の原理および実施例を図面により詳述す
る。先ず、本発明の概略構成と動作原理について述べ
る。
る。先ず、本発明の概略構成と動作原理について述べ
る。
第１図は、本発明の一実施例を示すパルスドプラ装置
のブロック図である。
のブロック図である。
本発明のパルスドプラ計測装置は、送波回路１と受波
回路２、位相比較器２、MTIフィルタ（固定物除去フィ
ルタ）6,7、位相検出器20,21,22複素数加算器23,24とロ
ーパスフィルタ25、角度検出器27から、主に構成されて
いる。ここで新たにMTIフィルタ6,7の改良を行なってい
る。
回路２、位相比較器２、MTIフィルタ（固定物除去フィ
ルタ）6,7、位相検出器20,21,22複素数加算器23,24とロ
ーパスフィルタ25、角度検出器27から、主に構成されて
いる。ここで新たにMTIフィルタ6,7の改良を行なってい
る。
送波回路１により、この異なる送波間隔ＴとＴ＋Tsで
超音波パルスが超音波トランスデューサ４から反射物体
５に向けて、繰返し送波される。反射物体５により反射
した超音波パルスは受波回路２で受波され、位相比較器
３において、参照信号α＝A cos ω0tとα′＝A sin ω
0tとの位相比較が行なわれ、それぞれの出力VR,TIが得
られる。いま反射体５についての位相比較器３の出力を
VRn,VIn（Ｎ＝1,2,…）と表わすと、VRn,VInは次式で示
すことができる。
超音波パルスが超音波トランスデューサ４から反射物体
５に向けて、繰返し送波される。反射物体５により反射
した超音波パルスは受波回路２で受波され、位相比較器
３において、参照信号α＝A cos ω0tとα′＝A sin ω
0tとの位相比較が行なわれ、それぞれの出力VR,TIが得
られる。いま反射体５についての位相比較器３の出力を
VRn,VIn（Ｎ＝1,2,…）と表わすと、VRn,VInは次式で示
すことができる。
VRn＝An cos θｎ （１） VIn＝An sin θｎ （２） 簡単のため、上式（１），（２）を次式でまとめて、
記すると vn′＝An exp（j θｎ） （３） となる。
記すると vn′＝An exp（j θｎ） （３） となる。
超音波パルスの送波を送波間隔ＴとＴ＋Tsの２種類で
交互に行なう場合、MTI6、MTI7では（一次のMTIのと
き）、それぞれ v2k-1＝ｖ′2k+1−ｖ′2k-1 （４） v2k＝ｖ′2k+2−ｖ′2k （５） の一次差分処理が実施される。（ｋ＝1,2,…）これら位
相ベクトルから位相差検出器20,21では所望の位相差ベ
クトルが検出される。すなわち、位相差検出器20では、
位相ベクトルv2kが入力されると一時刻前の位相ベクト
ルv2k-1の複素共役ベクトルｖ＊ 2k-1との複素乗算が実
施される。すなわち、 YOk＝v2k・ｖ＊ 2k-1 （６） 位相差検出器21では、同様に、位相ベクトルv2k+1が入
力されると一時刻前の位相ベクトルvQkの複素共役ベク
トルｖ＊ 2kとの複素乗算が実施される。すなわち、 YEk＝v2k+1v＊ 2k （７） これら位相ベクトルYOk,YEkは、雑音により不安定であ
るため任意回数Ｎ回（例えば８回）加算平均化する。複
素加算器23,24は、そのため用いられ をそれぞれ算出する。さらに位相差検出器22はこれら位
相差ベクトルXE,XOの位相差検出が行なわれる。すなわ
ち、位相差検出器22に位相差ベクトルXEが入力される
と、入力されているもう一つの位相差ベクトルXOの複素
共役ベクトルXO ＊との複素乗算が実施される。それを差
位相差ベクトルＵとおけば Ｕ＝XEXO ＊ （10） である。
交互に行なう場合、MTI6、MTI7では（一次のMTIのと
き）、それぞれ v2k-1＝ｖ′2k+1−ｖ′2k-1 （４） v2k＝ｖ′2k+2−ｖ′2k （５） の一次差分処理が実施される。（ｋ＝1,2,…）これら位
相ベクトルから位相差検出器20,21では所望の位相差ベ
クトルが検出される。すなわち、位相差検出器20では、
位相ベクトルv2kが入力されると一時刻前の位相ベクト
ルv2k-1の複素共役ベクトルｖ＊ 2k-1との複素乗算が実
