JPH0515534A - 超音波ドプラ血流計 - Google Patents
超音波ドプラ血流計Info
- Publication number
- JPH0515534A JPH0515534A JP3170975A JP17097591A JPH0515534A JP H0515534 A JPH0515534 A JP H0515534A JP 3170975 A JP3170975 A JP 3170975A JP 17097591 A JP17097591 A JP 17097591A JP H0515534 A JPH0515534 A JP H0515534A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- blood flow
- reference signal
- ultrasonic
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全ての被検深度において最良の感度が得られ
る超音波ドプラ血流計を提供する。 【構成】 タイミング発生部３１からのタイミング信号
にしたがって、周波数制御部３２および可変周波数発振
部３３が位相検波参照信号４１を変化させる。この位相
検波参照信号４１を参照信号として、位相シフタ５、乗
算器６およびローパスフィルタにて位相検波を行うこと
により、全ての被検深度において最良の感度が得られ
る。
る超音波ドプラ血流計を提供する。 【構成】 タイミング発生部３１からのタイミング信号
にしたがって、周波数制御部３２および可変周波数発振
部３３が位相検波参照信号４１を変化させる。この位相
検波参照信号４１を参照信号として、位相シフタ５、乗
算器６およびローパスフィルタにて位相検波を行うこと
により、全ての被検深度において最良の感度が得られ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は医用分野において、超音
波のドプラ現象を利用して体内の血流を測定し、画像表
示を行う超音波ドプラ血流計に関する。
波のドプラ現象を利用して体内の血流を測定し、画像表
示を行う超音波ドプラ血流計に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波のドプラ現象を利用し、生体中の
血流分布を色に対応させ、白黒の２次元断層象と重ね合
わせて表示を行う超音波２次元ドプラ血流計が知られて
いる。その装置の構成を図６に示す。
血流分布を色に対応させ、白黒の２次元断層象と重ね合
わせて表示を行う超音波２次元ドプラ血流計が知られて
いる。その装置の構成を図６に示す。
【０００３】図６において、送信部１は、発振部２から
一定時間間隔のタイミングパルスを受け、プローブ３よ
り生体内に向けて超音波パルスを照射する。照射された
超音波パルスのエコーは、プローブ３により電気信号に
変換され、受信部４において増幅される。一方、発振部
２により、一定の周波数の参照信号２１が出力され、位
相シフタ５により、上記参照信号２１位相を９０度シフ
トした参照信号２２が作られる。上記２つの参照信号２
１、２２と受信部４からのエコー信号２３とが乗算器６
によってミキシングされた後、ローパスフィルタ７によ
ってフィルタリングされ、参照信号の周波数の位相成分
が抽出される。乗算器６とローパスフィルタ７による処
理は、位相検波または直交検波と呼ばれているものであ
る。
一定時間間隔のタイミングパルスを受け、プローブ３よ
り生体内に向けて超音波パルスを照射する。照射された
超音波パルスのエコーは、プローブ３により電気信号に
変換され、受信部４において増幅される。一方、発振部
２により、一定の周波数の参照信号２１が出力され、位
相シフタ５により、上記参照信号２１位相を９０度シフ
トした参照信号２２が作られる。上記２つの参照信号２
１、２２と受信部４からのエコー信号２３とが乗算器６
によってミキシングされた後、ローパスフィルタ７によ
ってフィルタリングされ、参照信号の周波数の位相成分
が抽出される。乗算器６とローパスフィルタ７による処
理は、位相検波または直交検波と呼ばれているものであ
る。
【０００４】位相検波された信号はＡ／Ｄ変換器８によ
ってＡ／Ｄ変換され、ＭＴＩフィルタ９によってクラッ
タ成分が除去された後、複素演算部１０から３種の血流
情報信号、すなわち速度信号２４、分散信号２５、パワ
ー信号２６として出力される。上記血流情報信号は、包
絡線検波部１１からのＢ信号とともにディジタルスキャ
ンコンバータ（以下、ＤＳＣと略称する）１２に入力さ
れ、適切なテレビ信号に変換され、モニタ１３へと出力
され、２次元血流像が映出される。
ってＡ／Ｄ変換され、ＭＴＩフィルタ９によってクラッ
タ成分が除去された後、複素演算部１０から３種の血流
情報信号、すなわち速度信号２４、分散信号２５、パワ
ー信号２６として出力される。上記血流情報信号は、包
絡線検波部１１からのＢ信号とともにディジタルスキャ
ンコンバータ（以下、ＤＳＣと略称する）１２に入力さ
れ、適切なテレビ信号に変換され、モニタ１３へと出力
され、２次元血流像が映出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の超音波ドプラ血流計では、超音波エコー信号のよく知
