JPH0260639A - 超音波ドプラ診断装置 - Google Patents
超音波ドプラ診断装置Info
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- JPH0260639A JPH0260639A JP21272788A JP21272788A JPH0260639A JP H0260639 A JPH0260639 A JP H0260639A JP 21272788 A JP21272788 A JP 21272788A JP 21272788 A JP21272788 A JP 21272788A JP H0260639 A JPH0260639 A JP H0260639A
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- Japan
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- signal
- flow velocity
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、超音波のドプラ効果を利用して被検体内の血
流情報を検出する超音波ドプラ診断装置に関する。
流情報を検出する超音波ドプラ診断装置に関する。
（従来の技術）
第７図に示したように、速度Ｖで移動する血流を構成し
ている血球１に対して角度θで超音波プローブ２から超
音波パルスｆｃを入射することにより、この入射パルス
ｆｃはドプラ効果によってｆｄだけ偏移を受けて入射方
向に反射される。
ている血球１に対して角度θで超音波プローブ２から超
音波パルスｆｃを入射することにより、この入射パルス
ｆｃはドプラ効果によってｆｄだけ偏移を受けて入射方
向に反射される。
ここでドプラ偏移周波数ｆｄは次式のように示される。
ｆｄ＝２ｖｃｏｓθｆ ｃ ／ ｃ −（１
）Ｃ：超音波パルスの音速 従って前記（１）式から明らかなように、ＣＯＳθ。
）Ｃ：超音波パルスの音速 従って前記（１）式から明らかなように、ＣＯＳθ。
ｆｃ、ｃは既知なのでｆｄを求めることにより血流速度
■を知ることができ、超音波ドプラ診断装置はこの原理
を利用して得られた血流速度Ｖをデイスプレィに表示し
て診断に供することが行われている。
■を知ることができ、超音波ドプラ診断装置はこの原理
を利用して得られた血流速度Ｖをデイスプレィに表示し
て診断に供することが行われている。
ここで、超音波プローブ２で受信されるドプラ偏移を受
けたエコー信号は、第８図（ａ）に示すようなスペクト
ル分イ１を有しており、この中から特定のドプラ偏移信
号すなわち血流速度を検出するには検波が必要となる。
けたエコー信号は、第８図（ａ）に示すようなスペクト
ル分イ１を有しており、この中から特定のドプラ偏移信
号すなわち血流速度を検出するには検波が必要となる。
第９図はこのような検波回路を示すもので、混合器（ミ
クサ）３が用意されこの混合器３にはエコー信号と共に
参照信号ｆｒが入力される。混合器３ではこれら両成分
の混合（乗算）が行われ、この出力はローパスフィルタ
（ＬＰＦ）４によって高周波成分が除去された後、必要
なドプラ偏移信号ｆｄが検出されるようになる。このｆ
ｄはこの後、フィルタ処理。
クサ）３が用意されこの混合器３にはエコー信号と共に
参照信号ｆｒが入力される。混合器３ではこれら両成分
の混合（乗算）が行われ、この出力はローパスフィルタ
（ＬＰＦ）４によって高周波成分が除去された後、必要
なドプラ偏移信号ｆｄが検出されるようになる。このｆ
ｄはこの後、フィルタ処理。
ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数分析処理等が行
われた後、血流速度Ｖとしてデイスプレィに表示される
ようになる。
われた後、血流速度Ｖとしてデイスプレィに表示される
ようになる。
このような超音波ドプラ診断装置で検出し得る最大の血
流速度ｖｍは次式のように示される。
流速度ｖｍは次式のように示される。
ｖｍ −（ｃ／（２ｆｒ ｃｏｓθ） （ＰＲＦ／
２）−（２）ＰＲＦ：超音波パルスの繰返し周波数 （レートパルス） 前記（２）式から明らかなように、最大血流速度を検出
するには低い周波数の参照信号ｆｒを用いるのが良い。
２）−（２）ＰＲＦ：超音波パルスの繰返し周波数 （レートパルス） 前記（２）式から明らかなように、最大血流速度を検出
するには低い周波数の参照信号ｆｒを用いるのが良い。
一方、最小血流速度は前記ＦＦＴ処理によって決定され
る速度分解能に関係し、同じ時間サンプリングしたＦＦ
Ｔでの最小血流速度は２ｍ／Ｎ（Ｎ：フーリエ変換の回
数）で示されるので、速度分解能をより上げる最小血流
