JPH0228974B2 - Iyochoonpaparusudopurasochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、医用超音波パルスドプラ装置に関
し、更に詳しくは、受信機のダイナミツクレンジ
の改良に関する。

（従来の技術） 第６図は従来の超音波パルスドプラ装置の一例
を示す図である。図において、探触子１はパルサ
２からの高圧パルスにより駆動され、超音波を生
体に投射する。パルサ２は送波トリガ回路３から
出力されるトリガパルスによりトリガされる。送
波トリガ回路３はクロツク発生器５からの所定の
周波数のクロツクを分周器４で適宜に分周したク
ロツクにより駆動される。

探触子１は生体からの反射波を電気信号に変換
して初段アンプ６に与える。初段アンプ６を経由
したエコー信号はドプラ用エコーフイルタ７に入
力され、ここで所定の周波数範囲のエコー信号の
みが抽出され、コヒーレント検波器８に入力され
る。コヒーレント検波器８は移相器９より与えら
れる互いに90゜位相の異なる参照波により入力エ
コー信号から送信スペクトルに対するドプラ信号
のみを抽出する。移相器９はクロツク発生器５の
出力クロツクをキヤリヤーとして互いに90゜位相
の異なる参照波を得るものである。コヒーレント
検波器８で２チヤンネルに分けられたエコー信号
はレンジゲート１０によりゲートがかけられ、そ
の出力はドプラフイルタ１１に入力され、ここで
ドプラ信号として有効な周波数範囲の信号のみを
抽出する。

レンジゲート１０は、注目する深度における任
意のサンプルボリユーム中のドプラ信号を選択す
るゲートであり、レンジゲートを制御する制御信
号はレンジゲート作成回路１２より与えられる。
レンジゲート作成回路１２は送波トリガをもとに
設定によりレンジゲート制御信号を生成する。

ドプラフイルタ１１から出力されたドプラ信号
はナイキストフイルタ１３を介して可聴周波のド
プラ信号（ドプラAF信号）に変換されて出力さ
れ、周波数分析回路（図示せず）に送られ分析さ
れる。分析結果は画像表示装置（図示せず）にて
表示される。又、ドプラAF信号は直接スピーカ
などに与えて可聴音としてモニタすることができ
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の超音波パルス
ドプラ装置においては、コヒーレント検波の後に
レンジゲートがかけられるという点に問題があつ
た。即ち、コヒーレント検波器もしくは初段アン
プから、ナイキストフイルタまでの区間のダイナ
ミツクレンジ乃至リニアリテイへの要求が厳しい
ということである。それは、レンジゲートの作業
が存在することから、デユーテイレシオの非常に
小さい信号を扱わねばならぬという点に由来す
る。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、初段アンプやエコーフイルタ等におけ
るダイナミツクレンジ限界に遭遇することのない
超音波パルスドプラ装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、生体に超音波
を照射し、生体からの反射信号をコヒーレント検
波することにより生体のサンプル点の運動速度に
対応したドプラ信号を検出し、生体の運動状態を
観測する医用超音波パルスドプラ装置において、
生体の注目するサンプル点から到来するエコー信
号のみ通すレンジゲートと、このレンジゲートよ
り出力されるRFパルス信号のエンベロープを丸
めるパルスストレツチヤーフイルタを具備し、こ
のレンジゲートとパルスストレツチヤーフイルタ
を経由した受信信号をコヒーレント検波するよう
にしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明に係る超音波パルスドプラ装置
の一実施例を示す要部構成図である。第１図にお
いて、第６図の従来例と同一部分には同一符号を
付してある。第６図の従来例と異なるところはレ
ンジゲート１０をコヒーレント検波器８の前段に
配設し、且つレンジゲート１０の後にパルススト
レツチヤーフイルタ２０を設けた点である。

このように構成することにより、レンジゲート
１０直後にパルスストレツチヤーフイルタ２０で
高いデユーテイレシオのRFパルス信号を引き伸
ばすことができるため、コヒーレント検波器に対
するダイナミツクレンジの要求がCWドプラ程度
に楽になる。