られた性質として、深部からのエコー信号の中心周波数
は浅部からのエコー信号の中心周波数に比べ低いという
特性があるにもかかわらず、参照信号２２の周波数が全
ての被検深度について一定であるために、全ての被検深
度にわたって最良の感度を得るということができないと
いう問題があった。
の超音波ドプラ血流計では、超音波エコー信号のよく知
られた性質として、深部からのエコー信号の中心周波数
は浅部からのエコー信号の中心周波数に比べ低いという
特性があるにもかかわらず、参照信号２２の周波数が全
ての被検深度について一定であるために、全ての被検深
度にわたって最良の感度を得るということができないと
いう問題があった。
【０００６】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、全ての被検深度にわたって感度のよい優れ
た超音波ドプラ血流計を提供することを目的とするもの
である。
ものであり、全ての被検深度にわたって感度のよい優れ
た超音波ドプラ血流計を提供することを目的とするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、生体内に超音波を送信する送信手段と、送
信した超音波の生体中における反射体からのエコーを受
信する受信手段と、超音波を送信するタイミングを発生
するタイミング発生手段と、超音波の送信に同期して周
波数が変化する参照信号を発生する可変周波数発生手段
と、上記参照信号を基準としてエコー信号の位相検波を
行う位相検波手段と、上記位相検波手段からの位相情報
をもとにして上記反射体の運動速度を算出する速度算出
手段とを備えたものである。
するために、生体内に超音波を送信する送信手段と、送
信した超音波の生体中における反射体からのエコーを受
信する受信手段と、超音波を送信するタイミングを発生
するタイミング発生手段と、超音波の送信に同期して周
波数が変化する参照信号を発生する可変周波数発生手段
と、上記参照信号を基準としてエコー信号の位相検波を
行う位相検波手段と、上記位相検波手段からの位相情報
をもとにして上記反射体の運動速度を算出する速度算出
手段とを備えたものである。
【０００８】また、上記構成に加えて参照周波数の変化
に応じて速度補正を行う速度補正手段を備えたものであ
る。
に応じて速度補正を行う速度補正手段を備えたものであ
る。
【０００９】
【作用】したがって本発明によれば、位相検波参照信号
を被検深度に合わせて変化させることにより、エコー信
号の周波数に合わせた位相検波を行う。
を被検深度に合わせて変化させることにより、エコー信
号の周波数に合わせた位相検波を行う。
【００１０】さらに本発明によれば、位相検波参照信号
の変化にしたがって血流速度補正を行い、正確に血流速
度表示を行う。
の変化にしたがって血流速度補正を行い、正確に血流速
度表示を行う。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示すブロック
図であり、従来例の同一のものについては同一の番号を
付してある。図１において、２１は超音波パルスを打ち
出すタイミングを発生するタイミング発生部であり、送
信部１及び周波数制御部３２に接続されている。プロー
ブ３は送信部１と受信部４に接続され、受信部４は乗算
器６および包絡線検波部１１に接続されている。３３は
発振周波数を変化させることのできる可変周波数発振部
であり、位相シフタ５および乗算器６に接続されてい
る。７は高調波成分を取り除くローパスフィルタであ
り、この出力がＡ／Ｄ変換器８にてＡ／Ｄ変換され、複
素演算部１０により演算され、ＤＳＣ１２を介してモニ
タ１３に入力され、映像として表示される。
図であり、従来例の同一のものについては同一の番号を
付してある。図１において、２１は超音波パルスを打ち
出すタイミングを発生するタイミング発生部であり、送
信部１及び周波数制御部３２に接続されている。プロー
ブ３は送信部１と受信部４に接続され、受信部４は乗算
器６および包絡線検波部１１に接続されている。３３は
発振周波数を変化させることのできる可変周波数発振部
であり、位相シフタ５および乗算器６に接続されてい
る。７は高調波成分を取り除くローパスフィルタであ
り、この出力がＡ／Ｄ変換器８にてＡ／Ｄ変換され、複
素演算部１０により演算され、ＤＳＣ１２を介してモニ
タ１３に入力され、映像として表示される。
【００１２】次に上記第１の実施例の動作について説明
する。タイミング発生部３１で発生される送信タイミン
グパルスを受け、可変周波数発振部３３で受信信号の周
波数特性に合わせた位相検波参照信号４１を発生するた
めの周波数制御信号４２を周波数制御部３２において発
生する。位相検波参照信号４１は、直接および９０度位
相シフタ５を介して乗算器６に入力され、受信部４が出
力する受信信号２３とミキシングされる。その後、ロー
パスフィルタ７により高調波成分を取り除くことによ
り、受信信号２３から位相検波参照信号４１と等しい周
波数を持つ信号成分の位相信号４３が取り出される。位
相信号４３は、Ａ／Ｄ変換された後、ＭＴＩフィルタ
