JPH0324861B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0324861B2 JPH0324861B2 JP61264969A JP26496986A JPH0324861B2 JP H0324861 B2 JPH0324861 B2 JP H0324861B2 JP 61264969 A JP61264969 A JP 61264969A JP 26496986 A JP26496986 A JP 26496986A JP H0324861 B2 JPH0324861 B2 JP H0324861B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- complex
- signal
- doppler
- frequency
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は超音波ドプラ診断装置、特に生体内部
の血流などの運動反射体を検出して血流速度、血
流量などを測定し、運動部の速度状況を画像表示
するための改良された超音波ドプラ診断装置に関
する。
の血流などの運動反射体を検出して血流速度、血
流量などを測定し、運動部の速度状況を画像表示
するための改良された超音波ドプラ診断装置に関
する。
［従来の技術］
一定の繰返し周波数でパルス波を放射して被検
体内の反射体からの反射波を受信し、これら受信
信号の受信周波数の偏移を検出し、反射体の速度
検出、表示するパルスドプラ装置が広く用いられ
ている。
体内の反射体からの反射波を受信し、これら受信
信号の受信周波数の偏移を検出し、反射体の速度
検出、表示するパルスドプラ装置が広く用いられ
ている。
このような装置では、一般に一定の送信繰返し
周波数（繰返し周期の逆数）の下では、あいまい
なく検出可能な運動反射体の速度には、周知のよ
うにサンプリング定理に基づいた上限値が存在す
る。
周波数（繰返し周期の逆数）の下では、あいまい
なく検出可能な運動反射体の速度には、周知のよ
うにサンプリング定理に基づいた上限値が存在す
る。
すなわち、反射体の速度によるドプラ周波数に
比較して低い繰返し周波数、つまり長い周期で超
音波を放射すると、いわゆる折返し現象が生じ、
ドプラ周波数は低周波数側に折り返されて速度の
判別が困難となる。
比較して低い繰返し周波数、つまり長い周期で超
音波を放射すると、いわゆる折返し現象が生じ、
ドプラ周波数は低周波数側に折り返されて速度の
判別が困難となる。
例えば、第５図に示されるように、低速度の血
流からのドプラ信号１００は検出可能な±Vnax
範囲にあるが、高速度の血流からのドプラ信号２
００は、＋Vnaxの上限を越えて折り返され、−
Vnaxの上側に信号２０１として現れることにな
る。従つて、一定速度以上の高速度血流の検出は
困難となり、送信繰返し周波数によつて検出速度
に限界が生じることになる。
流からのドプラ信号１００は検出可能な±Vnax
範囲にあるが、高速度の血流からのドプラ信号２
００は、＋Vnaxの上限を越えて折り返され、−
Vnaxの上側に信号２０１として現れることにな
る。従つて、一定速度以上の高速度血流の検出は
困難となり、送信繰返し周波数によつて検出速度
に限界が生じることになる。
そして、速度の方向を判別するシステムにおい
ては、この折返し現象を生じさせないで検出可能
な最大ドプラ周波数fdnaxと繰返し周波数frとの
関係は次式で表される。
ては、この折返し現象を生じさせないで検出可能
な最大ドプラ周波数fdnaxと繰返し周波数frとの
関係は次式で表される。
fdnax＝１／２fr ……(1)
また、検出可能な最大速度Vnaxは次式で表さ
れる。
れる。
Vnax＝１／4cosθ・fr／f0 ……(2)
ここでf0は放射する超音波の中心周波数であ
り、またθは血流と超音波ビームのなす角度であ
る。
り、またθは血流と超音波ビームのなす角度であ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
従つて、前記(2)式から理解されるように、最大
検出速度を上げるためには送信繰返し周波数frを
上げるか、または送信の中心周波数f0を下げる必
要がある。
検出速度を上げるためには送信繰返し周波数frを
上げるか、または送信の中心周波数f0を下げる必
要がある。
しかしながら、送信繰返し周波数frは診断距離
に応じて選定されており、この周波数を上げれば
サンプリング周期との関係から遠距離からの反射
エコーを実際に検出することが困難になるので、
診断距離が短くなる。一方、送信の中心周波数f0
を下げれば、パルス幅の狭い送信波を形成するこ
とが困難なばかりでなく鋭い放射ビームを形成す
ることができず、距離分解能、方位分解能の劣化
を招くことになる。このように、従来のパルスド
プラ法を用いたドプラ診断装置では、生体深部の