速度を検出するには高い周波数の参照信号ｆｒを用いる
のが良い。なお第８図（ｂ）は検波後のスペクトル分布
を示している。
る速度分解能に関係し、同じ時間サンプリングしたＦＦ
Ｔでの最小血流速度は２ｍ／Ｎ（Ｎ：フーリエ変換の回
数）で示されるので、速度分解能をより上げる最小血流
速度を検出するには高い周波数の参照信号ｆｒを用いる
のが良い。なお第８図（ｂ）は検波後のスペクトル分布
を示している。
（発明が解決しようとする課題）
ところで従来の超音波診断装置では、参照信号ｆｒに関
して最大血流速度を得るのと、速度分解能を上げるのと
では矛盾した関係になってしまうという問題がある。
して最大血流速度を得るのと、速度分解能を上げるのと
では矛盾した関係になってしまうという問題がある。
本発明は以上のような問題に対処してなされたもので、
速度分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出す
ることができる超音波ドプラ診断装置を提供することを
目的とするものである。
速度分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出す
ることができる超音波ドプラ診断装置を提供することを
目的とするものである。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明は、各々参照信号が異
なる複数のドアラ信号検出系を設【プるようにしたもの
でおる。
なる複数のドアラ信号検出系を設【プるようにしたもの
でおる。
（作 用）
例えば２種類の参照信号ｆｒｌ、ｆｒ２を用い受信され
たエコー信号を各々ｆｒｌ、ｆｒ２によって検波する。
たエコー信号を各々ｆｒｌ、ｆｒ２によって検波する。
これによって異なる最大血流速度ｖｍｌ。
ｖｍ２を得ることができ、これら両省を加算することに
より帯域の広いスペクトル分布を得ることができる。従
ってこのスペクトル分布に基いた血流速度をデイスプレ
ィに表示することにより、速度分解能を低下させずによ
り大きな血流速度を検出することができる。
より帯域の広いスペクトル分布を得ることができる。従
ってこのスペクトル分布に基いた血流速度をデイスプレ
ィに表示することにより、速度分解能を低下させずによ
り大きな血流速度を検出することができる。
（実施例）
以下図面を参照して本発明実施例を説明づる。
第１図は本発明の超音波ドプラ診断装置の実施例を示す
ブロック図で、基準信号発生回路７で発生されたレート
パルスＰＲＦはパルサ６によって所望のレベルまで増幅
された後超音波プローブ（以下単にプローブと称する）
２に印加される。
ブロック図で、基準信号発生回路７で発生されたレート
パルスＰＲＦはパルサ６によって所望のレベルまで増幅
された後超音波プローブ（以下単にプローブと称する）
２に印加される。
これによってプローブ２は体表５の内部の血球１に向か
って超音波パルスを入射し、ドプラ偏移を受けたエコー
信号を受信する。このエコー信号は高周波増幅回路９に
よって増幅された後、ドアラ信号検出系１０に入力され
る。−例として２つのドアラ信号検出系１０ａ、１０ｂ
を設けた例で示している。
って超音波パルスを入射し、ドプラ偏移を受けたエコー
信号を受信する。このエコー信号は高周波増幅回路９に
よって増幅された後、ドアラ信号検出系１０に入力され
る。−例として２つのドアラ信号検出系１０ａ、１０ｂ
を設けた例で示している。
エコー信号は２経路に分岐されて第１及び第２のドアラ
信号検出系１０ａ、１０ｂの各混合器１１ａ、１１ｂに
加えられると共に、これら混合器１１ａ、１１ｂにはま
た基準信号発生回路７で発生され、必要な周波数変換処
理が行われた周波数の異なる第１及び第２の参照信号ｆ
ｒ１．ｆｒ２（例えばｆｒｌ＜ｆｒ２とする）が加えら
れる。第２図はエコー信号のスペクトル分布上における
これらｆｒｌ、ｆｒ２を示している。なお分布特性の数
は後段のＦＦＴ変換処理における処理回数を示しており
、ｆｒｌ、ｆｒ２各々共７に設定される例で示している
。
信号検出系１０ａ、１０ｂの各混合器１１ａ、１１ｂに
加えられると共に、これら混合器１１ａ、１１ｂにはま
た基準信号発生回路７で発生され、必要な周波数変換処
理が行われた周波数の異なる第１及び第２の参照信号ｆ
ｒ１．ｆｒ２（例えばｆｒｌ＜ｆｒ２とする）が加えら
れる。第２図はエコー信号のスペクトル分布上における
これらｆｒｌ、ｆｒ２を示している。なお分布特性の数
は後段のＦＦＴ変換処理における処理回数を示しており
、ｆｒｌ、ｆｒ２各々共７に設定される例で示している
。
各混合器１１ａ、１１ｂによって各ドプラ偏移信号ｆｄ
ｌ、 ｆｄ２が検出され、前記式（２）に従い各ｆｒｌ
、 ｆｒ２に対応して検出し１ｑる最大の血流速度Ｖｍ
ｌ、 Ｖｍｌが求められて各々第３図（ａ）。
ｌ、 ｆｄ２が検出され、前記式（２）に従い各ｆｒｌ
、 ｆｒ２に対応して検出し１ｑる最大の血流速度Ｖｍ
ｌ、 Ｖｍｌが求められて各々第３図（ａ）。
（ｂ）に示されるような分布となる。高い周波数のｆｒ
２に対応した最大血流速度Ｖｍ２の方が、低い周波数ｆ
ｒｌに対応した最大血流速度ｖｍ１よりも狭い帯域とな
る。これらは参照信号ｆ ｒを変えて工コー信号の検波
を行う場合、小ざな参照信号ｆｒｌを用いると大きな血
流速度ｖｍ１が得られる反面データ間隔が粗になり、一
方大きな参照信号ｆｒ２を用いると小さな血流速度ｖｍ
２しか得られない反面データ間隔が密になることを示し
ている。
２に対応した最大血流速度Ｖｍ２の方が、低い周波数ｆ
ｒｌに対応した最大血流速度ｖｍ１よりも狭い帯域とな
る。これらは参照信号ｆ ｒを変えて工コー信号の検波
を行う場合、小ざな参照信号ｆｒｌを用いると大きな血
流速度ｖｍ１が得られる反面データ間隔が粗になり、一
方大きな参照信号ｆｒ２を用いると小さな血流速度ｖｍ
２しか得られない反面データ間隔が密になることを示し
ている。
各混合器１１ａ、１１ｂからの検波出力は各ＬＰＦ１２
ａ、１２ｂに加えられて不要な高周波成分が除去された
後サンプルホールド回路１３ａ。
ａ、１２ｂに加えられて不要な高周波成分が除去された
後サンプルホールド回路１３ａ。
１３ｂに加えられる。これらサンプルホールド回路１３
−ａ、 １３ ｂはサンプルパルス発生回路８で発生さ
れたサンプルパルスによって制御され、所望の深さのド
プラ情報のみが検出される。この出力はＢＰＦ （帯域
フィルタ）１４ａ、１４ｂに加えられ、必要な信号成分
のみが通過された後ＦＦ下部（高速フーリエ変換部）１
５ａ、１５ｂに加えられる。なおりＰＦ１４ａ、１４ｂ
の出力は各オーディオアンプ１９ａ、１９ｂに加えられ
、増幅された後各スピーカ２０ａ、２０ｂに加えること
により必要な血流速度が聴取可能に構成されている。Ｆ
ＦＴ部１５ａ、１５ｂでは周波数分析が行われ、演算結
果が第３図（ａ）、（ｂ）のようなスペクトル信号とし
て定期的にサンプリングされて出力される。
−ａ、 １３ ｂはサンプルパルス発生回路８で発生さ
れたサンプルパルスによって制御され、所望の深さのド
プラ情報のみが検出される。この出力はＢＰＦ （帯域
フィルタ）１４ａ、１４ｂに加えられ、必要な信号成分
のみが通過された後ＦＦ下部（高速フーリエ変換部）１
５ａ、１５ｂに加えられる。なおりＰＦ１４ａ、１４ｂ
の出力は各オーディオアンプ１９ａ、１９ｂに加えられ
、増幅された後各スピーカ２０ａ、２０ｂに加えること
により必要な血流速度が聴取可能に構成されている。Ｆ
ＦＴ部１５ａ、１５ｂでは周波数分析が行われ、演算結
果が第３図（ａ）、（ｂ）のようなスペクトル信号とし
て定期的にサンプリングされて出力される。
このようにして第１及び第２のドプラ信号検出系１０ａ
、１０ｂで検出されたドプラ信号すなわち、スペクトル
信号は、各々加算回路１６に入力され、第３図（ａ）、
（ｂ＞の各スペクトル信号は各々加算されて第４図のよ
うな広いスペクトル分布となる。続いて加算回路１６の
出力はＤＳＣ部（デジタル・スキャン・コンバータ部）
１７に入力され、このＤＳＣ部１７はスペクトル信号を
ＴＶ信号に変換してＣＲＴデイスプレィのような表示部
１８に血流速度を表示する。第５図及び第６図は表示例
を示しており、第５図は前記参照信号ｆｒｌ、 ｆｒ２
によって１昇られた各データを連続させて１つの画像と
して表示する例、第６図はｆｒｌ。
、１０ｂで検出されたドプラ信号すなわち、スペクトル
信号は、各々加算回路１６に入力され、第３図（ａ）、
（ｂ＞の各スペクトル信号は各々加算されて第４図のよ
うな広いスペクトル分布となる。続いて加算回路１６の
出力はＤＳＣ部（デジタル・スキャン・コンバータ部）
１７に入力され、このＤＳＣ部１７はスペクトル信号を
ＴＶ信号に変換してＣＲＴデイスプレィのような表示部
１８に血流速度を表示する。第５図及び第６図は表示例
を示しており、第５図は前記参照信号ｆｒｌ、 ｆｒ２
によって１昇られた各データを連続させて１つの画像と
して表示する例、第６図はｆｒｌ。
ｆｒ２による各データを単独に用いて２つの独立した画
像として表示する例を示している。
像として表示する例を示している。
次に本実施例の作用を説明する。
プローブ２で受信されドプラ偏移を受けた第２図のよう
なスペクトル分布のエコー信号は高周波増幅回路９で増
幅された後、第１及び第２のドプラ信号検出系１０ａ、
１０ｂの混合器１１ａ。
なスペクトル分布のエコー信号は高周波増幅回路９で増
幅された後、第１及び第２のドプラ信号検出系１０ａ、
１０ｂの混合器１１ａ。
１１ｂに入力される。各混合器１１ａ、１１ｂにはエコ
ー信号と共に２つの参照信号ｆｒｌ、ｆｒ２（ｆｒｌ＜
ｆｒ２とする）が入力され、検波が行われることにより
混合器１１ａからは第３図（ａ）に相当したスペクトル
分布の検波出力が得られると共に、混合器１１ｂからは
第３図（ｂ）に相当したスペクトル分布の検波出力が得
られる。このような各検波出力はＬＰＦ１３ａ、１３ｂ
以下ＦＦＴ１５ａ、１５ｂにおいて必要な処理が施こさ
れた後、第１及び第２のドプラ信号検出系１Ｑａ、１０
ｂから出力される。各出力は加算回路１６において加算
された後、第４図に示したようなスペクトル分布に広め
られ、ＤＳＣ部１７を介して表示部１８に第５図又は第
６図のようなパターンで表示される。
ー信号と共に２つの参照信号ｆｒｌ、ｆｒ２（ｆｒｌ＜
ｆｒ２とする）が入力され、検波が行われることにより
混合器１１ａからは第３図（ａ）に相当したスペクトル
分布の検波出力が得られると共に、混合器１１ｂからは
第３図（ｂ）に相当したスペクトル分布の検波出力が得
られる。このような各検波出力はＬＰＦ１３ａ、１３ｂ
以下ＦＦＴ１５ａ、１５ｂにおいて必要な処理が施こさ
れた後、第１及び第２のドプラ信号検出系１Ｑａ、１０
ｂから出力される。各出力は加算回路１６において加算
された後、第４図に示したようなスペクトル分布に広め
られ、ＤＳＣ部１７を介して表示部１８に第５図又は第
６図のようなパターンで表示される。
即ち第１及び第２のドプラ信号検出系１０ａ。
１０ｂの各混合器１１ａ、１１ｂに対しては異なる周波
数の参照信＠ｆｒ１． ｆｒ２が入力されて検波が行
われることにより、低い周波数ｆｒを用いた場合は第３
図（ａ）のように大きな最大血流速度ｍ１が得られ且つ
帯域の広いスペクトル分布となる。一方高い周波数ｆｒ
２を用いた場合は第３図（ｂ）のように小さな最大血流
速度ｖｍ２が得られかつ帯域の狭いスペクトル分布とな
る。従って、これら２つのスペクトル分布を第４図のよ
うに加算することにより、第５図及び第６図に示すよう
な血流速度の表示を行うことができる。第５図はｆｒｌ
、 ｆｒ２によって得られたデータを連続させて１つ
の画像として表示した例を示している。前記したように
ｆｒｌに対応した最大血流速度ｍ１の場合は密な画像が
表示され、一方ｆｒ２に対応した最大血流速度ｍ２の場
合は粗な画像が表示される。
数の参照信＠ｆｒ１． ｆｒ２が入力されて検波が行
われることにより、低い周波数ｆｒを用いた場合は第３
図（ａ）のように大きな最大血流速度ｍ１が得られ且つ
帯域の広いスペクトル分布となる。一方高い周波数ｆｒ
２を用いた場合は第３図（ｂ）のように小さな最大血流
速度ｖｍ２が得られかつ帯域の狭いスペクトル分布とな
る。従って、これら２つのスペクトル分布を第４図のよ
うに加算することにより、第５図及び第６図に示すよう
な血流速度の表示を行うことができる。第５図はｆｒｌ
、 ｆｒ２によって得られたデータを連続させて１つ
の画像として表示した例を示している。前記したように
ｆｒｌに対応した最大血流速度ｍ１の場合は密な画像が
表示され、一方ｆｒ２に対応した最大血流速度ｍ２の場
合は粗な画像が表示される。
なお−の符号は血流の方向が逆であることを示している
。第６図はｆｒｌ、ｆｒ２によるデータを単独に用いて
１画面に独立した２つの画像を表示した例を示している
。
。第６図はｆｒｌ、ｆｒ２によるデータを単独に用いて
１画面に独立した２つの画像を表示した例を示している
。
このように本実施例によれば２つのドプラ信号検出系１
Ｑａ、１０ｂを用意し各混合器１１ａ。
Ｑａ、１０ｂを用意し各混合器１１ａ。
１１ｂにエコー信号と共に異なる参照信号を入力して検
波を行い、各検出系で得られた２つのスペクトル信号を
加算して１画面に血流速度を表示することにより、速度
分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出して表
示することができる。
波を行い、各検出系で得られた２つのスペクトル信号を
加算して１画面に血流速度を表示することにより、速度
分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出して表
示することができる。
本実施例では２つのドプラ信号検出系を設けた例で示し
たが、この検出系は３つ以上設けることも任意である。
たが、この検出系は３つ以上設けることも任意である。
またそれに伴い表示例も対応した画像表示に変更するこ
とができる。
とができる。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、各々参照信号が異な
る複数のドプラ信号検出系を設けるようにしたので、速
度分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出する
ことができる。
る複数のドプラ信号検出系を設けるようにしたので、速
度分解能を低下させずにより大きな血流速度を検出する
ことができる。
第１図は本発明の超音波ドプラ診断装置を示すブロック
図、第２図は本実施例にあけるエコー信号のスペクトル
分布図、第３図（ａ）、（ｂ）。 第４図は本実施例における血流速度のスペクトル分布図
、第５図及び第６図は本実施例による血流速度の表示例
、第７図はドプラ診断方法の説明図、第８図（ａ＞、（
ｂ）はエコー信号の検波前後のスペクトル分布図、第９
図は従来におけるドプラ信号検出系の概略図である。 １・・・血球、 ２・・・超音波プローブ、１
０．１０ａ、１０ｂ・・・ドプラ信号検出系、１１ａ、
１１ｂ・・・混合器、 １５ ａ、 １５ ｂ−Ｆ ＦＴ部 （高速フーリエ変換部）、 １６・・・加算回路、 １８・・・表示部。 第 図 （ｂ） 第 図゛ 第 図 □↑ 第 図
図、第２図は本実施例にあけるエコー信号のスペクトル
分布図、第３図（ａ）、（ｂ）。 第４図は本実施例における血流速度のスペクトル分布図
、第５図及び第６図は本実施例による血流速度の表示例
、第７図はドプラ診断方法の説明図、第８図（ａ＞、（
ｂ）はエコー信号の検波前後のスペクトル分布図、第９
図は従来におけるドプラ信号検出系の概略図である。 １・・・血球、 ２・・・超音波プローブ、１
０．１０ａ、１０ｂ・・・ドプラ信号検出系、１１ａ、
１１ｂ・・・混合器、 １５ ａ、 １５ ｂ−Ｆ ＦＴ部 （高速フーリエ変換部）、 １６・・・加算回路、 １８・・・表示部。 第 図 （ｂ） 第 図゛ 第 図 □↑ 第 図
Claims (1)
- 被検体から得られたエコー信号に参照信号を混合するこ
とによりドプラ偏移信号を検出するドプラ信号検出系を
備えた超音波ドプラ診断装置において、各々参照信号が
異なる複数のドプラ信号検出系を設けたことを特徴とす
る超音波ドプラ診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21272788A JPH0260639A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 超音波ドプラ診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21272788A JPH0260639A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 超音波ドプラ診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260639A true JPH0260639A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16627434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21272788A Pending JPH0260639A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | 超音波ドプラ診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0260639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358892A (en) * | 1993-02-11 | 1994-10-25 | Micron Semiconductor, Inc. | Etch stop useful in avoiding substrate pitting with poly buffered locos |
| JP2009261539A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
-
1988
- 1988-08-27 JP JP21272788A patent/JPH0260639A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358892A (en) * | 1993-02-11 | 1994-10-25 | Micron Semiconductor, Inc. | Etch stop useful in avoiding substrate pitting with poly buffered locos |
| JP2009261539A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
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