施される。すなわち、 YOk＝v2k・ｖ＊ 2k-1 （６） 位相差検出器21では、同様に、位相ベクトルv2k+1が入
力されると一時刻前の位相ベクトルvQkの複素共役ベク
トルｖ＊ 2kとの複素乗算が実施される。すなわち、 YEk＝v2k+1v＊ 2k （７） これら位相ベクトルYOk,YEkは、雑音により不安定であ
るため任意回数Ｎ回（例えば８回）加算平均化する。複
素加算器23,24は、そのため用いられ をそれぞれ算出する。さらに位相差検出器22はこれら位
相差ベクトルXE,XOの位相差検出が行なわれる。すなわ
ち、位相差検出器22に位相差ベクトルXEが入力される
と、入力されているもう一つの位相差ベクトルXOの複素
共役ベクトルXO ＊との複素乗算が実施される。それを差
位相差ベクトルＵとおけば Ｕ＝XEXO ＊ （10） である。
第２図は、以上の一連の処理を図で示したものであ
る。超音波パルスの送波が送波間隔ＴとＴ＋Tsで交互に
行なわれるので、得られるドプラ信号は不等間隔とな
る。ただしT:T＋Ts＝2:3の関係にある場合である。ドプ
ラ信号（位相ベクトルは２時刻遅れたドプラ信号と差分
することによりMTIが実施される。送波間隔Ｔにおける
位相差ベクトルv2k・ｖ＊ 2k-1と送波間隔Ｔ＋Tsにおけ
る位相差ベクトルv2k+1v＊ 2kがそれぞれ例えば８データ
ずつ求められ、加算平均され、位相差ベクトルXOとXEを
得ている。このため、必要なデータ長は９（2T＋Ts）で
ある。それからさらに差位相差ベクトルＵを得る。この
場合、一般的にはMTIにおける遅延時間は送波間隔Ｔと
Ｔ＋Tsの和の整数倍の時間であればよい。
る。超音波パルスの送波が送波間隔ＴとＴ＋Tsで交互に
行なわれるので、得られるドプラ信号は不等間隔とな
る。ただしT:T＋Ts＝2:3の関係にある場合である。ドプ
ラ信号（位相ベクトルは２時刻遅れたドプラ信号と差分
することによりMTIが実施される。送波間隔Ｔにおける
位相差ベクトルv2k・ｖ＊ 2k-1と送波間隔Ｔ＋Tsにおけ
る位相差ベクトルv2k+1v＊ 2kがそれぞれ例えば８データ
ずつ求められ、加算平均され、位相差ベクトルXOとXEを
得ている。このため、必要なデータ長は９（2T＋Ts）で
ある。それからさらに差位相差ベクトルＵを得る。この
場合、一般的にはMTIにおける遅延時間は送波間隔Ｔと
Ｔ＋Tsの和の整数倍の時間であればよい。
第４図（ｂ）はｆ＝2/Tの場合のMTIの周波数特性を示
している。ただしT:T＋Ts＝2:3の場合である。送波間隔
のＴに対するMTIの周波数特性と送波間隔Ｔ＋Tsに対す
るMTIの周波数特性は共通のものであることが示されて
いる。この場合、MTIの遅延時間は2T＋Ts（＝1/（f/
5））であり、両者共通である。第４図（ａ）は、従来
におけるMTIフィルタの特性の例である。送波間隔Ｔに
対する周波数特性と、送波間隔Ｔ＋Tsに対する周波数特
性は異なっている。ただし、T:T＋Ts＝2:3、ｆ＝2/Tの
場合である。送波間隔Ｔに対する遅延時間はＴ（＝1/
（2/f））、送波間隔Ｔ＋Tsに対する遅延時間はＴ＋Ts
（＝1/（3/f））であり、両者は異なるので、異なる周
波数特性となる。このことが差位相差ベクトルＵ（（1
0）式を検出する際に誤差を伴うことになり、正確なド
プラ角速度を得るのを困難としている。
している。ただしT:T＋Ts＝2:3の場合である。送波間隔
のＴに対するMTIの周波数特性と送波間隔Ｔ＋Tsに対す
るMTIの周波数特性は共通のものであることが示されて
いる。この場合、MTIの遅延時間は2T＋Ts（＝1/（f/
5））であり、両者共通である。第４図（ａ）は、従来
におけるMTIフィルタの特性の例である。送波間隔Ｔに
対する周波数特性と、送波間隔Ｔ＋Tsに対する周波数特
性は異なっている。ただし、T:T＋Ts＝2:3、ｆ＝2/Tの
場合である。送波間隔Ｔに対する遅延時間はＴ（＝1/
（2/f））、送波間隔Ｔ＋Tsに対する遅延時間はＴ＋Ts
（＝1/（3/f））であり、両者は異なるので、異なる周