高速血流などに対してその位置と速度を同時に確
定できないという問題があつた。
に応じて選定されており、この周波数を上げれば
サンプリング周期との関係から遠距離からの反射
エコーを実際に検出することが困難になるので、
診断距離が短くなる。一方、送信の中心周波数f0
を下げれば、パルス幅の狭い送信波を形成するこ
とが困難なばかりでなく鋭い放射ビームを形成す
ることができず、距離分解能、方位分解能の劣化
を招くことになる。このように、従来のパルスド
プラ法を用いたドプラ診断装置では、生体深部の
高速血流などに対してその位置と速度を同時に確
定できないという問題があつた。
発明の目的
本発明は前記従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、折返し現象をなくして運動反
射体の広範囲の速度、特に生体深部における高速
度を精度良く検出し、表示可能な改良された超音
波ドプラ診断装置を提供することにある。
あり、その目的は、折返し現象をなくして運動反
射体の広範囲の速度、特に生体深部における高速
度を精度良く検出し、表示可能な改良された超音
波ドプラ診断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］
前記目的を達成するために、本発明は、超音波
パルス波を被検体内に放射して運動反射体からの
反射波を受信し、この受信ドプラ信号のドプラ偏
移周波数を検出することにより運動部の速度状況
を表示する超音波ドプラ診断装置において、同一
走査方向に向けて２個の異なる送信繰返し周期の
パルス波を交互に複数回出力する送信回路と、被
検体内から交互に得られる２個の繰返し周期の信
号をそれぞれ複素信号に変換する変換手段と、こ
の変換手段によつて得られる２個の複素信号をそ
れぞれ所定時間遅延させる遅延回路と、この遅延
回路からの遅延された複素信号と、この遅延回路
を経ていない複素信号とのうち、所定の時間差を
有する同一繰返し周波数の複素信号同士の共役積
をそれぞれ演算する第１複素乗算器と、この第１
の複素乗算器の同一繰返し周期の受信波から得ら
れる２個の複素信号をそれぞれ所定時間遅延させ
る遅延回路と、この遅延回路からの遅延された複
素信号と、この遅延回路を経ていない複素信号と
のうち、所定の時間差を有する出力のうち所定の
遅延時間差を有する２個の異なる繰返し周期の複
素信号の共役積又は複素積を演算する第２の複素
乗算器と、を有することを特徴とする。
パルス波を被検体内に放射して運動反射体からの
反射波を受信し、この受信ドプラ信号のドプラ偏
移周波数を検出することにより運動部の速度状況
を表示する超音波ドプラ診断装置において、同一
走査方向に向けて２個の異なる送信繰返し周期の
パルス波を交互に複数回出力する送信回路と、被
検体内から交互に得られる２個の繰返し周期の信
号をそれぞれ複素信号に変換する変換手段と、こ
の変換手段によつて得られる２個の複素信号をそ
れぞれ所定時間遅延させる遅延回路と、この遅延
回路からの遅延された複素信号と、この遅延回路
を経ていない複素信号とのうち、所定の時間差を
有する同一繰返し周波数の複素信号同士の共役積
をそれぞれ演算する第１複素乗算器と、この第１
の複素乗算器の同一繰返し周期の受信波から得ら
れる２個の複素信号をそれぞれ所定時間遅延させ
る遅延回路と、この遅延回路からの遅延された複
素信号と、この遅延回路を経ていない複素信号と
のうち、所定の時間差を有する出力のうち所定の
遅延時間差を有する２個の異なる繰返し周期の複
素信号の共役積又は複素積を演算する第２の複素
乗算器と、を有することを特徴とする。
［作用］
以上の構成によれば、被検体内には送信繰返し
周期の異なる２個の超音波パルス波が送波される
ことになり、被検体内からは２種類周期のドプラ
信号が交互に得られることになる。そして、受信
されたドプラ信号は周期変換回路により所望の繰
返し周期、例えば十分の一程度の繰返し周期に変
換される。
周期の異なる２個の超音波パルス波が送波される
ことになり、被検体内からは２種類周期のドプラ
信号が交互に得られることになる。そして、受信
されたドプラ信号は周期変換回路により所望の繰
返し周期、例えば十分の一程度の繰返し周期に変
換される。
従つて、これによれば実質的に短い繰返し周期
つまり送信繰返し周波数の高いパルス波を被検体
内に送受波した時のドプラ信号が得られ、このド
プラ信号によつて被検体内深部に存在する運動反
射体の高速度を良好に検出・表示することが可能
となる。
つまり送信繰返し周波数の高いパルス波を被検体
内に送受波した時のドプラ信号が得られ、このド
プラ信号によつて被検体内深部に存在する運動反
射体の高速度を良好に検出・表示することが可能
となる。
［実施例］
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
説明する。
