JPH0324868B2 - - Google Patents
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- JPH0324868B2 JPH0324868B2 JP61276212A JP27621286A JPH0324868B2 JP H0324868 B2 JPH0324868 B2 JP H0324868B2 JP 61276212 A JP61276212 A JP 61276212A JP 27621286 A JP27621286 A JP 27621286A JP H0324868 B2 JPH0324868 B2 JP H0324868B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fda
- signal
- frequency
- difference
- ultrasonic
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は超音波診断装置、特に異なる周波数の
超音波を生体内に送受信してその断層像を正確に
画像表示する超音波診断装置に関する。
超音波を生体内に送受信してその断層像を正確に
画像表示する超音波診断装置に関する。
[従来の技術]
被検体に超音波を送受信し被検体内の断層像を
画像表示する超音波診断装置が周知であり、人体
に無害で簡単な検査方法にて実施することができ
ることから、近年各種の診断に多く用いられてい
る。
画像表示する超音波診断装置が周知であり、人体
に無害で簡単な検査方法にて実施することができ
ることから、近年各種の診断に多く用いられてい
る。
第5図には、従来の超音波診断装置の概略構成
が示されており、探触子10から超音波が被検体
12に向けて送波され、被検体12内から反射さ
れたエコーは探触子10を介して送受信器14に
供給される。そして、送受信器14の出力は所定
増幅率の増幅器16を介して被検器18に供給さ
れ、この検波器18にて必要な信号成分だけが取
り出される。この検波器18の出力はDSC(デジ
タルスキヤンコンバータ)20に入力されてお
り、ここで画像表示のための処理が行われた後
に、表示器22にMモードあるいはBモードの画
像が表示される。
が示されており、探触子10から超音波が被検体
12に向けて送波され、被検体12内から反射さ
れたエコーは探触子10を介して送受信器14に
供給される。そして、送受信器14の出力は所定
増幅率の増幅器16を介して被検器18に供給さ
れ、この検波器18にて必要な信号成分だけが取
り出される。この検波器18の出力はDSC(デジ
タルスキヤンコンバータ)20に入力されてお
り、ここで画像表示のための処理が行われた後
に、表示器22にMモードあるいはBモードの画
像が表示される。
特に、Bモード表示は被検体内の断層像を表示
するものであり、所望部位の実際臓器の形態的な
表示ができることから診断に極めて有効な情報を
提供できる。
するものであり、所望部位の実際臓器の形態的な
表示ができることから診断に極めて有効な情報を
提供できる。
[発明が解決しようとする問題点]
このような断層像を画像表示する超音波診断装
置では、被検体内における臓器の形状や臓器内の
ある程度の状態を観察することはできるが、被検
体内の定量的な表示をすることは困難であるとい
う問題があつた。
置では、被検体内における臓器の形状や臓器内の
ある程度の状態を観察することはできるが、被検
体内の定量的な表示をすることは困難であるとい
う問題があつた。
このため、臓器あるいは臓器内に存在する物
質、例えば腫瘍等の堅さや性質を知るための正確
な情報を全て画像上に表示することまでには至つ
ておらず、被検体内に存在する物質の判別が容易
にできる情報をそのまま表示する超音波診断装置
が望まれている。
質、例えば腫瘍等の堅さや性質を知るための正確
な情報を全て画像上に表示することまでには至つ
ておらず、被検体内に存在する物質の判別が容易
にできる情報をそのまま表示する超音波診断装置
が望まれている。
従来では、このような定量的な情報の画像表示
が部分的に行なわれており、例えば物質を超音波
が伝搬する際に受ける減衰を調べることにより、
被検体内の正確な情報を得るようにしている。
が部分的に行なわれており、例えば物質を超音波
が伝搬する際に受ける減衰を調べることにより、
被検体内の正確な情報を得るようにしている。
一般に、被検体内を通過する超音波は、その組
織の密度あるいは質量が高い程、また超音波が高
周波になればなる程減衰が大きく、単位周波数当
たりにどれ程の減衰が生じるかで定めた量、つま
り周波数減衰定数(以下FDAという)が物質及
び超音波周波数により変化する。従つて、従来で
は超音波診断装置にて得られた受信信号の周波数
分布等から、所定物質のFDAが推定されており、
必要な限定領域のFDAを求めて数値化すること
が行なわれている。
織の密度あるいは質量が高い程、また超音波が高
周波になればなる程減衰が大きく、単位周波数当
たりにどれ程の減衰が生じるかで定めた量、つま
り周波数減衰定数(以下FDAという)が物質及
び超音波周波数により変化する。従つて、従来で
は超音波診断装置にて得られた受信信号の周波数
分布等から、所定物質のFDAが推定されており、
必要な限定領域のFDAを求めて数値化すること
が行なわれている。
しかしながら、限定された関心領域のみの
FDA数値表示は、断層像から画像診断する場合
の補助的な情報としてはある程度意味があるが、
初期診断としての役割を持つ超音波診断ではこの
数値による診断の利用度が低い。また、この数値
表示は限定された領域ごとにしか得られず、全領
域にわたる広い領域での定量的な情報を得ること
は時間的に困難であるという問題があつた。
FDA数値表示は、断層像から画像診断する場合
の補助的な情報としてはある程度意味があるが、
初期診断としての役割を持つ超音波診断ではこの
数値による診断の利用度が低い。また、この数値
表示は限定された領域ごとにしか得られず、全領
域にわたる広い領域での定量的な情報を得ること
は時間的に困難であるという問題があつた。
従つて、被検体内の一部についてをFDA数値
表示するのではなく、定量的な表示を加えた被検
体内のそのままを正確に画像表示することが要望
されている。
表示するのではなく、定量的な表示を加えた被検
体内のそのままを正確に画像表示することが要望
されている。
発明の目的
本発明は前記従来の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的は、FDAを全ての診断領域で
リアルタイムに推定し、このFDA情報を画像表
示する超音波診断装置を提供することにある。
であり、その目的は、FDAを全ての診断領域で
リアルタイムに推定し、このFDA情報を画像表
示する超音波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及び作用]
前記目的を達成するために、本発明は、異なる
周波数の複数個の超音波を送受信する送受信器
と、所定の2個の超音波を用いて得られた受信信
号を直交検波し強度差を演算する差演算器と、こ
の差演算器の出力を超音波の往復経路長で微分す
る微分器と、を有し、前記微分器出力から推定さ
れる周波数依存減衰定数を全ての走査領域におい
て画像表示することを特徴とする。
周波数の複数個の超音波を送受信する送受信器
と、所定の2個の超音波を用いて得られた受信信
号を直交検波し強度差を演算する差演算器と、こ
の差演算器の出力を超音波の往復経路長で微分す
る微分器と、を有し、前記微分器出力から推定さ
れる周波数依存減衰定数を全ての走査領域におい
て画像表示することを特徴とする。
すなわち、異なる周波数f0、f1ついて、周波数
f0の超音波にて得られた受信信号をA0(r)、周波
数f1の超音波にて得られた受信信号をA1(r)と
すると、距離r0からr1までのFDAは、次式のよう
に定義することができる。
f0の超音波にて得られた受信信号をA0(r)、周波
数f1の超音波にて得られた受信信号をA1(r)と
すると、距離r0からr1までのFDAは、次式のよう
に定義することができる。
D(r、f)={Ao(r1)−A1(r1)}−{
Ao(ro)−A1(ro)}/(f1−fo){Ao(ro)−A1(ro
)}…(1) この(1)式は、図に表わすと、第2図のようにな
り、距離r0において受信信号A0(r)とA1(r)
との差を100、距離r1において受信信号A0(r)
とA1(r)との差を200とすると、FDAは200−
100/(f1−f0)100となる。従つて、差100と差
200が等しいときは、減衰がない場合であり、差
200が差100に対して大きい程減衰量は大きくな
る。
Ao(ro)−A1(ro)}/(f1−fo){Ao(ro)−A1(ro
)}…(1) この(1)式は、図に表わすと、第2図のようにな
り、距離r0において受信信号A0(r)とA1(r)
との差を100、距離r1において受信信号A0(r)
とA1(r)との差を200とすると、FDAは200−
100/(f1−f0)100となる。従つて、差100と差
200が等しいときは、減衰がない場合であり、差
200が差100に対して大きい程減衰量は大きくな
る。
そして、A0(r)−A1(r)をB(r)とすると、
前記(1)式は次式のように置き換えることができ
る。
前記(1)式は次式のように置き換えることができ
る。
D(r、f)=B(r1)−B(ro)/(f1−fo)・B(ro)
=r1−ro/(f1−fo)・B(ro)・B(r1)−B(ro)
/r1−ro=Δr/(f1−fo)・B(ro)・dB(r)/dr
…(2) 前記(2)式から明らかなように、前項が初期値を
含む一定値となり、後項が微分値となるので、こ
の微分値を求めることによつてFDAを推定する
ことができる。
=r1−ro/(f1−fo)・B(ro)・B(r1)−B(ro)
/r1−ro=Δr/(f1−fo)・B(ro)・dB(r)/dr
…(2) 前記(2)式から明らかなように、前項が初期値を
含む一定値となり、後項が微分値となるので、こ
の微分値を求めることによつてFDAを推定する
ことができる。
そして、この微分値は2個の周波数超音波の受
信信号から連続的に演算することができるので、
実時間にて容易にFDAによる断層像表示が可能
となる。
信信号から連続的に演算することができるので、
実時間にて容易にFDAによる断層像表示が可能
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図には超音波診断装置において被検体内に
超音波を放射してFDA演算を行うまでの回路構
成が示されており、本発明では、2個の受信信号
を用いてFDA演算を行うため、いづれの方法で
あつても送受信される超音波は多周波から成るこ
とが必要である。
超音波を放射してFDA演算を行うまでの回路構
成が示されており、本発明では、2個の受信信号
を用いてFDA演算を行うため、いづれの方法で
あつても送受信される超音波は多周波から成るこ
とが必要である。
従つて、送受信器24は2個の周波数信号を発
振しており、信号切換器26を介して探触子10
に供給している。従来の診断装置でも複数の周波
数の超音波を送受信する多周波断層像形成装置が
存在しており、例えば、特願昭58−245396に詳細
に記されている。
振しており、信号切換器26を介して探触子10
に供給している。従来の診断装置でも複数の周波
数の超音波を送受信する多周波断層像形成装置が
存在しており、例えば、特願昭58−245396に詳細
に記されている。
そして、送受信器24にて得られた2個の受信
信号は、直交検波器28a,28bに供給され、
ここで参照波信号によつて復調されることにな
り、直交検波器28aでは周波数f0の信号、直交
検波器28bでは周波数f1の信号がかけられる。
従つて、送受信器24にて得られた2個の超音波
による受信信号がそれぞれ取り出されることにな
る。
信号は、直交検波器28a,28bに供給され、
ここで参照波信号によつて復調されることにな
り、直交検波器28aでは周波数f0の信号、直交
検波器28bでは周波数f1の信号がかけられる。
従つて、送受信器24にて得られた2個の超音波
による受信信号がそれぞれ取り出されることにな
る。
例えば、第3図に示されるように、送受信器2
4から供給される受信信号を図aに示されるスペ
クトルとすると、参照波周波数f0、f1によつて復
調されたときには、周波数f0の場合は図b、周波
数f1の場合は図cに示される0周波数の信号成分
(DC成分)が取り出されることになる。
4から供給される受信信号を図aに示されるスペ
クトルとすると、参照波周波数f0、f1によつて復
調されたときには、周波数f0の場合は図b、周波
数f1の場合は図cに示される0周波数の信号成分
(DC成分)が取り出されることになる。
従つて、直交検波器28a,28bから出力さ
れる2個の受信信号は異なる周波数の超音波にて
得られる情報を含む信号となる。そして、この受
信信号は90度位相の異なる2個の参照信号にて直
交検波される。
れる2個の受信信号は異なる周波数の超音波にて
得られる情報を含む信号となる。そして、この受
信信号は90度位相の異なる2個の参照信号にて直
交検波される。
この直交検波器28からの2個の出力信号は、
2個のA/D変換器30,31にてデジタル信号
に変換され、その後にROMから成る絶対値演算
器32に供給される。この絶対値演算器32で
は、前記2個の信号から絶対値が演算され、この
絶対値信号は移動平均回路34に供給されて被検
体情報を得るための受信信号の平均値が求められ
る。
2個のA/D変換器30,31にてデジタル信号
に変換され、その後にROMから成る絶対値演算
器32に供給される。この絶対値演算器32で
は、前記2個の信号から絶対値が演算され、この
絶対値信号は移動平均回路34に供給されて被検
体情報を得るための受信信号の平均値が求められ
る。
このような演算処理をリアルタイムで行うため
には、前記A/D変換器30,31を20MHz程度
の速度とし、この場合には前記移動平均回路34
のは2μs程度の平均とすれば良いことになる。
には、前記A/D変換器30,31を20MHz程度
の速度とし、この場合には前記移動平均回路34
のは2μs程度の平均とすれば良いことになる。
以上のようにして求められた周波数f0、f1の超
音波による受信信号の平均値は、それぞれ被検体
内の情報を含んだ信号であり、端子a,bに出力
される信号はDSCに供給すればそれ自体で断層
像を形成できる信号である。しかし、これらの処
理信号では、FDAの正確な演算値による画像表
示にはならない。
音波による受信信号の平均値は、それぞれ被検体
内の情報を含んだ信号であり、端子a,bに出力
される信号はDSCに供給すればそれ自体で断層
像を形成できる信号である。しかし、これらの処
理信号では、FDAの正確な演算値による画像表
示にはならない。
そこで、本発明ではこれらの2個の処理信号の
差をとつて更に微分することにより、FDAをリ
アルタイムで求めるようにしており、ここに本発
明の特徴がある。
差をとつて更に微分することにより、FDAをリ
アルタイムで求めるようにしており、ここに本発
明の特徴がある。
すなわち、FDAを演算するために、差演算器
36、微分器38、FDA演算器40が設けられ
ており、移動平均回路34の2個の出力の差を演
算し、この差信号を微分演算すると、前述した(2)
式の後項dB(r)/drが求められる。そして、
FDA演算器40にて(2)式の前項のΔr/(f1−
f0)・B(ro)が与えられて最終的なFDAが演算
される。
36、微分器38、FDA演算器40が設けられ
ており、移動平均回路34の2個の出力の差を演
算し、この差信号を微分演算すると、前述した(2)
式の後項dB(r)/drが求められる。そして、
FDA演算器40にて(2)式の前項のΔr/(f1−
f0)・B(ro)が与えられて最終的なFDAが演算
される。
このFDA演算を信号波形で説明すると、第4
図に示されるようになる。
図に示されるようになる。
図において、aには同一走査方向における周波
数f0とf1の受信信号が示され、この場合は診断距
離が深くなる程、周波数f1の受信信号の方が減衰
量が多くなつている。そして、これら2個の信号
の差がbに示され、この差信号の微分信号が(c)に
示されている。この微分信号はFDAであつて距
離方向における微小区間での減衰量を表わしてお
り、これによつて被検体内の定量的な情報を画像
表示することが可能となる。
数f0とf1の受信信号が示され、この場合は診断距
離が深くなる程、周波数f1の受信信号の方が減衰
量が多くなつている。そして、これら2個の信号
の差がbに示され、この差信号の微分信号が(c)に
示されている。この微分信号はFDAであつて距
離方向における微小区間での減衰量を表わしてお
り、これによつて被検体内の定量的な情報を画像
表示することが可能となる。
このようにして得られたFDA信号は前述した
DSC20を介して表示器22に供給され、この
FDA信号にて断層像を表示することができる。
また、この断層像をカラー表示にして通常の信号
処理にて形成された断層像に重ねて表示すること
ができ、このようにすれば、定量的な情報を形態
像としての断層像に明瞭に表示することができ
る。
DSC20を介して表示器22に供給され、この
FDA信号にて断層像を表示することができる。
また、この断層像をカラー表示にして通常の信号
処理にて形成された断層像に重ねて表示すること
ができ、このようにすれば、定量的な情報を形態
像としての断層像に明瞭に表示することができ
る。
更に、FDAの数値を選択的に指定された部分
について従来のように表示することもでき、短時
間にFDA情報を得ることが可能である。
について従来のように表示することもでき、短時
間にFDA情報を得ることが可能である。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば、2個の
受信信号の差をとつてこの差信号を微分演算する
ようにしたので、FDAを超音波走査領域の全て
について求めることができ、断層像の定量的な画
像表示をリアルタイムで行うことが可能となる。
受信信号の差をとつてこの差信号を微分演算する
ようにしたので、FDAを超音波走査領域の全て
について求めることができ、断層像の定量的な画
像表示をリアルタイムで行うことが可能となる。
従つて、被検体内の臓器あるいは組織の硬さや
その性質などを容易に判断することができ、超音
波画像診断で有益な情報を得られるという利点が
ある。
その性質などを容易に判断することができ、超音
波画像診断で有益な情報を得られるという利点が
ある。
第1図は本発明に係る超音波診断装置において
被検体内に超音波を放射してFDA演算を行うま
での回路を示すブロツク図、第2図はFDA演算
の原理を説明するグラフ図、第3図は2個の超音
波にて得られた受信信号を復調したスペクトラム
を示す説明図、第4図はFDA演算における信号
変換を示す波形図、第5図は従来の超音波診断装
置の回路構成を示すブロツク図である。 10……探触子、22……表示器、24……送
受信器、26……信号切換器、28……直交検波
器、36……差演算器、38……微分器、40…
…FDA演算器。
被検体内に超音波を放射してFDA演算を行うま
での回路を示すブロツク図、第2図はFDA演算
の原理を説明するグラフ図、第3図は2個の超音
波にて得られた受信信号を復調したスペクトラム
を示す説明図、第4図はFDA演算における信号
変換を示す波形図、第5図は従来の超音波診断装
置の回路構成を示すブロツク図である。 10……探触子、22……表示器、24……送
受信器、26……信号切換器、28……直交検波
器、36……差演算器、38……微分器、40…
…FDA演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 周波数の異なる複数個の超音波を送受信する
送受信器と、所定の2個の超音波を用いて得られ
た受信信号を直交検波し強度差を演算する差演算
器と、この差演算器の出力を超音波の往復経路長
で微分する微分器と、を有し、前記微分器出力か
ら推定される周波数依存減衰定数を全ての操作領
域において画像表示することを特徴とする超音波
診断装置。 2 特許請求の範囲1記載の装置において、推定
された周波数減衰定数による断層像をBモード形
成された断層像に重ねて画像表示することを特徴
とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27621286A JPS63130054A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27621286A JPS63130054A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63130054A JPS63130054A (ja) | 1988-06-02 |
| JPH0324868B2 true JPH0324868B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=17566242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27621286A Granted JPS63130054A (ja) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63130054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11612381B2 (en) | 2019-07-25 | 2023-03-28 | Esaote S.P.A. | Method for tissue characterization by ultrasound wave attenuation measurements and ultrasound system for tissue characterization |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2596701B2 (ja) * | 1993-07-22 | 1997-04-02 | アロカ株式会社 | 骨評価装置 |
| JP4928989B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2012-05-09 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置および超音波診断装置の制御プログラム |
| JP5349115B2 (ja) * | 2009-03-31 | 2013-11-20 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置及びその制御プログラム |
| JP5925438B2 (ja) | 2011-06-23 | 2016-05-25 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| JP6646926B2 (ja) * | 2014-10-20 | 2020-02-14 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 超音波診断装置及びプログラム |
| JP6635766B2 (ja) | 2015-11-26 | 2020-01-29 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 超音波診断装置、信号処理装置及び解析プログラム |
| JP6734079B2 (ja) | 2016-03-11 | 2020-08-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用診断装置、および医用解析プログラム |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608822B2 (ja) * | 1978-08-15 | 1985-03-06 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
| CA1288220C (en) * | 1984-11-26 | 1991-09-03 | Richard C. Juds | Waveguide hanger |
| JPS61228843A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | アロカ株式会社 | 超音波計測方法及び装置 |
-
1986
- 1986-11-19 JP JP27621286A patent/JPS63130054A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11612381B2 (en) | 2019-07-25 | 2023-03-28 | Esaote S.P.A. | Method for tissue characterization by ultrasound wave attenuation measurements and ultrasound system for tissue characterization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63130054A (ja) | 1988-06-02 |
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