波数特性となる。このことが差位相差ベクトルＵ（（1
0）式を検出する際に誤差を伴うことになり、正確なド
プラ角速度を得るのを困難としている。
つぎに、第１図において、超音波パルスの送波を送波
間隔Ｔ＋Tsで任意回数送波する場合について述べる。送
波間Ｔの場合に得られるドプラ信号（位相ベクトル）
un、送波間隔Ｔ＋Tsで得られる位相ベクトルｕ′ｎとす
れば、un、ｕ′ｎは次式で与えられる。
間隔Ｔ＋Tsで任意回数送波する場合について述べる。送
波間Ｔの場合に得られるドプラ信号（位相ベクトル）
un、送波間隔Ｔ＋Tsで得られる位相ベクトルｕ′ｎとす
れば、un、ｕ′ｎは次式で与えられる。
un＝exp（j θｎ） （11） ｕ′ｎ＝exp（j θｎ′） （12） この場合、一次MTIを実施するには、MTI6では vn＝un+3−un （13） MTI7では ｖ′ｎ＝ｕ′n+2−ｕ′ｎ （14） のように、それぞれの一次差分処理が実施される（ｎ＝
1,2,…）。ただし、 T/（Ｔ＋Ts）＝p/q＝2/3 （15） の場合である。
1,2,…）。ただし、 T/（Ｔ＋Ts）＝p/q＝2/3 （15） の場合である。
これら位相ベクトルから位相差検出器20,21では所望
の位相差ベクトルが検出される。すなわち、位相差検出
器20では、位相ベクトルvn+1が入力されると、一時刻前
の位相ベクトルvnの複素共役ベクトルvn ＊との複素乗算
が実施される。
の位相差ベクトルが検出される。すなわち、位相差検出
器20では、位相ベクトルvn+1が入力されると、一時刻前
の位相ベクトルvnの複素共役ベクトルvn ＊との複素乗算
が実施される。
YOn＝vn+1vn ＊ （16） 位相差検出器21では、位相ベクトルｖ′n+1が入力され
ると、一時刻前の位相ベクトルｖ′ｎの複素共役ベクト
ルｖ′ｎ ＊との複素乗算が実施される。
ると、一時刻前の位相ベクトルｖ′ｎの複素共役ベクト
ルｖ′ｎ ＊との複素乗算が実施される。
YEn＝ｖ′n+1v′ｎ ＊ （17） これら位相差ベクトルYOn,YEnは雑音により、不安定で
あるため、任意回数Ｎ回（例えばＮ＝８）加算平均化す
る。複素加算器23,24はそのため用いられ をそれぞれ算出する。さらに位相差検出器22は、同様
に、これら位相差ベクトルXE,XOの位相差検出が行なわ
れる。すなわち、位相差検出器22に位相差ベクトルXEが
入力されると、入力されているもう一つの位相差ベクト
ルXOの複素共役ベクトルXO ＊との複素乗算が実施され
る。それを差位相差ベクトルＵとおけば Ｕ＝XEXO ＊ （20） である。
あるため、任意回数Ｎ回（例えばＮ＝８）加算平均化す
る。複素加算器23,24はそのため用いられ をそれぞれ算出する。さらに位相差検出器22は、同様
に、これら位相差ベクトルXE,XOの位相差検出が行なわ
れる。すなわち、位相差検出器22に位相差ベクトルXEが
入力されると、入力されているもう一つの位相差ベクト
ルXOの複素共役ベクトルXO ＊との複素乗算が実施され
る。それを差位相差ベクトルＵとおけば Ｕ＝XEXO ＊ （20） である。
第３図はこの一連の処理を図で示したものである。超
音波パルスが送波間隔Ｔで任意回数（Ｎ回）送波され、
つづいて送波間隔Ｔ＋Tsで任意回数（Ｍ回）送波される
ので、得られるドプラ信号は、等間隔Ｔのグループと、
もう一つの等間隔Ｔ＋Tsのグループの２グループのドプ
ラ信号となる。送波間隔Ｔでのドプラ信号（位相ベクト
ル）は、３時刻前のドプラ信号と差分することにより、
MTIが実施される。また、送波間隔Ｔ＋Tsでのドプラ信
号は２時刻前のドプラ信号と差分することによりMTIが
実施される。ただしT:（Ｔ＋Ts）＝2:3の関係にある場
合である。ここでは送波間隔Ｔにおける位相差ベクトル
vn+1v＊ ｎが８回加算平均され、送波間隔Ｔ＋Tsにおけ
る位相差ベクトルｖ′n+1v′ｎ ＊が８回例えば加算平均
され、位相差ベクトルXOとXEをそれぞれの送波区間で得
ている。そのために必要なデータ長は11T＋10（Ｔ＋T
s）となる。それからさらに位相差ベクトルＵを同様に
得る。この場合、一般的にはMTIにおける遅延時間は送
