JPH04109938A - Ultrasonic wave doppler diagnostic device - Google Patents
Ultrasonic wave doppler diagnostic deviceInfo
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- JPH04109938A JPH04109938A JP22892590A JP22892590A JPH04109938A JP H04109938 A JPH04109938 A JP H04109938A JP 22892590 A JP22892590 A JP 22892590A JP 22892590 A JP22892590 A JP 22892590A JP H04109938 A JPH04109938 A JP H04109938A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、被検体内に超音波ビームを発射して被検体内
組織間の音響的なインピーダンスの異なる界面から反射
してくる超音波を受信し、被検体内の運動体の運動状態
をドプラー法により検出すると共に、このドプラー法に
より検出した信号を被検体の断層画像に重ねて表示する
超音波ドプラー診断装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention emits an ultrasonic beam into a subject and detects the ultrasonic waves reflected from interfaces with different acoustic impedances between tissues within the subject. The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus that receives signals, detects the motion state of a moving body within a subject using the Doppler method, and displays the signals detected using the Doppler method superimposed on a tomographic image of the subject.
より具体的には、複数個の超音波振動子を直線上に配列
したアレイ形超音波探触子を位相駆動することにより超
音波ビームを送受信する超音波ドプラー診断装置におい
て、2方向からの反射超音波を受信してドプラー法によ
り運動体の運動速度と運動方向とを検出可能とした超音
波ドプラー診断装置に関する。More specifically, in an ultrasound Doppler diagnostic device that transmits and receives ultrasound beams by phase-driving an array-type ultrasound probe in which multiple ultrasound transducers are arranged in a straight line, reflections from two directions are used. The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic device capable of receiving ultrasonic waves and detecting the speed and direction of movement of a moving body using the Doppler method.
(従来の技術)
従来この種の超音波ドプラー診断装置は、超音波ビーム
の送信と被検体内界面からの反射超音波の受信とを同一
方向で走査している。従って、送信方向の被検体内界面
から反射してくる超音波のみを受信して得られるドプラ
ー信号を検出しているため、超音波ドプラー法により検
出した被検体内の運動体の運動状態は超音波ビームの送
信方向に限定され、実際の運動状態が診断できないとい
う原理上の大きな欠点があった。(Prior Art) Conventionally, this type of ultrasonic Doppler diagnostic apparatus scans in the same direction while transmitting an ultrasonic beam and receiving reflected ultrasonic waves from an interface within a subject's body. Therefore, since the Doppler signal obtained by receiving only the ultrasound waves reflected from the interface in the subject's body in the transmission direction is detected, the motion state of the moving body inside the subject detected by the ultrasound Doppler method is There was a major drawback in principle that it was limited to the transmission direction of the acoustic beam, and the actual state of movement could not be diagnosed.
この点を、第9図及び第10図を参照してより具体的に
説明する。This point will be explained more specifically with reference to FIGS. 9 and 10.
第9図において、1は超音波探触子を示し、超音波は走
査線Q、、 Q、、 Ω、、・・・の方向に沿って送
受信され、これらの走査線Qにより超音波画像2が構成
される。また、3は例えば血管であり、この血管3内の
運動部位pにおいて速度Vの血液の如き運動体がある場
合、超音波ドプラー法によって検出できる運動速度vf
f、、 vQ、、vQ、は、運動部位pの運動速度Vと
超音波の走査線αとのなす角度によって決定される。こ
の関係をより具体的に示すと第】0図のようになる。In Fig. 9, 1 indicates an ultrasound probe, and ultrasound waves are transmitted and received along the directions of scanning lines Q, Q, Ω, . . . , and these scanning lines Q create an ultrasound image 2. is configured. Further, 3 is a blood vessel, for example, and if there is a moving body such as blood with a velocity V at a moving part p in the blood vessel 3, the motion velocity vf that can be detected by the ultrasonic Doppler method
f, , vQ, , vQ, are determined by the angle between the motion velocity V of the moving part p and the ultrasound scanning line α. This relationship is shown more specifically in Figure 0.
すなわち第1O図において、超音波走査線α1゜α、、
Q、と運動速度Vとのなす角度をそれぞれθA、、eQ
、、θQ、とすると、ドプラー法によって検出できる運
動速度vQ、、 vn、、 vQ、は、それぞれ運動速
度Vの超音波走査線Q、、Q、、Q、方向の速度ベクト
ルv cosθQ、、vcose 3.vcosea、
となり、走査線Q、に対応する■α、は零となる。That is, in FIG. 1O, the ultrasonic scanning line α1°α, .