第１図には、本発明に係る超音波ドプラ診断装
置の基本的な回路ブロツクが示されている。
置の基本的な回路ブロツクが示されている。
安定な高周波信号を発生する発振器１０の出力
は、分周同期回路１２に供給され、この分周同期
回路１２から本発明装置を制御する各種信号が発
生する。これらの出力信号は、超音波パルス送信
用の送信繰返し信号、複素変換のための複素基準
信号、CRT（ブラウン管）上へ表示するための掃
引同期信号などを含み、図示される複素基準信号
１０２，１０４は送信繰返し周波数の整数倍の周
波数を有し、互いに90度の位相差をもつている。
は、分周同期回路１２に供給され、この分周同期
回路１２から本発明装置を制御する各種信号が発
生する。これらの出力信号は、超音波パルス送信
用の送信繰返し信号、複素変換のための複素基準
信号、CRT（ブラウン管）上へ表示するための掃
引同期信号などを含み、図示される複素基準信号
１０２，１０４は送信繰返し周波数の整数倍の周
波数を有し、互いに90度の位相差をもつている。
本発明において特徴的なことは、２個の異なる
送信繰返し周期の超音波を交互に放射し、これに
より得られた２個のドプラ信号から所望の繰返し
周期のドプラ信号に変換することであり、繰返し
周期の異なる２個のパルス波は送信回路にて形成
される。この送信回路は、前述した発振器１０、
分周同期回路１２と、繰返し周期の異なる２個の
パルス波を切替え出力する信号切替器１４、駆動
回路１６、送受切替回路１８にて構成される。
送信繰返し周期の超音波を交互に放射し、これに
より得られた２個のドプラ信号から所望の繰返し
周期のドプラ信号に変換することであり、繰返し
周期の異なる２個のパルス波は送信回路にて形成
される。この送信回路は、前述した発振器１０、
分周同期回路１２と、繰返し周期の異なる２個の
パルス波を切替え出力する信号切替器１４、駆動
回路１６、送受切替回路１８にて構成される。
前記分周同期回路１２では、２個の送信繰返し
信号１０６（周期T1）、１０８（周期T2）が出力
され、この信号は信号切替器１４にて順次切り替
えられ交互に駆動回路１６に供給される。この場
合、実施例では１個づつのパルス波を交互に切り
替えているが、同一走査方向で２個づつ、あるい
は３個づつのパルス波を連続させて交互に供給す
るようにしてもよい。そして、駆動回路１６の出
力は送受切替回路１８を介して探触子２０に供給
され、探触子２０にて形成された超音波パルスビ
ームが被検体２２内に放射される。
信号１０６（周期T1）、１０８（周期T2）が出力
され、この信号は信号切替器１４にて順次切り替
えられ交互に駆動回路１６に供給される。この場
合、実施例では１個づつのパルス波を交互に切り
替えているが、同一走査方向で２個づつ、あるい
は３個づつのパルス波を連続させて交互に供給す
るようにしてもよい。そして、駆動回路１６の出
力は送受切替回路１８を介して探触子２０に供給
され、探触子２０にて形成された超音波パルスビ
ームが被検体２２内に放射される。
この被検体２２からの反射信号は、探触子２０
によつて電気信号に変換され、送受切替回路１８
から高周波増幅器２４へ送られ所望のレベルまで
増幅される。前記高周波増幅器２４の一方の出力
は、検波器２６及び映像信号増幅器２８を介して
表示器３０に供給され、この表示器３０は掃引回
路３２を介して供給される走査制御器３４の走査
信号により制御されており、輝度変調された信号
によりＢモードあるいはＭモードの画像が表示さ
れる。
によつて電気信号に変換され、送受切替回路１８
から高周波増幅器２４へ送られ所望のレベルまで
増幅される。前記高周波増幅器２４の一方の出力
は、検波器２６及び映像信号増幅器２８を介して
表示器３０に供給され、この表示器３０は掃引回
路３２を介して供給される走査制御器３４の走査
信号により制御されており、輝度変調された信号
によりＢモードあるいはＭモードの画像が表示さ
れる。
そして、前記高周波増幅器２４の他方の出力１
１４は、混合検波器３６，３８と低域フイルタ４
０，４２とから成る複素信号変換部へ供給され、
速度情報の解折が行われる。
１４は、混合検波器３６，３８と低域フイルタ４
０，４２とから成る複素信号変換部へ供給され、
速度情報の解折が行われる。
まず、以下の演算式により複素変換について説
明する。
明する。
パルス波の受信信号では、多数のドプラスペク
トルが存在するが、説明を簡略するために振幅を
１とし、中心周波数のドプラ偏移スペクトルに注
目した次式により説明する。
トルが存在するが、説明を簡略するために振幅を
１とし、中心周波数のドプラ偏移スペクトルに注
目した次式により説明する。
ｅ（ｔ）＝cos（2πf0t＋2πfdｔ） ……(3)
ここで、f0は送信の中心周波数、fdはドプラ偏
移周波数である。
移周波数である。
前記混合検波器３６，３８では、複素基準信号
（周波数f0）１０２，１０４と受信信号１１４と
の積を取り、低域フイルタ４０，４２にて和の周