波間隔ＴとＴ＋Tsの積の整数倍の時間であればよい。
音波パルスが送波間隔Ｔで任意回数（Ｎ回）送波され、
つづいて送波間隔Ｔ＋Tsで任意回数（Ｍ回）送波される
ので、得られるドプラ信号は、等間隔Ｔのグループと、
もう一つの等間隔Ｔ＋Tsのグループの２グループのドプ
ラ信号となる。送波間隔Ｔでのドプラ信号（位相ベクト
ル）は、３時刻前のドプラ信号と差分することにより、
MTIが実施される。また、送波間隔Ｔ＋Tsでのドプラ信
号は２時刻前のドプラ信号と差分することによりMTIが
実施される。ただしT:（Ｔ＋Ts）＝2:3の関係にある場
合である。ここでは送波間隔Ｔにおける位相差ベクトル
vn+1v＊ ｎが８回加算平均され、送波間隔Ｔ＋Tsにおけ
る位相差ベクトルｖ′n+1v′ｎ ＊が８回例えば加算平均
され、位相差ベクトルXOとXEをそれぞれの送波区間で得
ている。そのために必要なデータ長は11T＋10（Ｔ＋T
s）となる。それからさらに位相差ベクトルＵを同様に
得る。この場合、一般的にはMTIにおける遅延時間は送
波間隔ＴとＴ＋Tsの積の整数倍の時間であればよい。
第４図（ｃ）はｆ＝2/Tの場合のMTIの周波数特性を示
している。ただしT:T＋Ts＝2:3の関係にある。送波間隔
Ｔに対するMTIの周波数特性と送波間隔Ｔ＋Tsに対するM
TIの周波数特性は共通のものであることが示されてい
る。この場合、MTIの遅延時間は送波間隔Ｔに対して
は、3T、送波間隔Ｔ＋Tsに対しては２（Ｔ＋Ts）の遅延
時間である。このとき3T＝２（Ｔ＋Ts）＝１（f/6）の
関係にあり両者は共通の遅延時間を有する。
している。ただしT:T＋Ts＝2:3の関係にある。送波間隔
Ｔに対するMTIの周波数特性と送波間隔Ｔ＋Tsに対するM
TIの周波数特性は共通のものであることが示されてい
る。この場合、MTIの遅延時間は送波間隔Ｔに対して
は、3T、送波間隔Ｔ＋Tsに対しては２（Ｔ＋Ts）の遅延
時間である。このとき3T＝２（Ｔ＋Ts）＝１（f/6）の
関係にあり両者は共通の遅延時間を有する。
第１図において、得られた位相差検出器の出力Ｕ
（（10），（20）式）を Ｕ＝Ur＋jUi （21） とおけば、角度検出器26はＱ（＝ωｄTs） を出力する。そこで除算器27はＱを時間パラメータTsで
除算することにより、ドプラ周波数 を得る。切替器28をＬ側へ倒せば、（21）式における差
位相差ベクトルＵはローパスフィルタされるので、体内
中のある一点についての血流速度の時間変化を観察する
場合、高域成分が抑圧された滑らかな変化としてとらえ
れる。なお、２次元的にドプラ周波数を表示する際に
も、切替器をＬ側へ倒すことにより、二次元平面におけ
るメモリ記憶させた過去のＵ（l,m,t）（l,mは位置、ｔ
は現在時刻を表わす。）Ｕ（l,m,t−１）、Ｕ（ｌ、
ｍ、ｔ−２）、…を用いローパスフィルタすることによ
り、雑音感の抑圧された、滑らかな画像を表示するため
の、差位相差ベクトルが提供できる。ローパスフィルタ
の必要のないときは切替器28はｐ側へ倒しておく。
（（10），（20）式）を Ｕ＝Ur＋jUi （21） とおけば、角度検出器26はＱ（＝ωｄTs） を出力する。そこで除算器27はＱを時間パラメータTsで
除算することにより、ドプラ周波数 を得る。切替器28をＬ側へ倒せば、（21）式における差
位相差ベクトルＵはローパスフィルタされるので、体内
中のある一点についての血流速度の時間変化を観察する
場合、高域成分が抑圧された滑らかな変化としてとらえ
れる。なお、２次元的にドプラ周波数を表示する際に
も、切替器をＬ側へ倒すことにより、二次元平面におけ
るメモリ記憶させた過去のＵ（l,m,t）（l,mは位置、ｔ
は現在時刻を表わす。）Ｕ（l,m,t−１）、Ｕ（ｌ、
ｍ、ｔ−２）、…を用いローパスフィルタすることによ
り、雑音感の抑圧された、滑らかな画像を表示するため
の、差位相差ベクトルが提供できる。ローパスフィルタ
の必要のないときは切替器28はｐ側へ倒しておく。
第２図において、Ｎ回加算の位相差ベクトルXO、XEを