Let the angle between Q and the motion velocity V be θA, ,eQ, respectively.
,,θQ, then the motion velocities vQ,, vn,, vQ, which can be detected by the Doppler method, are the velocity vectors v cosθQ,,vcose in the directions of ultrasound scanning lines Q,,Q,,Q, of the motion velocity V, respectively. 3. vcosea,
Therefore, ■α corresponding to the scanning line Q becomes zero.
(発明が解決しようとする課題)
二のように従来では、上記vQ、のように走査方向によ
っては運動体の運動速度と方向が全く検出できず、定量
性に欠ける場合がある。このため、従来の超音波ドプラ
ー診断装置においては、読影者の経験や勘等の技量によ
り超音波画像から運動部位を見定め、超音波走査線との
なす角度を推定して運動体の運動速度を計算で割り出す
方法が採られている。従って、運動速度や運動方向の検
出精度が低いという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described in item 2, in the conventional method, the speed and direction of the moving body cannot be detected at all depending on the scanning direction, as in vQ above, and there are cases where quantitative performance is lacking. For this reason, in conventional ultrasound Doppler diagnostic equipment, the moving part is determined from the ultrasound image based on the experience and intuition of the image reader, and the speed of motion of the moving body is estimated by estimating the angle with the ultrasound scanning line. A calculation method is used. Therefore, there has been a problem in that the detection accuracy of movement speed and movement direction is low.
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、走査方向に係らずあらゆる部
位の運動速度や運動方向を正確に測定可能とした超音波
ドプラー診断装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems,
The purpose is to provide an ultrasonic Doppler diagnostic device that can accurately measure the speed and direction of movement of any part regardless of the scanning direction.
(a題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明は、複数個の超音波振
動子を直線上に配列したアレイ形超音波探触子を位相駆
動して超音波ビームを送受信可能とした超音波ドプラー
診断装置において、被検体内の運動体に向けて送信され
た超音波の反射波を、走査角度が異なる2方向に沿って
受信する手段と、前記2方向に沿った運動体の運動速度
を絵音波ドプラー法により検出する手段と、前記2方向
に沿った運動体の運動速度及び走査角度に基づいて、運
動体の運動速度及び運動方向を演算する手段とを備えた
ものである。(Means for Solving Problem a) In order to achieve the above object, the present invention phase-drives an array type ultrasound probe in which a plurality of ultrasound transducers are arranged in a straight line to generate an ultrasound beam. In an ultrasonic Doppler diagnostic device capable of transmitting and receiving, means for receiving reflected waves of ultrasound transmitted toward a moving body within a subject along two directions with different scanning angles; The method includes means for detecting the speed of movement of the moving object using a picture-acoustic Doppler method, and means for calculating the speed of movement and the direction of movement of the moving object based on the speed of movement and the scanning angle of the moving object along the two directions. It is something.
ここで、運動体方向からの反射超音波を、走査角度が異
なる2方向に沿って受信する態様としては、例えば、超
音波探触子の超音波送受信面上の異なる2点からそれぞ
れ送受信する場合や、1点から送受信して他の1点で受
信のみ行なう場合、更には、2本の走査線の間で運動体
の運動速度が変化しないときや走査角度が比較的小さい
とき等に、1点から2方向に向けて送受信する場合等が
考えられる。Here, as a mode of receiving the reflected ultrasound from the direction of the moving body along two directions with different scanning angles, for example, a case where the ultrasound is transmitted and received from two different points on the ultrasound transmitting/receiving surface of the ultrasound probe. Or, when transmitting and receiving from one point and only receiving at another point, or when the speed of the moving body does not change between two scanning lines or when the scanning angle is relatively small, A case may be considered in which data is transmitted and received in two directions from a point.
(作用)
第1図は、本発明の詳細な説明するための超音波走査線
と運動体の速度との関係を示す図である。(Function) FIG. 1 is a diagram showing the relationship between ultrasonic scanning lines and the speed of a moving body for detailed explanation of the present invention.
