JPH012630A

JPH012630A - 超音波ドップラ血流計

Info

Publication number: JPH012630A
Application number: JP62-159975A
Authority: JP
Inventors: 恭大中村; 川淵　正己
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Filing date: 1987-06-26
Publication date: 1989-01-06
Anticipated expiration: 2009-07-27

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、医用分野において、生体内の血流速度の測定
を行なうために用いる超音波ドツプラ血流計に関するも
のである。

従来の技術近年、超音波ドツプラ血流計は心臓や循環器などの医用
分野で普及してきている。この超音波ドツプラ血流計は
、超音波を生体内に送信し、反射して来たエコー信号が
血流等の移動物体で受けたドツプラ偏移により、血流速
度情報を得るものである。送信した超音波信号ｆが速度
Ｖで移動する物体によって受けたエコー信号のドツプラ
偏移周波数ｆｄは次式で示される。

上記（１）式において、Ｃは音速、θは物体の移動方向
と超音波進行方向のなす角度である。

一般にドツプラ信号を検出するには、受信したエコー信
号を周波数ｆで直交検波する。検出したドツプラ信号を
周波数分析し、周波数や振幅を画像上に表示する他、そ
のまま音声信号としてスピーカから出力する。そして診
断に際しては、主として画像上に表示される血流情報が
用いられる。

一方、スピーカから出力されるドツプラ信号も血流位置
の探索に用いられ、またドツプラ信号に含まれる微妙な
音の変化により診断が行なわれるたしかし、最近では高
分解能化を図るだめ、使用される超音波の周波数が高く
なる傾向にある。すなわち上記（１）式に示すｆが高く
なるため、これに比例してドツプラ偏移周波数ｆｄも高
くなってしまう。例えば、３．５　ＭＨｚの超音波が１
　ｍ／ｓｅｃの速度で移動する物体によって受けるエコ
ー信号のドツプラ偏移周波数ｆｄは約４．５　ＫＨｚで
あるが、１０ＭＨｚの超音波を用いると、ドツプラ偏位
周波数ｆｄは１３ＫＨｚにもなってしまい、人間の可聴
周波数の限界に近くなり、ドツプラ信号に含まれる血流
情報を診断に用いることは不可能になってくる。また、
高速血流の測定でも同様に、ドツプラ偏移周波数ｆｄが
可聴周波数限界に近いか、またはそれ以上になる場合が
発生し、診断上の問題となっていた。

本発明は、上記のような従来例の問題を解決するもので
あり、高周波超音波を用い、また高速血流測定を行なう
場合にドツプラ偏移周波数を可聴周波数内に圧縮して音
声信号による診断を行なうことができるようにした超音
波ドツプラ血流計を提供することを目的とするものであ
る。

問題点を解決するだめの手段本発明は、上記目的を達成するため、生体内に超音波を
送信し、生体内゛で反射したエコー信号を受信する手段
と、受信したエコー信号からドツプラ信号を得るドツプ
ラ信号検出部と、このドツプラ信号検出部で得られたド
ツプラ信号を順次記憶し、記憶時の書き込み速度よりも
遅い速度で順次読み出す帯域圧縮回路とを備えたもので
ある。

作用本発明は上記構成により次のような作用を有する。すな
わち、帯域圧縮回路により、ドツプラ信号を順次記憶し
、記憶時の書き込み速度よシも遅い速度でドツプラ信号
を順次読み出すので、ドツプラ信号の周波数を下げ、可
聴周波数内に圧縮することができる。

実施例以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例における超音波ドツプラ血流
計を示すブロック回路図である。