波数成分を除去して差の周波数成分のみを得るよ
うにする。その結果、２個の低域フイルタ４０，
４２の出力は次式のようになる。
（周波数f0）１０２，１０４と受信信号１１４と
の積を取り、低域フイルタ４０，４２にて和の周
波数成分を除去して差の周波数成分のみを得るよ
うにする。その結果、２個の低域フイルタ４０，
４２の出力は次式のようになる。
Ｉ（ｔ）［cos（2πf0t＋2πfdｔ）×2cos（2πf
0t）］LP＝cos2πfdｔ……(4) Ｑ（ｔ）［cos（2πf0t＋2πfdｔ）×−2sin（2
πf0t）］LP＝sin2πfdｔ……(5) 前記Ｉ（ｔ）を実数部、Ｑ（ｔ）を虚数部とする
と、ドプラ信号Z1（ｔ）は次式で表わされる複素
信号となる。
0t）］LP＝cos2πfdｔ……(4) Ｑ（ｔ）［cos（2πf0t＋2πfdｔ）×−2sin（2
πf0t）］LP＝sin2πfdｔ……(5) 前記Ｉ（ｔ）を実数部、Ｑ（ｔ）を虚数部とする
と、ドプラ信号Z1（ｔ）は次式で表わされる複素
信号となる。
Z1（ｔ）＝Ｉ（ｔ）＋jQ（ｔ）＝cos（2πfdｔ）
＋jsin（2πfdｔ）＝ej2〓fdt……(6) そして、被検体２２内の固定物体（生体組織）
からの反射信号、いわゆるクラツタ信号を抑圧し
て運動する反射体のみの速度信号を取り出すた
め、前記低域フイルタ４０，４２の出力１２０，
１２２はクラツタ除去用フイルタ４４，４６に供
給され、その後に周期変換回路４８にて実質的に
繰返し周期の異なるドプラ信号に変換される。
＋jsin（2πfdｔ）＝ej2〓fdt……(6) そして、被検体２２内の固定物体（生体組織）
からの反射信号、いわゆるクラツタ信号を抑圧し
て運動する反射体のみの速度信号を取り出すた
め、前記低域フイルタ４０，４２の出力１２０，
１２２はクラツタ除去用フイルタ４４，４６に供
給され、その後に周期変換回路４８にて実質的に
繰返し周期の異なるドプラ信号に変換される。
第２図には、前記周期変換回路４８の内部回路
が示され、この周期変換回路４８は複素信号を所
定遅延時間だけ遅らせる遅延回路５４，５６及び
所定遅延時間差を有する２個の同一繰返し周期の
複素信号の共役積を演算する第１の複素乗算器５
８と、この第１の複素乗算器５８の出力を所定時
間遅らせる遅延回路６０，６２及び前記第１の複
素乗算器５８の出力のうち所定遅延時間差を有す
る２個の異なる繰返し周期の複素信号の共役積又
は複素積を演算する第２の複素乗算器６４とから
構成される。
が示され、この周期変換回路４８は複素信号を所
定遅延時間だけ遅らせる遅延回路５４，５６及び
所定遅延時間差を有する２個の同一繰返し周期の
複素信号の共役積を演算する第１の複素乗算器５
８と、この第１の複素乗算器５８の出力を所定時
間遅らせる遅延回路６０，６２及び前記第１の複
素乗算器５８の出力のうち所定遅延時間差を有す
る２個の異なる繰返し周期の複素信号の共役積又
は複素積を演算する第２の複素乗算器６４とから
構成される。
この周期変換回路４８に入力される複素信号の
実数部Ｉ（ｔ）と虚数部Ｑ（ｔ）は遅延回路５４，
５６によつて時間Ｔ（実施例では送信周期T1＋
T2）だけ遅延された後に第１の複素乗算器５８
に供給される。このとき第１の複素乗算器５８の
他方の入力にはクラツタ除去フイルタ４４，４６
から直接複素信号の実数部Ｉ（ｔ）と虚数部Ｑ
（ｔ）の信号が供給されており、ここで同一周期
信号どうしの複素共役積を演算する。
実数部Ｉ（ｔ）と虚数部Ｑ（ｔ）は遅延回路５４，
５６によつて時間Ｔ（実施例では送信周期T1＋
T2）だけ遅延された後に第１の複素乗算器５８
に供給される。このとき第１の複素乗算器５８の
他方の入力にはクラツタ除去フイルタ４４，４６
から直接複素信号の実数部Ｉ（ｔ）と虚数部Ｑ
（ｔ）の信号が供給されており、ここで同一周期
信号どうしの複素共役積を演算する。
すなわち、前記クラツタ除去フイルタ４４，４
６出力をZ1（ｔ）で示すと、 Z1（ｔ）＝ej2〓fdt ……(7) となり、一方遅延回路５４，５６の出力をZ2（ｔ）
とすると、 Z2（ｔ）＝Z1（ｔ−Ｔ）＝ej2〓fdt(t-T)……(8) となる。従つて、前記(7)、(8)式の複素共役積をZ3
とすると、次式のようになる。
６出力をZ1（ｔ）で示すと、 Z1（ｔ）＝ej2〓fdt ……(7) となり、一方遅延回路５４，５６の出力をZ2（ｔ）
とすると、 Z2（ｔ）＝Z1（ｔ−Ｔ）＝ej2〓fdt(t-T)……(8) となる。従つて、前記(7)、(8)式の複素共役積をZ3
とすると、次式のようになる。
Z3（ｔ）＝Z2 *（ｔ）・Z1（ｔ）e-j2〓fdt(t
-T)・ej2〓fdt＝ej2〓fdT……(9) そして、第１の複素乗算器５８の出力に基づい
て所定の繰返し周期に変換したドプラ複素信号が
第２の複素乗算器６４にて求められる。
-T)・ej2〓fdt＝ej2〓fdT……(9) そして、第１の複素乗算器５８の出力に基づい