９、複素演算部１０により３種の血流情報信号、すなわ
ち速度信号４４、分散信号４５、パワー信号４６に変換
される。上記血流情報信号はＢモード信号とともに、Ｄ
ＳＣ１２により適切な画像信号に変 換され、モニタ１３ に表示 される。
する。タイミング発生部３１で発生される送信タイミン
グパルスを受け、可変周波数発振部３３で受信信号の周
波数特性に合わせた位相検波参照信号４１を発生するた
めの周波数制御信号４２を周波数制御部３２において発
生する。位相検波参照信号４１は、直接および９０度位
相シフタ５を介して乗算器６に入力され、受信部４が出
力する受信信号２３とミキシングされる。その後、ロー
パスフィルタ７により高調波成分を取り除くことによ
り、受信信号２３から位相検波参照信号４１と等しい周
波数を持つ信号成分の位相信号４３が取り出される。位
相信号４３は、Ａ／Ｄ変換された後、ＭＴＩフィルタ
９、複素演算部１０により３種の血流情報信号、すなわ
ち速度信号４４、分散信号４５、パワー信号４６に変換
される。上記血流情報信号はＢモード信号とともに、Ｄ
ＳＣ１２により適切な画像信号に変 換され、モニタ１３ に表示 される。
【００１３】ここ
で、可変周波数発振部
３３が発生する周波数
について説明するにあ
たって
、まず生体内
での超音波エコー信号の反射深度の違いによる周波数特
性について 説明する。図２はプローブ３と被検体３４中の位置を示
している図である。Ａは浅い場所、Ｂは中間の深さの場
所、Ｃは深い場所を示している。図３は、図２における
場所Ａ、Ｂ、Ｃにおける、超音波エコー信号の各被検深
度における周波数特性を示した図である。図３に示すよ
うに、生体内での超音波信号は、深いところからのエコ
ー信号ほど高周波成分の減衰が大きいことはよく知られ
ている事実である。
性について 説明する。図２はプローブ３と被検体３４中の位置を示
している図である。Ａは浅い場所、Ｂは中間の深さの場
所、Ｃは深い場所を示している。図３は、図２における
場所Ａ、Ｂ、Ｃにおける、超音波エコー信号の各被検深
度における周波数特性を示した図である。図３に示すよ
うに、生体内での超音波信号は、深いところからのエコ
ー信号ほど高周波成分の減衰が大きいことはよく知られ
ている事実である。
【００１４】したがって、可変周波数発振部３３は、場
所Ａからのエコー信号を受信しているときは発振周波数
をアとし、場所Ｂからのエコー信号を受信しているとき
は発振周波数をイとし、場所Ｃからのエコー信号を受信
しているときは発振周波数をウとする。図４に可変周波
数発振部３３が発生する位相検波参照信号４１の周波数
と時間の関係を示す。図４において、時刻ａ、ｂ、ｃは
それぞれ場所Ａ、Ｂ、Ｃからのエコー信号を受信する時
刻に対応している。
所Ａからのエコー信号を受信しているときは発振周波数
をアとし、場所Ｂからのエコー信号を受信しているとき
は発振周波数をイとし、場所Ｃからのエコー信号を受信
しているときは発振周波数をウとする。図４に可変周波
数発振部３３が発生する位相検波参照信号４１の周波数
と時間の関係を示す。図４において、時刻ａ、ｂ、ｃは
それぞれ場所Ａ、Ｂ、Ｃからのエコー信号を受信する時
刻に対応している。
【００１５】このように、上記第１の実施例によれば、
周波数制御部３２によって制御された可変周波数発振部
３３が、エコー信号の周波数シフトに応じた位相検波参
照信号を発生することで、全ての被検深度において最良
の感度が得られるという効果を有する。
周波数制御部３２によって制御された可変周波数発振部
３３が、エコー信号の周波数シフトに応じた位相検波参
照信号を発生することで、全ての被検深度において最良
の感度が得られるという効果を有する。
【００１６】また、図５は第２の実施例の構成を示すブ
ロック図であり、図１に示した第１の実施例の構成に速
度補正部３５を加えたものである。第２の実施例の動作
を説明すると、複素演算部１０において算出される速度
信号４４は、被検体中の血流速度ｖとの間に下式（１）
に示す関係を有している。
ロック図であり、図１に示した第１の実施例の構成に速
度補正部３５を加えたものである。第２の実施例の動作
を説明すると、複素演算部１０において算出される速度
信号４４は、被検体中の血流速度ｖとの間に下式（１）
に示す関係を有している。
【００１７】ｖ＝ｃΔθ／２ω0Ｔ ……（１）ここ
で、ｖ：被検体の血流速度Δθ：速度信号４４ω0：位
相検波参照信号４１の周波数Ｔ：超音波パルス繰り返し
信号ｃ：係数速度補正部３５は、周波数制御部３２から
出力される周波数制御信号４７から式（１）にしたがっ
て位相検波参照信号４１の周波数ω0の変化に応じた速
度の補正を行い、補正済みの速度信号４８をＤＳＣ１２
に出力する。
で、ｖ：被検体の血流速度Δθ：速度信号４４ω0：位
相検波参照信号４１の周波数Ｔ：超音波パルス繰り返し
信号ｃ：係数速度補正部３５は、周波数制御部３２から
出力される周波数制御信号４７から式（１）にしたがっ
て位相検波参照信号４１の周波数ω0の変化に応じた速
度の補正を行い、補正済みの速度信号４８をＤＳＣ１２
に出力する。
【００１８】このように、上記第２の実施例によれば、
速度補正部３５において、位相検波参照信号４１の周波