第１図において、１は生体Ａ内に超音波を送信し、生体
Ａ内からのエコー信号を受信するプローブ、２はプロー
ブｌとの送受信を行ない、プローブ１で受信されたエコ
ー信号からドツプラ信号を□　　検出し、周波数分析な
どの処理を行なうドツプラ信号検出部、３はドツプラ信
号検出部２で周波数分析されたドツプラ信号をツナグラ
ム等の形式で表示するとＣＲＴ、４はドツプラ信号検出
部２から出力されたドツプラ信号りの帯域圧縮を行なう
帯域圧縮回路であり、ドツプラ信号りをＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄコンバータ５、Ａ／Ｄ変換されたドツプラ信号Ｄ
ｄを記憶するディジタルメモリ等からなる記憶回路６、
ドツプラ信号Ｄｄを書き込む位置を示す書き込みポイン
タ７、Ａ　／　Ｄコンバータ５のサンプリングクロック
を発生するクロック発生回路８、記憶回路６から読み出
す第１のドツプラ信号Ｄａの位置を示す第１の読み出し
ポインタ９ａ、記憶回路６から読み出す第２のドツプラ
信号Ｄｂの位置を示す第２の読み出しポインタ９ｂ、第
１．第２のドツプラ信号Ｄａ、Ｄｂのそれぞれの増幅ま
たは減衰を行なう第１．第２の利得可変回路ＩＱａ、１
０ｂ、第１．第２の利得可変回路１０ａ。

１０ｂを制御する利得制御回路１１、第１．第２の利得
可変回路ＩＱ　ａ　、　１０　ｂで利得調整されたドツ
プラ信号Ｇａ−Ｄａ、　　Ｇｂ−Ｄｂの両者を加算する
加算回路１２、各部の制御を行う制御回路１３とから構
成されている。１４はＤ／Ａコンバータ、１５は音声の
増幅回路、１６はスピーカである。

次に上記実施例の動作について説明する。

グローブｌで受信されたエコー信号をドツプラ信号検出
部２で検波し、ドツプラ信号りとして出力する。また、
ドツプラ信号検出部２の内部ではドツプラ信号りに対し
て信号処理を行ない、スプクトル分布として（４Ｔ３上
に表示する。帯域圧縮回路４では、Ａ／Ｄコンバータ５
でドツプラ信号りをＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換した
ドツプラ信号Ｄｄを記憶回路６に記憶する。Ａ／Ｄ変換
する際には、クロック発生回路８が出力するサンプリン
グクロック〜を用い、書き込みポインタ７が示す記憶回
路６のアドレスにデータを書き込んでいく。書き込みポ
インタ７はサンプリングクロックＴｗごとにインクリメ
ントされ、書き込みアドレスＷ１を変えていく。一方、
第１．第２の読み出しポインタ９ａ、９ｂは互いに異な
るアドレスを示し、読み出しサンプリングクロックＴｒ
に同期してインクリメントされる。各読み出しポインタ
９ａ、９ｂで示されたアドレスにあるドツプラ信号１）
ａ、Ｉ）ｂは利得制御回路１１により第１．第２の利得
可変回路ＩＱ　ａ、　　１０　ｂで振幅制御し、このド
ツプラ信号Ｇａ−Ｄａ、Ｇｂ−Ｄｂを加算回路１２で加
算する。このドツプラ信号ＤｃをＤ／Ａコンバータ１４
でＤ／Ａ変換し、増幅回路１５で増幅してスピーカ１６
から出力する。

上記帯域圧縮回路４における動作について第２図を参照
しながら更に詳細に説明する。

第２図は第１図において、帯域圧縮回路４に入力された
ドツプラ信号りを１／３の周波数に圧縮して出力する例
を示すタイムチャートである。同図においては、説明の
ためにディジタル量であるドツプラ信号をアナログ量と
して示している。

書き込みポインタ７が出力する書き込みポイントＷ値は
時間の経過に伴ってインクリメントされ、ドツプラ信号
Ｄｃｌ値は第２図（ａ）のように左から右へ書き込まれ
る。書き込みポイント値ＷがアドレスＰ０を示しだ所で
、第１の読み出しポインタ９ａが出力する読み出しポイ
ント値Ｒａは書き込みポイント値Ｗをロードし、第２図
（ｂ）に示すようにアドレスＰ０からドツプラ信号Ｄｄ
値を書き込み時の３倍の時間を掛けて読み出す。この読
み出しは読み出しポイント値凡ａがアドレスＰ、になっ
た所で終了する。このとき、書き込みポインタ７が出力
する書き込みポイント値ＷはＰ、まで進んでいる。