て所定の繰返し周期に変換したドプラ複素信号が
第２の複素乗算器６４にて求められる。
すなわち、第１の複素乗算器５８の出力のうち
繰返し周期T1、T2のパルス列から得られる複素
共役積をそれぞれZ31（ｔ）、Z32（ｔ）とすると、
前記(9)式から次式で示される２個のドプラ信号が
得られる。
繰返し周期T1、T2のパルス列から得られる複素
共役積をそれぞれZ31（ｔ）、Z32（ｔ）とすると、
前記(9)式から次式で示される２個のドプラ信号が
得られる。
Z31（ｔ）＝ej2〓fdTl ……(10)
Z32（ｔ）＝ej2〓fdT2 ……(11)
この複素共役積Z31（ｔ）とZ32（ｔ）は異なる繰
返し周期の複素信号であり、この両者を乗算する
ために、遅延回路６０，６２にて遅延時間T1だ
け先に出力された複素信号を遅らせている。従つ
て、第２の複素乗算器６４には異なる繰返し周期
の複素信号が同時に供給されることになり、ここ
で更に両者の複素共役積を演算することができ
る。
返し周期の複素信号であり、この両者を乗算する
ために、遅延回路６０，６２にて遅延時間T1だ
け先に出力された複素信号を遅らせている。従つ
て、第２の複素乗算器６４には異なる繰返し周期
の複素信号が同時に供給されることになり、ここ
で更に両者の複素共役積を演算することができ
る。
すなわち、前記(10)、(11)式で表される２個のドプ
ラ信号から異なる周期信号どうしの複素共役積Ｓ
は次式にて求められる。
ラ信号から異なる周期信号どうしの複素共役積Ｓ
は次式にて求められる。
Ｓ＝Z31 *・Z32＝e-2j〓fdTl−ej2〓fdT2＝ej
2〓fd(T1-T2)＝Ｒ＋jI……(12) この第２の複素乗算器６４にて得られた複素共
役積Ｓは、信号のランダムな変動成分や装置から
発生する雑音成分を除去するために平均回路６６
に供給される。この平均回路６６の出力は次式で
表わされるものとなる。
2〓fd(T1-T2)＝Ｒ＋jI……(12) この第２の複素乗算器６４にて得られた複素共
役積Ｓは、信号のランダムな変動成分や装置から
発生する雑音成分を除去するために平均回路６６
に供給される。この平均回路６６の出力は次式で
表わされるものとなる。
＝＋ｊ＝ej2〓fd（T2−T1） ……（13）
このようにして平均された出力は速度演算回
路５２により速度が演算されるが、これは平均回
路５０の出力の偏角φによりドプラ信号の偏移
周波数が求められる。この偏角φと偏移周波数
fdは次式にて表すことができる。
路５２により速度が演算されるが、これは平均回
路５０の出力の偏角φによりドプラ信号の偏移
周波数が求められる。この偏角φと偏移周波数
fdは次式にて表すことができる。
φ＝tan-1（／）＝2π（T2−T1） ……（14）
＝φ／（2π（T2−T1）） ……（15）
従つて、前記（15）式から理解されるように、
最終的な偏移周波数は、送信の繰返し周期が
T2−T1（繰返し周波数が１／（T2−T1））で、パ
ルス波を放射した時に得られるドプラ偏移周波数
と同一となる。
最終的な偏移周波数は、送信の繰返し周期が
T2−T1（繰返し周波数が１／（T2−T1））で、パ
ルス波を放射した時に得られるドプラ偏移周波数
と同一となる。
これは、従来の一定繰返し周期T1の下で得ら
れるドプラ偏移周波数と比較すると、（T2−
T1）／T1だけ圧縮されたことになり、検出可能
な最高速度は、T1／（T2−T1）倍拡大されたこ
とになる。
れるドプラ偏移周波数と比較すると、（T2−
T1）／T1だけ圧縮されたことになり、検出可能
な最高速度は、T1／（T2−T1）倍拡大されたこ
とになる。
例えば、T2＝1.1T1とすると、一定の繰返し周
期T1の時に比較して検出可能な最高速度は10倍
となる。この場合は、10％程度の周期変化で10倍
の速度を検出できることになり、異なる繰返し周
期T1、T2を適宜選択することにより、検出可能
な診断距離を変化させることなく、また折返し現
象を起すことなく、高速の血液を良好に検出する
ことができる。
期T1の時に比較して検出可能な最高速度は10倍
となる。この場合は、10％程度の周期変化で10倍
の速度を検出できることになり、異なる繰返し周
期T1、T2を適宜選択することにより、検出可能
な診断距離を変化させることなく、また折返し現
象を起すことなく、高速の血液を良好に検出する
ことができる。
第３図には、上記演算式で説明した本発明装置
の作用のタイムチヤートが示されており、以下に
超音波ドプラ診断装置の動作を簡単に説明する。
の作用のタイムチヤートが示されており、以下に
超音波ドプラ診断装置の動作を簡単に説明する。
図において、分周同期回路１２からは異なる送
信周期T1、T2のパルス波が交互に出力され、
T1、T2の繰返し周期の超音波が被検体内２２に
複数回送波される。そうすると、図Ｃに示される
ように、探触子２０からT1、T2の周期で受信信