得るのに必要な位相ベクトルのデータ長LS LS＝（2T＋Ts）（Ｎ＋１） （24） である。第３図において、同様に、Ｎ回加算の位相差ベ
クトルXO、XEを得るのに必要な位相ベクトルのデータ長
LM LM＝qT＋NT＋ｐ（Ｔ＋Ts）＋Ｎ（Ｔ＋Ts） ＝（Ｎ＋ｑ）Ｔ＋（Ｎ＋ｐ）（Ｔ＋Ts） （25） である。ただしT/（Ｔ＋Ts）＝p/qである。そのため（2
4），（25）式からデータ長の差LM−LS LM−LS＝（ｑ−１）Ｔ＋（ｐ−１）（Ｔ＋Ta） （26） となる。例えばｐ＝2,q＝３そしてＴ＝250usecのとき
（26）式からLM−LS＝（３−１）250＋（２−１）375＝
875μsec長いデータ長となる。第２図における送波関係
は、この点少し有利である。
得るのに必要な位相ベクトルのデータ長LS LS＝（2T＋Ts）（Ｎ＋１） （24） である。第３図において、同様に、Ｎ回加算の位相差ベ
クトルXO、XEを得るのに必要な位相ベクトルのデータ長
LM LM＝qT＋NT＋ｐ（Ｔ＋Ts）＋Ｎ（Ｔ＋Ts） ＝（Ｎ＋ｑ）Ｔ＋（Ｎ＋ｐ）（Ｔ＋Ts） （25） である。ただしT/（Ｔ＋Ts）＝p/qである。そのため（2
4），（25）式からデータ長の差LM−LS LM−LS＝（ｑ−１）Ｔ＋（ｐ−１）（Ｔ＋Ta） （26） となる。例えばｐ＝2,q＝３そしてＴ＝250usecのとき
（26）式からLM−LS＝（３−１）250＋（２−１）375＝
875μsec長いデータ長となる。第２図における送波関係
は、この点少し有利である。
このように、本発明によれば、限界以上の高速血流速
度を測定する際生じるドプラ周波数の誤差を大幅に低減
し、正確な計測が可能となり、臨床上、計測上、大きい
効果を有する。
度を測定する際生じるドプラ周波数の誤差を大幅に低減
し、正確な計測が可能となり、臨床上、計測上、大きい
効果を有する。
また、他の効果として、ローパスフィルタにより、雑
音感の低減した滑らかな表示が可能である。
音感の低減した滑らかな表示が可能である。
第１図は本発明の一実施例のパルスドプラ計測装置、第
２図と第３図は本発明の原理を示すところの処理の流れ
図、第４図（ａ）は従来におけるMTIフィルタの１例の
特性を示す図、第４図（ｂ），（ｃ）は本発明における
MTIフイルターの一例の特性を示す図である。 符号の説明 １……送波回路、２……受波回路、３……位相比較器、
6,7……MTIフィルタ、20,21,22……位相差検出器、24,2
4……複素加算器、25……ローパスフィルタ＋メモリ、2
6……角度検出器、27……除算器、28……切替器、４…
…超音波探触子、５……目標物体（反射物体）
２図と第３図は本発明の原理を示すところの処理の流れ
図、第４図（ａ）は従来におけるMTIフィルタの１例の
特性を示す図、第４図（ｂ），（ｃ）は本発明における
MTIフイルターの一例の特性を示す図である。 符号の説明 １……送波回路、２……受波回路、３……位相比較器、
6,7……MTIフィルタ、20,21,22……位相差検出器、24,2
4……複素加算器、25……ローパスフィルタ＋メモリ、2
6……角度検出器、27……除算器、28……切替器、４…
…超音波探触子、５……目標物体（反射物体）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 静夫 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−204734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−25527（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−139238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−80351（ＪＰ，Ａ)
Claims (15)
- 【請求項１】音波を被検体に送波し反射信号を受波して
反射体の運動を検出する超音波パルスドプラ計測装置に
おいて、複数の周期を有するパルス送波列を前記被検体