同図において、複数個の超音波振動子を直線上に配列し
たアレイ形超音波探触子の超音波送受信面1′から超音
波を放射し、被検体内の運動体からの反射超音波を2点
P、、 P、で受信することにより形成される超音波走
査線α1.Q、について、ドプラー法によって得られる
検出速度信号をvl。In the figure, ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic transmitting/receiving surface 1' of an array type ultrasonic probe in which a plurality of ultrasonic transducers are arranged in a straight line, and reflected ultrasonic waves from a moving body inside the subject are emitted. Ultrasonic scanning lines α1 . For Q, the detected velocity signal obtained by the Doppler method is vl.
■、とすると、Qll α、と直交する線分m、、m
。■, then line segments m, , m orthogonal to Qll α,
.
との交点と原点Mとの間の線分(ベクトル)■が、運動
体の運動速度及び方向を表示している。The line segment (vector) ■ between the intersection with the origin M and the origin M indicates the speed and direction of the moving body.
ここで、X、Yは運動体の運動速度と方向とを決める場
合の直交基準軸であり、また、前記原点Mは、直交基準
軸X、Yの原点であるのと同時に、被検体内に存在する
ターゲットとしての運動体を示している。なお、基準軸
Xは前記超音波送受信面1′に直交している。更に、超
音波走査IIAΩ5゜Q3の走査角度θ3.e、は基準
軸Xを基軸にして時針方向を負、反時計方向を正にとっ
てあり、超音波走査線Q、、 Q、、の単位ベクトルu
i2..uα、は図の矢印方向を正方向としている。Here, X and Y are orthogonal reference axes for determining the speed and direction of the moving body, and the origin M is the origin of the orthogonal reference axes X and Y, and at the same time, It shows a moving body as an existing target. Note that the reference axis X is perpendicular to the ultrasonic transmitting/receiving surface 1'. Furthermore, the scanning angle θ3 of the ultrasonic scanning IIAΩ5°Q3. e, is based on the reference axis X, with the hour hand direction being negative and the counterclockwise direction being positive, and the unit vector u of the ultrasound scanning line Q
i2. .. For uα, the direction of the arrow in the figure is the positive direction.
このような前提のもとで、超音波走査線α、。Under these assumptions, the ultrasound scanning line α,.
Q、の単位ベクトルu Q、、 u Q、は、直交基準
軸X、Yの単位ベクトルを各々1.Jとすると、ルごと
に展開すると、次式となる。The unit vectors u Q,, u Q, of Q, are the unit vectors of the orthogonal reference axes X and Y, respectively, by 1. When J is expanded for each le, the following equation is obtained.
更に、(4)式を整理すると次式になる。Furthermore, rearranging equation (4) results in the following equation.
(5)式からm、とm、とを求めると、となり、この(
1)式を一般式で示すと、u Q= 1cose+js
inθとなる。Determining m and m from equation (5), we get this (
1) Expressing the formula as a general formula, u Q= 1cose+js
inθ.
また、超音波走査線Q、、、Q、と直交する線分m l
1m、の単位ベクトルu4.um、は、
となり、この(2)式を一般式で示すと、LIm=is
inθ−jcoseとなる。Also, the line segment m l perpendicular to the ultrasonic scanning lines Q, , Q,
1m, unit vector u4. um, becomes, and if this formula (2) is expressed as a general formula, LIm=is
inθ−jcose.
従って、線分m、、m、の交点は次式によって与えられ
る。Therefore, the intersection of line segments m, , m, is given by the following equation.
v uQ +m um=v、uL+m、us、−(
3)この(3)式を直交基準軸X、Yの各単位ペクトv
=((v、’+v、’+m、’+m、”)/])’。v uQ + m um=v, uL+m, us, -(
3) Substitute this equation (3) for each unit pect v of the orthogonal reference axes X and Y.
=((v,'+v,'+m,'+m,'')/])'.