号D11、D21〜D1o、D2oが得られ、この受信信号
は複素信号に変換されて前述した信号Z1（ｔ）と
なる。
信周期T1、T2のパルス波が交互に出力され、
T1、T2の繰返し周期の超音波が被検体内２２に
複数回送波される。そうすると、図Ｃに示される
ように、探触子２０からT1、T2の周期で受信信
号D11、D21〜D1o、D2oが得られ、この受信信号
は複素信号に変換されて前述した信号Z1（ｔ）と
なる。
そして、図ｄに示されるように、周期T1とT2
を加えたＴの遅延時間だけ遅れされ、次に受信さ
れるドプラ信号との複素共役積が第１の複素乗算
器５８にてとられ、前述した複素信号Z3（ｔ）で
あるC11、C21〜C1o、C2oが得られる。
を加えたＴの遅延時間だけ遅れされ、次に受信さ
れるドプラ信号との複素共役積が第１の複素乗算
器５８にてとられ、前述した複素信号Z3（ｔ）で
あるC11、C21〜C1o、C2oが得られる。
この第１の複素乗算器５８の出力は、図ｆに示
されるように、遅延時間T1だけ遅延され、これ
は次に供給される第１の複素乗算器５８の出力と
第２の複素乗算器６４にて複素共役積Ｓがとられ
る。この複素共役積Ｓから、図ｈ，ｉに示される
ような平均回路６６及び速度演算回路６８の出力
が得られる。
されるように、遅延時間T1だけ遅延され、これ
は次に供給される第１の複素乗算器５８の出力と
第２の複素乗算器６４にて複素共役積Ｓがとられ
る。この複素共役積Ｓから、図ｈ，ｉに示される
ような平均回路６６及び速度演算回路６８の出力
が得られる。
この結果、前記速度演算回路６８の出力である
ドプラ偏移周波数の信号は第４図ａに示される信
号波形３０２となる。
ドプラ偏移周波数の信号は第４図ａに示される信
号波形３０２となる。
すなわち、第２の複素乗算器６４の出力は周期
T2から周期T1を引いた差の繰返し周期によるド
プラ信号となつており、速度演算回路６８の出力
信号波形でいえば、繰返し周期T2のドプラ信号
から得られる信号は波形３００である。また、繰
返し周期T1のドプラ信号から得られる信号は波
形３０１となり、これらの波形は最大ドプラ周波
数Vnaxを越えているが、差の繰返し周期による
ドプラ偏移周波数の信号波形３０２は最大ドプラ
周波数の範囲内に入り検出可能となる。従つて、
被検体内深部における高速の運動運動反射体の速
度を良好に検出・表示できることになる。
T2から周期T1を引いた差の繰返し周期によるド
プラ信号となつており、速度演算回路６８の出力
信号波形でいえば、繰返し周期T2のドプラ信号
から得られる信号は波形３００である。また、繰
返し周期T1のドプラ信号から得られる信号は波
形３０１となり、これらの波形は最大ドプラ周波
数Vnaxを越えているが、差の繰返し周期による
ドプラ偏移周波数の信号波形３０２は最大ドプラ
周波数の範囲内に入り検出可能となる。従つて、
被検体内深部における高速の運動運動反射体の速
度を良好に検出・表示できることになる。
次に、第２の複素乗算器６４にて複素信号の複
素積を演算する場合について説明する。
素積を演算する場合について説明する。
本発明では、第２の複素乗算器６４にて複素信
号の共役積を求めることにより、被検体内の深
部、つまり遠距離において高速度を良好に検出す
ることができるが、一方複素積を演算することに
より近距離における速度を精度良く求めることが
可能である。
号の共役積を求めることにより、被検体内の深
部、つまり遠距離において高速度を良好に検出す
ることができるが、一方複素積を演算することに
より近距離における速度を精度良く求めることが
可能である。
この場合、第２の複素乗算器６４の出力は次式
にて表される。
にて表される。
Ｓ＝Z31・Z32＝ej2〓fdTl・ej2〓fdT2＝ej2
〓fd(T1+T2)＝Ｒ＋jI……（16） 従つて、前記（15）式と同様にしてドプラ偏移
周波数は次式のようにある。
〓fd(T1+T2)＝Ｒ＋jI……（16） 従つて、前記（15）式と同様にしてドプラ偏移
周波数は次式のようにある。
＝φ（2π（T1＋T2）） ……（17）
前記（17）式から理解されるように、第２の複
素乗算器６４で得られる複素積は送信繰返し周期
がT1＋T2（繰返し周波数が１／（T1＋T2））で、
パルス波を放射した時に得られるドプラ偏移周波
数と同一となる。
素乗算器６４で得られる複素積は送信繰返し周期
がT1＋T2（繰返し周波数が１／（T1＋T2））で、
パルス波を放射した時に得られるドプラ偏移周波
数と同一となる。
従つて、従来のように一定の繰返し周期T1の
超音波により得られるドプラ偏移周波数と比較す
ると、（T1＋T2）／T1倍だけ拡大され、検出可
能な最高速度はT1／（T1＋T2）倍だけ圧縮され
たことになる。
超音波により得られるドプラ偏移周波数と比較す
ると、（T1＋T2）／T1倍だけ拡大され、検出可
能な最高速度はT1／（T1＋T2）倍だけ圧縮され
たことになる。