パルスストレツチヤーフイルタ２０は、RFパ
ルス信号のエンベロープを丸めるための丸めフイ
ルタ（同調回路）である。そして、これは２次乃
至それ以上のローパスフイルタを周波数軸を移し
たものと等価であり、第２図に示すように、RF
バースト信号イを入力すると、そのエネルギーを
保存しつつ同図ロのように波形をデユーテイレシ
オのあまり高くないものにするものである。この
フイルタとしては例えばLC、水晶、セラミツク、
メカニカル等のバンドパスフイルタを使用するこ
とができる。パルスストレツチヤーフイルタの機
能について別な見方をすれば、第３図に示すよう
に周波数軸上において多数本周期的に観察される
この信号の輝線スペクトラム群からその１つを抽
出する役目をしていると言える。しかしながら、
ストレツチヤーの役目としては必ずしも斜線部の
如き程度の抽出作用に限るものではなく、破線の
如き広いものでも実質上十分な役目を果す。

このような構成の超音波パルスドプラ装置によ
れば、第４図のイに示す高圧パルスTrで探触子
１を駆動し、同図ロのようなエコー信号ａを得
る。このエコー信号ａは初段アンプ６及びドプラ
用エコーフイルタ７を経た後に得られる信号であ
る。このエコー信号ａに対して同図ハに示すよう
なレンジゲートをかけ同図ニに示すように注目す
る深度におけるドプラ信号を抽出する。レンジゲ
ートの出力ｂをパルスストレツチヤーフイルタ２
０に与えて同図ホのように引き伸ばす。このよう
に引き伸ばされた信号は従来と同様にコヒーレン
ト検波器８に入力され送信スペクトルに対するド
プラ信号の抽出が行われる。この場合、コヒーレ
ント検波器に対するダイナミツクレンジはCWド
プラ程度でよい。

尚、実施例ではドプラ用エコーフイルタ７を用
いているが必ずしも必要なものではない。又、本
装置はＢモードイメージングにも適用することが
でき、その場合のＢモードイメージング用の受信
信号は初段アンプ６の出力を分枝して取出すこと
ができる。

又、本装置ではCWドプラと同居という構成も
可能である。CWドプラとして機能させる場合は
第５図に示すように送波はCW発生器３１からの
CW出力をCW送波器３２を経て（高圧にして）
探触子１に与えることにより行い、エコー信号の
受信はパルスドプラの場合と同様の経路にて行
う。このCWドプラの場合にはレンジゲートはオ
ン状態（スルー状態）に保たれる。又、受信は、
図示の破線の如く、探触子の出力信号をレンジゲ
ート入力端、或いはパルスストレツチヤーフイル
タ２０の入力端又はコヒーレント検波器８の入力
端に与える方式としてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に述べたように、本発明によれば、初
段アンプやドプラ用エコーフイルタ等におけるダ
イナミツクレンジ限界に遭遇することのないシス
テムを実現することができる。即ち、高レベルの
信号乃至不要な信号（クラツタ等）が入つたまま
の信号をレンジゲートやコヒーレント検波器に印
加せずに済み、素子の耐ダイナミツクレンジ性の
問題に関して従来に比して格段に有利となる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波パルスドプラ装置
の一実施例を示す要部構成図、第２図及び第３図
はパルスストレツチヤーフイルタの機能を説明す
るための図、第４図は装置の動作を説明するため
の各部の波形図、第５図は本発明の他の実施例の
説明図、第６図は従来の超音波パルスドプラ装置
の構成図である。 １……探触子、２……パルサ、３……送波トリ
ガ回路、４……分周器、５……クロツク発生器、
６……初段アンプ、７……ドプラ用エコーフイル
タ、８……コヒーレント検波器、９……移相器、
１０……レンジゲート、１１……ドプラフイル
タ、１２……レンジゲート作成回路、１３……ナ
イキストフイルタ、２０……パルスストレツチヤ
ーフイルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 生体に超音波を照射し、生体からの反射信号
   をコヒーレント検波することにより生体のサンプ
   ル点の運動速度に対応したドプラ信号を検出し、
   生体の運動状態を観測する医用超音波パルスドプ
   ラ装置において、生体の注目するサンプル点から
   到来するエコー信号のみ通すレンジゲートと、こ
   のレンジゲートより出力されるRFパルス信号の
   エンベロープを丸めるパルスストレツチヤーフイ
   ルタを具備し、このレンジゲートとパルスストレ
   ツチヤーフイルタを経由した受信信号をコヒーレ
   ント検波するようにしたことを特徴とする医用超
   音波パルスドプラ装置。