とおけるから、被検体内の運動体Mの運動速度■の定量
値は、v、、v、、θ1.e、が明らかであれば次式に
より求められる。Therefore, the quantitative value of the motion velocity ■ of the moving body M within the subject is v, , v, , θ1. If e is clear, it can be found by the following equation.
v==[((v、’+v、’)−2v、v、cos(θ
、−e、))/sin’(e、−e、)ド・6・・・(
7)
次に、運動速度■の直交基準軸X、Yごとの速度成分を
(4)式に基づいて求めると、vx=(v、cosθ、
+v、cosθ、)/2+(sine、(v、−v、c
os(e、−〇、))+5ine、(v、cos(e、
−θ、 ) −v 、 )]/ 2 /5in(θ、−
e、)・・・(8)
vv=(v sin印+v、sine、)/2+ [c
osθ1(VI−v、cos(e、−θI))+CO3
θ+ (v、cos(e、−〇、 ) −v 、 )]
/ 2 /5in(θ1−θ、)・・・(9)
となり、これによって運動方向が判明する。v==[((v,'+v,')-2v,v,cos(θ
,-e,))/sin'(e,-e,)do・6...(
7) Next, if we calculate the velocity components of the motion speed ■ for each of the orthogonal reference axes X and Y based on equation (4), vx = (v, cos θ,
+v, cos θ, )/2+(sine, (v, -v, c
os (e, -〇, )) + 5ine, (v, cos (e,
−θ, ) −v, )]/2/5in(θ, −
e, )...(8) vv=(v sine + v, sine,)/2+ [c
osθ1(VI-v, cos(e,-θI))+CO3
θ+ (v, cos(e, −〇, ) −v, )]
/2/5in(θ1-θ,)...(9) From this, the direction of movement becomes clear.
以上のように、走査角度が異なる2本の超音波走査線Q
、、 Q、に沿って反射超音波を受信することにより、
運動速度の定量値と方向が求まり、計測原理的には(7
)、(8)、(9)式で与えられ、受信信号をこれらの
原理式に代入する形で高速演算により運動体Mの運動速
度と運動方向とを正確に求めることができる。As mentioned above, two ultrasonic scanning lines Q with different scanning angles
By receiving the reflected ultrasound along ,,Q,,
The quantitative value and direction of the movement speed are determined, and the measurement principle is (7
), (8), and (9), and by substituting the received signal into these principle equations, the speed and direction of motion of the moving body M can be accurately determined by high-speed calculation.
(実施例)
以下、本発明の詳細な説明する。なお、各実施例を通じ
て、前述のように1′は超音波送受信面、Mは被検体内
の検出部位に存在する運動体を示し、この運動体Mはあ
る速度Vで運動している。(Example) The present invention will be described in detail below. In each of the embodiments, as described above, 1' is the ultrasonic wave transmitting/receiving surface, M is a moving body existing at a detection site within the subject, and this moving body M is moving at a certain speed V.
また、T、T、、T、は送信走査を、R,R,、R。Also, T, T,, T, represents the transmission scan, and R, R,, R.
は受信走査をそれぞれ示している。indicate the received scans, respectively.
まず、第2図は本発明の第1実施例である。この実施例
は、超音波送受信面1′上の2つの異なる点P、、 P
、から送信及び受信を行なった場合のものである。これ
により、超音波走査線Q、、Q。First, FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. In this embodiment, two different points P, , P on the ultrasound transmitting/receiving surface 1'
, when transmitting and receiving from . As a result, the ultrasonic scanning lines Q,,Q.
において検出運動速度2 v、、 2 v、に対応し
たドプラー信号が得られるため、速度2 v、、 2
v、からvl l VIを求め、これらのV l l
” m及び走査角度θ5.e3を前記(7)〜(9)
式に代入して運動体Mの速度Vの定量値及び運動方向を
求めることができる。ここで、超音波走査線Q、、
Q、の送受信のタイミングは、T、、 R,とT、、R
,とのベアで21、Q3を同時に送受信し、または時間
をずらして送受信すればよい。Since a Doppler signal corresponding to the detected motion velocity 2 v,, 2 v, is obtained at the velocity 2 v,, 2
Find vl l VI from v, and these V l l
” m and scanning angle θ5.e3 as described in (7) to (9) above.
By substituting into the equation, the quantitative value of the velocity V of the moving body M and the direction of movement can be obtained. Here, the ultrasonic scanning line Q,
The transmission and reception timing of Q, is T,,R, and T,,R.
, 21 and Q3 may be transmitted and received at the same time, or at different times.