すなわち、第４図ｂに示されるように、繰返し
周期T1の超音波にて得られるドプラ偏移周波数
の信号波形４００と繰返し周期T2の超音波にて
得られる信号波形４０１が図のように振幅の小さ
い波形であるのに対して、繰返し周期T1＋T2の
超音波にて得られる信号数波形４０２は大きな振
幅となるので、近距離における低速度の血流など
に対して距離及び速度を精度良く求めることがで
きる。
周期T1の超音波にて得られるドプラ偏移周波数
の信号波形４００と繰返し周期T2の超音波にて
得られる信号波形４０１が図のように振幅の小さ
い波形であるのに対して、繰返し周期T1＋T2の
超音波にて得られる信号数波形４０２は大きな振
幅となるので、近距離における低速度の血流など
に対して距離及び速度を精度良く求めることがで
きる。
このように本発明によれば、送信繰返し周期を
大幅に変更することなく、実質上、送信繰返し周
期をT2−T1、あるいはT1＋T2に変換することが
でき、前記差の繰返し周期のドプラ信号によれ
ば、被検体内の深部において高速度の運動反射体
を検出・表示することができ、また前記和の繰返
し周期のドプラ信号によれば、浅い部分において
低速の運動反射体の速度を精度良く検出・表示す
ることが可能となる。
大幅に変更することなく、実質上、送信繰返し周
期をT2−T1、あるいはT1＋T2に変換することが
でき、前記差の繰返し周期のドプラ信号によれ
ば、被検体内の深部において高速度の運動反射体
を検出・表示することができ、また前記和の繰返
し周期のドプラ信号によれば、浅い部分において
低速の運動反射体の速度を精度良く検出・表示す
ることが可能となる。
また、本発明によれば、２個の異なる送信繰返
し周期T1とT2を適宜変更することにより、目的
部位に対応させた高精度の速度の検出を行わせる
ことができる。
し周期T1とT2を適宜変更することにより、目的
部位に対応させた高精度の速度の検出を行わせる
ことができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、送信繰
返し周期の異なる２個のパルス超音波を交互に複
数回放射し、運動反射体から得られた受信信号を
放射した超音波送信繰返し周期の差あるいは和の
ドプラ信号に変換するようにしたので、折返し現
象をなくして血流などの運動反射体の速度を精度
良く検出・表示することができ、特に生体深部の
高速度を良好に画像表示することが可能となる。
返し周期の異なる２個のパルス超音波を交互に複
数回放射し、運動反射体から得られた受信信号を
放射した超音波送信繰返し周期の差あるいは和の
ドプラ信号に変換するようにしたので、折返し現
象をなくして血流などの運動反射体の速度を精度
良く検出・表示することができ、特に生体深部の
高速度を良好に画像表示することが可能となる。
第１図は本発明に係る超音波ドプラ診断装置の
好適な実施例を示すブロツク図、第２図は周期変
換回路の構成を示すブロツク図、第３図は実施例
装置の動作を示すタイムチヤート図、第４図は実
施例装置で得られるドプラ偏移周波数を示す信号
波形図、第５図は従来装置にて得られるドプラ偏
移周波数を示す信号波形図である。 １０……発振器、１２……分周同期回路、１４
……信号切替器、４８……周期変換回路、５４，
５６，６０，６２……遅延回路、５８……第１の
複素乗算器、６４……第２の複素乗算器。
好適な実施例を示すブロツク図、第２図は周期変
換回路の構成を示すブロツク図、第３図は実施例
装置の動作を示すタイムチヤート図、第４図は実
施例装置で得られるドプラ偏移周波数を示す信号
波形図、第５図は従来装置にて得られるドプラ偏
移周波数を示す信号波形図である。 １０……発振器、１２……分周同期回路、１４
……信号切替器、４８……周期変換回路、５４，
５６，６０，６２……遅延回路、５８……第１の
複素乗算器、６４……第２の複素乗算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超音波パルス波を被検体内に放射して運動反
射体からの反射波を受信し、この受信ドプラ信号
のドプラ偏移周波数を検出することにより運動部
の速度状況を表示する超音波ドプラ診断装置にお
いて、 同一走査方向に向けて２個の異なる送信繰返し
周期のパルス波を交互に複数回出力する送信回路
と、 被検体内から交互に得られる２個の繰返し周期
の信号をそれぞれ複素信号に変換する変換手段
と、この変換手段によつて得られる２個の複素信
号をそれぞれ所定時間遅延させる遅延回路と、 この遅延回路からの遅延された複素信号と、こ
の遅延回路を経ていない複素信号とのうち、所定
の時間差を有する同一繰返し周波数の複素信号同
士の共役積をそれぞれ演算する第１複素乗算器
と、 この第１の複素乗算器の同一繰返し周期の受信
波から得られる２個の複素信号をそれぞれ所定時
間遅延させる遅延回路と、 この遅延回路からの遅延された複素信号と、こ
の遅延回路を経ていない複素信号とのうち、所定