数ω0の変化に応じて速度の補正を行うので、全ての被
検深度において正確な血流速度を表示できるという効果
を有する。
速度補正部３５において、位相検波参照信号４１の周波
数ω0の変化に応じて速度の補正を行うので、全ての被
検深度において正確な血流速度を表示できるという効果
を有する。
【００１９】なお、上記第１、第２の実施例ではアナロ
グ方式により位相検波を行っているが、受信部４におい
て受信信号のＡ／Ｄ変換を行い、ディジタル方式によっ
て位相検波を行う構成にしてもよいものである。
グ方式により位相検波を行っているが、受信部４におい
て受信信号のＡ／Ｄ変換を行い、ディジタル方式によっ
て位相検波を行う構成にしてもよいものである。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記実施例からも明らかなよう
に、位相検波参照信号の周波数を変化するようにしたも
のであり、反射深度によるエコー信号の周波数特性の違
いに応じた位相検波参照信号により位相検波を行うの
で、全ての被検深度において最良の感度が得られるとい
う効果を有する。
に、位相検波参照信号の周波数を変化するようにしたも
のであり、反射深度によるエコー信号の周波数特性の違
いに応じた位相検波参照信号により位相検波を行うの
で、全ての被検深度において最良の感度が得られるとい
う効果を有する。
【００２１】さらに、速度補正部を備えて参照信号の周
波数変化による検出速度の相対変化を補正するので、全
ての被検深度において正確な血流速度を表示することが
できるという効果を有する。
波数変化による検出速度の相対変化を補正するので、全
ての被検深度において正確な血流速度を表示することが
できるという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例における超音波ドプラ血
流計を示すブロック図
流計を示すブロック図
【図２】プローブと生体の被検部位との位置関係を示す
図
図
【図３】被検部位毎のエコーの周波数特性を示す特性図
【図４】本発明の第１の実施例における位相検波参照信
号周波数の時間変化を説明する特性図
号周波数の時間変化を説明する特性図
【図５】本発明の第２の実施例における超音波ドプラ血
流計を示すブロック図
流計を示すブロック図
【図６】従来の超音波ドプラ血流計を示すブロック図
１ 送信部３ プローブ４ 受信部５ 位相シフタ６
乗算器７ ローパスフィルタ８ Ａ／Ｄ変換器９ ＭＴ
Ｉフィルタ１０ 複素演算部１２ ディジタルスキャン
コンバータ１３ モニタ３１ タイミング発生部３２
周波数制御部３３可変周波数発振部３５ 速度補正部
乗算器７ ローパスフィルタ８ Ａ／Ｄ変換器９ ＭＴ
Ｉフィルタ１０ 複素演算部１２ ディジタルスキャン
コンバータ１３ モニタ３１ タイミング発生部３２
周波数制御部３３可変周波数発振部３５ 速度補正部
Claims (2)
- 【請求項１】 生体内に超音波を送信する送信手段と、
送信した超音波の生体中における反射体からのエコーを
受信する受信手段と、超音波を送信するタイミングを発
生するタイミング発生手段と、超音波の送信に同期して
周波数が変化する参照信号を発生する可変周波数発生手
段と、上記参照信号を基準としてエコー信号の位相検波
を行う位相検波手段と、上記位相検波手段からの位相情
報をもとにして上記反射体の運動速度を算出する速度算
出手段とを備えた超音波ドプラ血流計。 - 【請求項２】 参照周波数の変化に応じて速度補正を行
う速度補正手段を備えた請求項１記載の超音波ドプラ血
流計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170975A JPH0515534A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 超音波ドプラ血流計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3170975A JPH0515534A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 超音波ドプラ血流計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0515534A true JPH0515534A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15914825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3170975A Pending JPH0515534A (ja) | 1991-07-11 | 1991-07-11 | 超音波ドプラ血流計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0515534A (ja) |
-
1991
- 1991-07-11 JP JP3170975A patent/JPH0515534A/ja active Pending
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