アドレスＰ。〜Ｐ１まで書き込むのに要した時間をＴと
すると、読み出しには３Ｔの時間を掛けているため、周
波数は１／３に圧縮される。一方、第２の読み出しポイ
ンタ９ｂは第２図（Ｃ１に示すように書き込みポイント
値がＰ２になった所からｐｉｆで、書き込み時の３倍の
時間を掛けて読み出す。従って各読み出しポインタ９ａ
、９ｂのポイント値Ｒａ、Ｒｂで読み出されたドツプラ
信号Ｄａ、　　Ｄｂは交互に現われることになり、これ
と利得制御回路１１が発生した第２図（ｄ）、　（ｅ）
に示す制御信号Ｇａ。

Ｇｂを利得可変回路１０ａ、１０ｂで乗算すれば、第２
図（ｆ［、（ｇ）に示すＧａ−ＤａとＧｂ−Ｄｂの２つ
のドツプラ信号が得られる。これを加算回路１２で加算
することにより、第２図（ｈ）に示すように１／３に帯
域圧縮されたドツプラ信号Ｄｃが得られる。

なお、第２図（ｄ）、　（ｅ）に示しだ利得制御信号Ｇ
ａ。

Ｇｂは台形波であるが、ハミング波、ガウス波などでも
よい。また、帯域圧縮回路４より読み出されるドツプラ
信号Ｄｃは元のドツプラ信号りの波形を間引いており、
事実上、情報は欠落しているが、聴感上、何ら違和感は
ない。また、ドツプラ信号ＤａとＤｂを交互に出力する
周期については、１０〜１００ｍ５ｅｃ程度が適描であ
る。

上記実施例では、記憶回路６にディジタルメモリを用い
た場合について説明したが、ＢＢＯ−４どのアナログメ
モリ素子を用いてもよい。また、既存のドツプラ血流計
であっても、帯域圧縮回路４のみをアダプタとして接続
すれば、同様の効果を得ることができる。また、ステレ
オ音としてドツプラ信号を出力する場合には、上記構成
を２　ｃｈ分用いればよい。

発明の詳細な説明したように本発明のドツプラ血流計によれば、帯
域圧縮回路によりドツプラ信号を順次記憶し、記憶時の
書き込み速度よりも遅い速度でドツプラ信号を順次読み
出すので、ドツプラ信号の周波数を下げ、可聴周波数内
に圧縮することができる。従って可聴帯域外のドツプラ
信号でも、可聴帯域内へ変換することができるので、高
周波超音波を用い、また高速血流測定を行なう場合に音
声信号による診断を行うことができ、より精度の高い診
断情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における超音波ドツプラ血流
計を示すブロック回路図、第２図は上記実施例の動作説
明用のタイミングチャートである。１・・・プローブ、２・・・ドツプラ信号検出部、３・
・・ＣＲＴ、４・・・帯域圧縮回路、５・・・ｋ／Ｄコ
ンバータ、６・・・記憶回路、７・・・書き込みポイン
タ、８・・・クロック発生回路、９ａ、９ｂ・・・読み
出しポインタ、ＩＱ　ａ　、　１０　ｂ・・・利得可変
回路、１１・・・利得制御回路、１２・・・加算回路、
１３・・・制御回路、１４・・・Ｄ　／　Ａコンバータ
、１５・・・増幅回路、１６・・・スピーカ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生体内に超音波を送信し、生体内で反射したエコ
ー信号を受信する手段と、受信したエコー信号からドッ
プラ信号を得るドップラ信号検出部と、このドップラ信
号検出部で得られたドップラ信号を順次記憶し、記憶時
の書き込み速度よりも遅い速度で順次読み出す帯域圧縮
回路とを備えたことを特徴とする超音波ドップラ血流計
。
（２）帯域圧縮回路がドップラ信号を記憶する記憶回路
と、この記憶回路の記憶位置を示す書き込みポインタと
、上記記憶回路からの読み出し位置を示す複数個の読み
出しポインタと、これら読み出しポインタが示す位置に
記憶されているドップラ信号の増幅または減衰を行なう
複数個の利得可変回路と、これら利得可変回路を制御す
る利得制御回路と、上記各利得可変回路から出力された
ドップラ信号を加算する加算手段を備えている特許請求
の範囲第１項記載の超音波ドップラ血流計。
（３）記憶回路にディジタルメモリが用いられ、その入
力にＡ／Ｄコンバータが用いられる特許請求の範囲第２
項記載の超音波ドップラ血流計。