次に、第3図は本発明の第2実施例を示している。この
実施例は、超音波送受信面1′上の1つの点Pから送受
信を行ない、他の点P、では受信のみを行なった場合の
ものである。これにより、超音波走査線Ω1.Qlにお
いて速度2v、、 v、十V、に対応したドプラー信号
が得られ、0.での速度2v、からV、を求め、また、
Qヨでの速度v、+■、から上記v1を減じて■、を求
め、走査角度θ1゜θ、と共に前記(7)〜(9)式に
代入して速度■の定量値及び運動方向を求める。なお、
超音波走査線Q、、 Q、、の送受信のタイミングは、
T、、 R,とR1とのベアでQ、、Q、を同時にする
必要がある。Next, FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, transmission and reception are performed from one point P on the ultrasonic transmission/reception surface 1', and only reception is performed at other points P. As a result, the ultrasonic scanning line Ω1. At Ql, Doppler signals corresponding to velocities 2v, , v, 10V are obtained, and 0. Find V from the velocity 2v, and also,
Subtract the above v1 from the velocity v, +■ at Qyo to find ■, and substitute it into the above equations (7) to (9) together with the scanning angle θ1°θ to obtain the quantitative value of the speed ■ and the direction of movement. demand. In addition,
The timing of transmitting and receiving the ultrasonic scanning lines Q, Q, is as follows.
It is necessary to perform Q, ,Q at the same time in the bare state of T,,R,and R1.
第4図は本発明の第3実施例であり、この実施例は超音
波送受信面1′上の1つの点P、から送受信を行ない、
他の2つの点P、、 P、で受信のみを行なった場合の
ものである。すなわち、点P1゜P、からの超音波走査
線Q、、Q、における速度VT+ v + 、 V 丁
+ V hに対応したドプラー信号が得られ、また、点
P、からの超音波走査線Ωにおいて速度V7に対応した
ドプラー信号が得られる。このVTを2、での速度v丁
子v、から減じてV3を、また、V7をP、での速度v
7+v、から減じてv。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which transmission and reception are performed from one point P on the ultrasonic transmitting and receiving surface 1'.
This is the case where only reception is performed at the other two points P, , P,. That is, Doppler signals corresponding to the velocities VT+v+, V+Vh in the ultrasonic scanning line Q,, Q, from the point P1°P, are obtained, and the ultrasonic scanning line Ω from the point P, A Doppler signal corresponding to velocity V7 is obtained at . Subtract this VT from the speed v clove v at 2 to get V3, and V7 to the speed v at P
7+v, subtracted from v.
をそれぞれ求めると共に、前記同様にvI I VI及
び走査角度θ1.θ、を(7)〜(9)式に代入して速
度Vの定量値及び運動方向を求める。なお、この実施例
では、超音波走査線り、M、、Rの受信タイミングを同
時にする必要がある。, respectively, and vI I VI and scanning angle θ1 . in the same manner as above. By substituting θ into equations (7) to (9), the quantitative value of the velocity V and the direction of movement are determined. In this embodiment, it is necessary to simultaneously receive the ultrasonic scanning lines M, , and R.
第5図は、本発明の第4実施例を示している。FIG. 5 shows a fourth embodiment of the invention.
この実施例は、超音波送受信面1′上の1つの点P13
から走査角度θ1.e、にて2方向に送受信を行なうも
のであり、超音波走査線ff、、 R,の間で運動体
Mの運動速度が変化しない場合や、走査角度e、、e、
が小さい場合に有効である。この実施例によれば、超音
波走査線Q、、 Q、における速度2v、、2v、に対
応したドプラー信号が得られるため、これらからV、、
V、を求め、走査角度e I Jθ、と共に(7)〜
(9)式により速度Vの定量値及び運動方向を求める。In this embodiment, one point P13 on the ultrasonic transmitting/receiving surface 1'
From scanning angle θ1. Transmission and reception are performed in two directions at ultrasonic scanning lines ff, , R, and when the motion speed of the moving body M does not change between the ultrasonic scanning lines ff, , R, or when the scanning angles e, , e,
This is effective when is small. According to this embodiment, Doppler signals corresponding to velocities 2v, 2v in the ultrasonic scanning lines Q, , Q, are obtained, and from these Doppler signals are obtained as follows:
V, is determined, and along with the scanning angle e I Jθ, (7) ~
The quantitative value of velocity V and the direction of movement are determined using equation (9).
超音波走査線Q、、 Q、の送受信のタイミングは、T
、、 R,、T、、 R,のペアでQlとQ、を同時、
または時間をずらしてもよい。The timing of transmitting and receiving the ultrasonic scanning lines Q,, Q, is T.
, , R, , T, , Ql and Q at the same time for the pair of R,
Or you can shift the time.
次いで、第6図は本発明の第5実施例である。Next, FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention.