の時間差を有する出力のうち所定の遅延時間差を
有する２個の異なる繰返し周期の複素信号の共役
積又は複素積を演算する第２の複素乗算器と、 を有する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 |
|---|---|---|---|
| JP26496986A JPS63117738A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26496986A JPS63117738A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63117738A JPS63117738A (ja) | 1988-05-21 |
| JPH0324861B2 true JPH0324861B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=17410723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26496986A Granted JPS63117738A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 超音波ドプラ診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63117738A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6090541A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-21 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波血流計 |
| JPS60139239A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-24 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP26496986A patent/JPS63117738A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63117738A (ja) | 1988-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6859659B1 (en) | Estimation of vector velocity | |
| US4800891A (en) | Doppler velocity processing method and apparatus | |
| JPS6244494B2 (ja) | ||
| JPH01110351A (ja) | 超音波ドプラ診断装置 | |
| US4759375A (en) | Ultrasonic doppler diagnostic apparatus | |
| US4799490A (en) | Doppler ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPH0347A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPH03162837A (ja) | 医用超音波装置 | |
| JPS6262268A (ja) | 運動反射体の超音波加速度測定装置 | |
| JP2553635B2 (ja) | 超音波ドップラ血流計 | |
| US4766905A (en) | Ultrasonic transmitter/receiver | |
| JP3281435B2 (ja) | 超音波ドプラ診断装置 | |
| JPH0324861B2 (ja) | ||
| JPH0254738B2 (ja) | ||
| JPS6357061B2 (ja) | ||
| JPH0323050B2 (ja) | ||
| JPH0479590B2 (ja) | ||
| JPH0319510B2 (ja) | ||
| JP2690000B2 (ja) | 超音波ドプラ診断装置 | |
| JPH05200024A (ja) | 超音波ドプラ診断装置 | |
| JPH03272751A (ja) | 超音波診断装置 | |
| JPS61228839A (ja) | 超音波ドプラ装置 | |
| JPH01190340A (ja) | 超音波ドップラ血流計及び血流測定法 | |
| JPS6382634A (ja) | 超音波血流イメ−ジング装置 | |
| JPH0712358B2 (ja) | 超音波診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |