JPH0321180B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に医療機器として用いられる、超
音波ドプラ診断装置のドプラ信号の再生方法及び
記録・再生装置に関する。更に詳しくは、録音手
段に収録された方向別のベースバンド（オーデイ
オ）ドプラ信号対を再生し、複素FFT演算器と
一次結合器を含む解析回路により再分析させ、そ
の結果を観測する際の再生方法及び、録音手段に
方向別のベースバンド（オーデイオ）ドプラ信号
対を収録し、これを再生し、前記解析回路により
再分析させ、観測する際の記録・再生装置に関す
る。

（従来の技術） 超音波ドプラ診断装置は、CW（連続波）又は、
パルス変調された超音波を体内に発射し、エコー
信号のドプラシフト量を測定し、血流などの体内
の運動体（ターゲツト）の速度や流量等を計測す
るものである。

第２図は、従来例のアナログ演算方式による
CWドツプラ装置の受信部を表わすブロツク図で
ある。第２図において、エコー信号は受信増幅器
１により増幅された後２チヤンネルに分けられ、
直交検波回路により検波される。即ち、前記信号
対は、キヤリア発振器２からの互いに90゜位相が
異なる２つの参照波と掛算器３において掛け合わ
された後、バンドパスフイルタ４により不要な高
周波成分及び低周波成分が取り除かれる。この段
階で得られるドプラ信号対は、一般的にｉ（同相）
及びｑ（直交）のベースバンドドプラ信号と呼ば
れる。この信号対は、２つの入力信号に対して90
度の位相差を持たせて出力するヒルベルト変換器
（広帯域の90度移相器）５と、２つの入力信号に
対してその加算と減算結果を出力する一次結合器
６により方向分離がなされる。即ち、視線方向に
近づいてくるターゲツトのドプラ信号である
USB（上側波帯）と遠ざかるターゲツトのドプラ
信号であるLSB（下側波帯）とに分離される。そ
の後、このUSB及びLSB信号は、各方向別にソ
ナグラフ等の周波数分析器７により信号分析さ
れ、その結果が表示装置８に表示される。

第３図は、デジタル演算方式によるCWドツプ
ラ装置の受信部を表わすブロツク図である。尚、
第３図の各符号は、第２図と同一の意味で用いら
れている。第３図において、バンドパスフイルタ
４の出力であるｉ及びｑのドプラ信号対は、複素
FFT演算器と一次結合器とからなる解析回路９
に入力する。ここで、周波数分析と一次結合が行
われ、USB及びLSBの各方向別の出力が表示装
置８に与えられて表示される。この様な、デジタ
ル演算方式では、前記のアナログ方式より解析結
果が正確な為、現在では上記のアナログ手法に代
わり用いられている。

ところで、この様なドプラ受信器において、ド
プラ信号の録音手段には、一般に２チヤンネルの
録音手段、即ちステレオテープレコーダ等が用い
られる。この録音手段の各チヤンネルに、ｉ及び
ｑのベースバンドドプラ信号対を収録すると、再
生時においてピンチローラーの当り具合やテープ
の片伸び等による左右の位相整合性が問題とな
る。従つて、通常はｉ及びｑのベースバンドドプ
ラ信号対をヒルベルト変換器と一次結合器により
USB及びLSBの形のドプラ信号対に変換してス
テレオテープレコーダに収録する。

（発明が解決しようとする問題点） 一般的にFFT演算のためのハードウエアやソ
フトウエアは非常に高速で動作することを要求さ
れる。このため、ｉ及びｑのベースバンドドプラ
信号対を入力するように構成されている従来の
FFT演算装置を含む解析回路に、ステレオテー
プレコーダから再生されたUSB及びLSBの形の
ドプラ信号対を入力させ、信号分析し表示させる
ような機能を付加すると、ハードウエアやソフト
ウエアに多くの無駄や能力低下が生じる。

本発明は、このような無駄や能力低下を引き起
こさせることなく、ステレオテープレコーダに収
録されたUSB及びLSBの形のドプラ信号対を再
生し、従来のｉ及びｑ信号入力型式の複素FFT
演算装置と一次結合器とからなる解析回路によ
り、信号分析させることができるドプラ信号の再
生方法及び記録・再生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） 上記の目的を達成するために、本発明のドプラ
信号の再生方法及び記録・再生装置は以下のよう
な構成をしている。

即ち、第１の発明は、被検体からの超音波エコ
ー信号を直交検波して得られるｉ（同相）とｑ（直
交）のドプラ信号対が外部の録音手段でUSB信
号及びLSB信号の形態で録音されている該信号
を再生し、該USB信号及びLSB信号に対応する
２つの信号の加算及び減算の演算を行つて得た２
つの結果に対して90度の位相差を持たせてｉとｑ
の形態のドプラ信号対を作成した後、複素FFT
（高速フーリエ変換）演算器と一次結合器からな
る解析回路に入力して、周波数分析と１次結合を
行い、USB（上側波帯）信号とLSB（下側波帯）
信号とに方向分離して表示する構成になつてい
る。

そして、第２の発明は、録音時には、被検体か
らの超音波エコー信号を入力し、ｉとｑのドプラ
信号対に変換する直交検波回路からの出力を、２
つの入力信号に対して90度の位相差を持たせて出
力するヒルベルト変換器、２つの入力信号に対し
てその加算及び減算結果を出力する１次結合器の
経路で導くと共に作成されたUSB信号及びLSB
信号を録音手段に入力し、再生時には、該録音手
段からのUSB信号及びLSB信号を、１次結合器、
ヒルベルト変換器の経路で導くと共に作成された
ｉ及びｑの信号対を、複素FFT演算器と一次結
合器を有し、前記ドプラ信号対をUSB（上側波
帯）信号とLSB（下側波帯）信号にして出力する
解析回路に入力する切換え手段とを備える構成に
なつている。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明について詳細に説
明する。

第１図は、本発明を実施するためのCWドツプ
ラ装置の受信部を示すブロツク図である。尚、第
１図において、第３図と同じ機能を有するもの
は、第３図と同一の記号を用いているので、ここ
での説明を省略する。

第１図の回路構成において、１０はUSB及び
LSBの形のドプラ信号対を録音再生する外付の
２チヤンネルのステレオテープレコーダである。
１１は信号交換板（信号切換え器）であり、縦の
ラインと横のラインの交点にある白と黒の丸印
は、この２ライン間のスイツチである。一方で測
定を行い分析すると同時に他方でドプラ信号の収
録を行う通常の使用時には、黒い丸のスイツチだ
けがオンになる。一方、USB及びLSBの形で収
録されたドプラ信号対を再生及び分析し表示装置
８に表示する時には、白い丸のスイツチのみがオ
ンになる。

以上のような構成において通常の使用時には、
バンドパスフイルタ４の出力であるｉ及びｑのド
プラ信号対は、信号交換板１１に入力し、黒い丸
のスイツチ点を介して、一方はFFT演算器と一
次結合器を含む解析回路９に入力し、周波数分析
と一次結合が行われ、USB及びLSBの各方向別
の出力が得られ、これが表示装置８に表示され
る。そして、他方は再び黒い丸のスイツチ点を介
してヒルベルト変換器５に入力し、その出力は再
度信号交換板１１に入力した後、一次結合器６に
入力し、USB及びLSBのドプラ信号対に分離さ
れる。一次結合器６の出力は、信号交換板１１を
介して、ステレオテープレコーダ１０に与えら
れ、各チヤンネルにUSB及びLSBのドプラ信号
対が収録される。

次に、この収録されたドプラ信号対を再生し
て、分析表示する時の動作について説明する。こ
の場合、信号交換板１１の黒い丸のスイツチをオ
フにして、白い丸のスイツチをオンに切換える。
ステレオテープレコーダ１０の出力（USB及び
LSB信号）は、信号交換板１１に入力し、白い
丸のスイツチ点を介して、一次結合器６に入力す
る。この出力は再度信号交換板１１に入力した
後、ヒルベルト変換器５に入力し、ヒルベルト逆
変換が行われ、ｉ及びｑのドプラ信号対に変換さ
れる。この信号対は、信号交換板１１を介して、
複素FFT演算器と一次結合器からなる解析回路
９に入力し、前記と同様に各方向別の出力が表示
装置８に表示される。

以上説明のように、録音と再生分析表示の２つ
のモードの切換えを信号交換板により行い、録音
時には、ｉ及びｑのベースバンドドプラ信号対を
ヒルベルト変換器と一次結合器によりUSB及び
LSBの形のドプラ信号対に変換して収録し、再
生時には、この信号を一旦、１次結合回路とヒル
ベルト変換器によりｉとｑの形式のドプラ信号対
に変換することにより、複素FFT演算器と一次
結合器を含む解析回路に入力させ、所定の分析表
示を行うことができる。

尚、本発明は、上記実施例に限定するものでは
なく、特許請求の範囲内で種々の変形が可能であ
る。例えば、パルス超音波ドツプラ装置の受信部
に用いても良い。

（発明の効果） 以上、説明の通り、本発明のドプラ信号の再生
方法及び記録・再生装置によれば、以下の効果が
得られる。

即ち、位相整合性のよいUSB信号とLSB信号
を再生し、それらを一次結合とヒルベルト変換に
よりｉとｑの形式のドプラ信号対に変換し、ｉ及
びｑ信号入力型式の複素FFT演算器と一次結合
器からなる解析回路により、信号分析し再表示さ
せることができる。従つて、FFT演算に対する
ハードウエアやソフトウエアの負担を増加するこ
となく、通常の超音波ドプラ診断装置で行われて
いる処理を所定の順序に並び変えて行うだけで、
位相整合性のよい再生による再表示を行うことが
できる。

特に、ドプラ信号の記録・再生装置において
は、通常の超音波ドプラ診断装置の構成に切換え
手段を付加する簡単な構成だけで、位相整合性の
よい再生による再表示を行う装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のデジタル演算方
式によるCWドツプラ装置の受信部を表わすブロ
ツク図、第２図は、従来例のアナログ演算方式に
よるCWドツプラ装置の受信部を表わすブロツク
図、第３図は、従来例のデジタル演算方式による
CWドツプラ装置の受信部を表わすブロツク図で
ある。 １……受信増幅器、２……キヤリヤ発振器、３
……掛算器、４……バンドパスフイルタ、５……
ヒルベルト変換器、６……一次結合器、７……周
波数分析器、８……表示装置、９……解析回路、
１０……ステレオテープレコーダ、１１……信号
交換板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体からの超音波エコー信号を直交検波し
   て得られるｉ（同相）とｑ（直交）のドプラ信号対
   を、複素FFT（高速フーリエ変換）演算器と一次
   結合器からなる解析回路により周波数分析と１次
   結合を行い、USB（上側波帯）信号とLSB（下側
   波帯）信号とに方向分離して表示するドプラ信号
   の処理方法において、録音手段で予めUSB信号
   及びLSB信号の形態で録音されているドプラ信
   号対を再生し、該USB信号及びLSB信号に対応
   する２つの信号の加算及び減算の演算を行つて得
   た２つの結果に対して90度の位相差を持たせてｉ
   とｑの形態のドプラ信号対を作成した後、前記解
   析回路に入力することを特徴とするドプラ信号の
   再生方法。 ２ 被検体からの超音波エコー信号を入力し、ｉ
   （同相）とｑ（直交）のドプラ信号対にして出力す
   る直交検波回路と、複素FFT演算器と一次結合
   器を有し、前記ドプラ信号対をUSB（上側波帯）
   信号とLSB（下側波帯）信号にして出力する解析
   回路と、該回路からの信号を入力して前記USB
   信号とLSB信号に基づく表示をする表示装置を
   備えたドプラ信号処理装置において、２つの入力
   信号に対して90度の位相差を持たせて出力するヒ
   ルベルト変換器と、２つの入力信号に対してその
   加算及び減算結果を出力する１次結合器と、
   USB信号及びLSB信号を収録し再生する録音手
   段と、録音時には、前記直交検波回路からのｉと
   ｑの信号対を、ヒルベルト変換器、１次結合器の
   経路で導くと共に作成されたUSB信号及びLSB
   信号を録音手段に入力し、再生時には、該録音手
   段からのUSB信号及びLSB信号を、１次結合器、
   ヒルベルト変換器の経路で導くと共に作成された
   ｉ及びｑ信号対を前記解析回路に入力する切換え
   手段とを備えたことを特徴とするドプラ信号の記
   録・再生装置。