この実施例は、超音波送受信面1′上の1つの点P1.
から走査角度θ1にて送受信を行ない、かつ。In this embodiment, one point P1.
Transmission and reception are performed at a scanning angle θ1 from .
別の方向に走査角度e1にて受信のみを行なうものであ
る。この実施例は、第4実施例と同様に超音波走査線Q
、、 Q、の間で運動体Mの運動速度が変化しない場合
や、走査角度e、、e、が小さい場合に有効である。こ
の実施例によれば、超音波走査線Q、、 Q、におけ
る速度2v、、 v、+v、に対応したドプラー信号が
得られるため、2■がらvlを求め、この■1をV、十
V、から減じることでV、を求めることができる。これ
により、走査角度θ3.θ8と共に(7)〜(9)式に
より速度■の定量値及び運動方向を求める。Only reception is performed in a different direction at a scanning angle e1. In this embodiment, like the fourth embodiment, the ultrasonic scanning line Q
This is effective when the motion speed of the moving body M does not change between , , Q, or when the scanning angle e, , e is small. According to this embodiment, a Doppler signal corresponding to the velocity 2v, v, +v in the ultrasonic scanning line Q, Q is obtained, so vl is determined from 2■, and this V can be found by subtracting from . As a result, the scanning angle θ3. The quantitative value of the speed (■) and the direction of movement are determined using equations (7) to (9) along with θ8.
第7図は、本発明の第6実施例を示している。FIG. 7 shows a sixth embodiment of the invention.
この実施例は、超音波送受信面1′上の1つの点P1.
から一方向へ送受信し、走査角度θ1.e、の他の2方
向から受信のみを行なうものである。この実施例も、第
4.第5実施例と同様に超音波走査線Q、、 Q、の間
で運動体Mの運動速度が変化しない場合や、走査角度e
l lθ1を小さくする必要がある場合に有効である
。この実施例によれば、超音波走査線Q l + 2.
での速度v7+v、、vア+V、に対応したドプラー信
号が得られ、送受信による超音波走査線0により得られ
た2v、により■7を求めると共に、このV7をQlに
関するv7+v1から減じてV、を、またQ6に関する
■。+V。In this embodiment, one point P1.
Transmission and reception are performed in one direction from the scanning angle θ1. It only performs reception from the other two directions. This example also applies to the fourth example. As in the fifth embodiment, there are cases where the moving speed of the moving body M does not change between the ultrasonic scanning lines Q, , Q, and when the scanning angle e
This is effective when it is necessary to reduce l lθ1. According to this embodiment, the ultrasound scanning lines Q l + 2.
A Doppler signal corresponding to the velocity v7+v,, va+V, is obtained, 2v obtained from the ultrasonic scanning line 0 by transmission and reception is used to obtain ■7, and this V7 is subtracted from v7+v1 regarding Ql to obtain V, ■ Also regarding Q6. +V.
から減じてv3を求める。以後は、前記同様に(7)〜
(9)式を用いて速度Vの定量値及び運動方向を求める
ものである。Subtract from to find v3. Thereafter, as above, (7) ~
The quantitative value of velocity V and the direction of movement are determined using equation (9).
次に、上記各実施例が適用される超音波ドプラー診断装
置の構成を第8図を参照しつつ説明する。Next, the configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus to which each of the above embodiments is applied will be explained with reference to FIG. 8.
この診断装置は、複数個の超音波振動子を直線上に配列
したアレイ形超音波探触子を備え、この探触子を位相駆
動することにより超音波ビームを送受信可能に構成され
ている。This diagnostic device includes an array-type ultrasound probe in which a plurality of ultrasound transducers are arranged in a straight line, and is configured to be able to transmit and receive ultrasound beams by driving the probe in phase.