に送出する手段と、前記パルス送波列の各パルス送波毎
に受波された受波信号と、互いに位相の異なる２つの参
照波との位相比較を行い前記受波信号を複素信号に変換
する位相比較器と、前記複数の周期の種類の数だけ前記
位相比較器に接続される複数のMTIフイルタであり、前
記周期が同じパルス送波列から得た２つの前記複素信号
から差分情報を得るMTIフイルタを有し前記周期が同じ
前記パルス送波列の各パルス送波毎に受波された受波信
号間の第１の位相差情報を求める第１の位相差検出手段
と、前記第１の位相差情報の間で第２の位相差情報を求
める第２の位相差検出手段とを具備し、前記第２の位相
差情報に基づいて前記反射体の速度を検出することを特
徴とする超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項２】前記複数の周期のそれぞれの周期の比が整
数の比で表されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項３】前記複数のMTIフイルタのそれぞれは共通
の周波数特性を有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項４】前記複数のMTIフイルタの遅延時間のそれ
ぞれは、前記複数の周期のそれぞれの周期の和の整数倍
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項５】前記複数のMTIフイルタの遅延時間のそれ
ぞれは、前記複数の周期のそれぞれの周期の積の整数倍
であることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の
超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項６】前記第１の位相差検出手段の出力が平均化
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項７】前記第２の位相差検出手段の出力をフイル
タリングするローパスフイルタがさらに設けられたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の超音波パル
スドプラ計測装置。 - 【請求項８】音波を被検体に送波し反射信号を受波して
反射体の運動を検出する超音波パルスドプラ計測装置に
おいて、第１、第２の異なるパルス送波の周期を有する
パルス送波列を前記被検体に送出する手段と、前記パル
ス送波列の各パルス送波毎に受波された受波信号と、互
いに位相の異なる２つの参照波との位相比較を行い前記
受波信号を複素信号に変換する位相比較器と、前記周期
が同じパルス送波列から得た２つの前記複素信号から差
分情報を得る第１、第２のMTIフイルタを有し前記周期
が同じ前記パルス送波列の各パルス送波毎に受波された
受波信号間の第の位相差情報を求める第１の位相差検出
手段と、前記第１の位相差情報の間で第２の位相差情報
を求める第２の位相差検出手段とを具備し、前記第２の
位相差情報に基づいて前記反射体の速度を検出すること
を特徴とする超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項９】前記第１、第２の周期の比が整数の比で表
されることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の
超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項１０】前記第１、第２のMTIフイルタのそれぞ
れは、共通の周波数特性を有することを特徴とする特許
請求の範囲第８項に記載の超音波パルスドプラ計測装
置。 - 【請求項１１】前記第１、第２のMTIフイルタの遅延時
間のそれぞれは、前記複数の周期のそれぞれの周期の和
の整数倍であることを特徴とする特許請求の範囲第10項
に記載の超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項１２】前記第１、第２のMTIフイルタの遅延時
間のそれぞれは、前記複数の周期のそれぞれの周期の積
の整数倍であることを特徴とする特許請求の範囲第10項
に記載の超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項１３】前記第１の位相差検出手段の出力が平均
化されることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載
の超音波パルスドプラ計測装置。 - 【請求項１４】前記第２の位相差検出手段の出力をフイ
ルタリングするローパスフイルタがさらに設けられたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の超音波パ
ルスドプラ計測装置。 - 【請求項１５】音波を被検体に送波し反射信号を受波し
て反射体の運動を検出する超音波パルスドプラ計測装置
であり、複数の周期を有するパルス送波列を前記被検体
に送出する手段と、前記周期が同じ前記パルス送波列の
各パルス送波毎に受波された受波信号間の複数の第１の
位相差情報を求める第１の位相差検出手段と、前記第１
の位相差情報の間で第２の位相差情報を求める第２の位
相差検出手段とを具備し、前記第２の位相差情報に基づ
いて前記反射体の速度を検出する超音波パルスドプラ計
測装置において、前記第１の位相差検出手段で得た、異
なる時刻における第１の位相差信号同士の位相差を検出
するMTIフイルタを有することを特徴とする超音波パル
スドプラ計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29757387A JP2574820B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 超音波パレスドプラ計測装置 |
| US07/456,608 US4955386A (en) | 1987-11-27 | 1989-12-27 | Pulse doppler flow speed meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29757387A JP2574820B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 超音波パレスドプラ計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01139042A JPH01139042A (ja) | 1989-05-31 |
| JP2574820B2 true JP2574820B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17848301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29757387A Expired - Lifetime JP2574820B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 超音波パレスドプラ計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574820B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH042336A (ja) * | 1989-11-27 | 1992-01-07 | Acoustic Imaging Technol Corp | 超音波ドップラ流れ計測および画像化装置 |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP29757387A patent/JP2574820B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01139042A (ja) | 1989-05-31 |
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