同図において、lはアレイ形超音波探触子、2゜300
、400は送信または受信用のマトリクススイッチ、5
,600は超音波走査線の走査角度と位置を制御する走
査線制御部、7は送信回路、8,801゜802は受信
回路、9,901はデイレ−回路、10.101はデイ
レ−量制御部、11.111.112はアパーチャー制
御部、12.121.122は加算部、13は増幅部、
14、141.142は深さ方向の超音波の減衰を補正
するTGC(タイムゲインコントロール)付増幅部、1
5、151は超音波の受信周波数をオーディオ領域の周
波数に下げるためのミキサー、16.161はLPF(
ローパスフィルタ)、17.171は増幅器、18゜1
81はA/D変換器、19は速度演算器、201は前述
した(7)〜(9)式等の演算を行なう高速演算器、2
0はDBPF(ダイナミックバンドパスフィルタ)、2
1は検波部、22.221はTGC制御部、222はs
in。In the figure, l is an array type ultrasonic probe, 2°300
, 400 is a matrix switch for transmission or reception, 5
, 600 is a scanning line control unit that controls the scanning angle and position of the ultrasonic scanning line, 7 is a transmitting circuit, 8,801°, 802 is a receiving circuit, 9,901 is a delay circuit, and 10.101 is a delay amount control. 11.111.112 is an aperture control section, 12.121.122 is an addition section, 13 is an amplification section,
14, 141.142 is an amplifier with TGC (time gain control) that corrects the attenuation of ultrasonic waves in the depth direction, 1
5, 151 is a mixer for lowering the receiving frequency of ultrasonic waves to the audio domain frequency, 16.161 is an LPF (
low pass filter), 17.171 is amplifier, 18°1
81 is an A/D converter, 19 is a speed calculator, 201 is a high-speed calculator that performs calculations such as the above-mentioned equations (7) to (9), and 2
0 is DBPF (dynamic band pass filter), 2
1 is a detection section, 22.221 is a TGC control section, 222 is s
in.
cosl生器、23はDSC(ディジタルスキャンコン
バータ)、24はTVモニタである。なお、上記各構成
要素のうち3桁の番号を付したものが本発明に固有であ
り、これら以外の構成要素は従来の超音波ドプラー診断
装置にも備えられている。23 is a DSC (digital scan converter), and 24 is a TV monitor. It should be noted that among the above-mentioned components, those with three-digit numbers are unique to the present invention, and other components are also included in conventional ultrasound Doppler diagnostic devices.
次に、本発明に係わる構成要素の動作を略述すると、走
査線制御部600により2方向の送信受信の角度と位置
とが制御され、受信回路801.802、デイレ−回路
901及びアパーチャー制御部111,112を通過し
た超音波の二つの受信信号は、各1本づつの時系列信号
となり、TGC付き増幅部141゜142及びミキサー
+51を経てその周波数がオーディオ領域の周波数に下
げられる。これらの二つの受信信号に対応する信号は、
エイリアジング防止用のL P F +61.増幅器+
71及びA/D変換器+81を介してディジタル信号に
変換され、速度演算器19により前記■l l vI
l vTが演算されてこれらの信号が高速演算器201
に入力される。Next, to briefly describe the operation of the components related to the present invention, the scanning line control section 600 controls the angle and position of transmission and reception in two directions, the receiving circuits 801 and 802, the delay circuit 901, and the aperture control section. The two received ultrasonic signals that have passed through 111 and 112 each become one time-series signal, and the frequency is lowered to the frequency of the audio domain after passing through amplifier units 141 and 142 with TGC and mixer +51. The signals corresponding to these two received signals are
L P F +61 for anti-aliasing. Amplifier+
71 and A/D converter +81 into a digital signal, and the speed calculator 19 converts the above ■l l vI
l vT is calculated and these signals are sent to the high-speed calculation unit 201.
is input.
一方、DSC23から出力された走査角度θ、。On the other hand, the scanning angle θ outputted from the DSC 23.
e、も高速演算器201に入力され、この高速演算器2
01において前記(7)、(8)、(9)式を演算する
ことにより、運動体Mの速度Vと、直交基準軸X。e is also input to the high-speed arithmetic unit 201, and this high-speed arithmetic unit 2
By calculating equations (7), (8), and (9) in 01, the velocity V of the moving body M and the orthogonal reference axis X are determined.
Yに沿った成分(VX、 VV)から運動方向とが正確
に求まることとなる。The direction of movement can be accurately determined from the components along Y (VX, VV).
なお、本発明に用いられる超音波探触子には、例えば電
子リニア形探触子等が利用可能である。Note that, for example, an electronic linear probe or the like can be used as the ultrasonic probe used in the present invention.
(発明の効果)
以上のように本発明によれば、被検体内の界面から反射
してくる超音波を走査角度が異なる2方向に沿って受信
することにより、各方向に沿った運動体の速度を検出す
ることができ、これらと走査角度とを用いて高速演算処
理することで運動体の運動速度及び運動方向を正確に検
出することができる。特に、従来の如く走査方向によっ
ては速度の定量化ができないといった不都合を解消する
ことが可能である。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, by receiving ultrasonic waves reflected from an interface within a subject along two directions with different scanning angles, The speed can be detected, and by performing high-speed arithmetic processing using these and the scanning angle, the speed and direction of movement of the moving body can be accurately detected. In particular, it is possible to eliminate the conventional disadvantage that speed cannot be quantified depending on the scanning direction.
第1図は本発明の詳細な説明図、第2図ないし第7図は
本発明の第1ないし第6実施例の説明図、第8図は超音
波ドプラー診断装置の具体的な構成を示すブロック図、
第9図及び第10図は従来のドプラー診断方法の説明図
である。
1・・・超音波探触子 1′・・・超音波送受信面+
01・・・デイレ−量制御部
Ill、+12・・・アパーチャー制御部121.12
2・・・加算部
141、142・・・TGC付増幅部 +51・・・
ミキサー161・・・L P F +71・・
・増幅器+81・・・A/D変換器 201・・・高速
演算部221=・TGC制御部 222−・−5in、
cos発生器300.400・・・マトリクススイッチ
600・・・走査線制御部 801,802・・・受信
回路901・・・デイレ−回路
111図
□、計U丁
第
図
第
図
t
1、il
第
図
箪
図
箇
図
第
図Fig. 1 is a detailed explanatory diagram of the present invention, Figs. 2 to 7 are explanatory diagrams of the first to sixth embodiments of the present invention, and Fig. 8 shows a specific configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic device. Block Diagram,
FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams of the conventional Doppler diagnosis method. 1... Ultrasonic probe 1'... Ultrasonic transmitting and receiving surface +
01...Delay amount control section Ill, +12...Aperture control section 121.12
2... Adding section 141, 142... Amplifying section with TGC +51...
Mixer 161...L P F +71...
・Amplifier +81...A/D converter 201...High speed calculation section 221=・TGC control section 222-・-5in,
Cos generator 300, 400...Matrix switch 600...Scanning line control section 801, 802...Receiving circuit 901...Delay circuit 111 Fig. zutanzu zuzu zu
Claims (1)
波探触子を位相駆動して超音波ビームを送受信可能とし
た超音波ドプラー診断装置において、 被検体内の運動体に向けて送信された超音波の反射波を
、走査角度が異なる2方向に沿って受信する手段と、 前記2方向に沿った運動体の運動速度を超音波ドプラー
法により検出する手段と、 前記2方向に沿った運動体の運動速度及び走査角度に基
づいて、運動体の運動速度及び運動方向を演算する手段
と、 を備えたことを特徴とする超音波ドプラー診断装置。[Scope of Claim] An ultrasound Doppler diagnostic device capable of transmitting and receiving ultrasound beams by phase-driving an array-type ultrasound probe in which a plurality of ultrasound transducers are arranged in a straight line, comprising: means for receiving reflected waves of ultrasonic waves transmitted towards a moving object along two directions with different scanning angles; and means for detecting the motion speed of the moving object along the two directions using an ultrasonic Doppler method. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising: means for calculating the speed and direction of movement of the moving body based on the speed of movement and scanning angle of the moving body along the two directions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22892590A JPH04109938A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ultrasonic wave doppler diagnostic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22892590A JPH04109938A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ultrasonic wave doppler diagnostic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109938A true JPH04109938A (en) | 1992-04-10 |
Family
ID=16884008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22892590A Pending JPH04109938A (en) | 1990-08-30 | 1990-08-30 | Ultrasonic wave doppler diagnostic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04109938A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209321A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Detection and ranging apparatus and detection and ranging program |
| JP2009041981A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | Object detection apparatus and method, and vehicle equipped with object detection apparatus |
| JP2010160117A (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Measuring device |
-
1990
- 1990-08-30 JP JP22892590A patent/JPH04109938A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008209321A (en) * | 2007-02-27 | 2008-09-11 | Fujitsu Ltd | Detection and ranging apparatus and detection and ranging program |
| JP2009041981A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | Object detection apparatus and method, and vehicle equipped with object detection apparatus |
| JP2010160117A (en) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Measuring device |
| US7995193B2 (en) | 2009-01-09 | 2011-08-09 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Measuring device |
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