JPH0655209B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JPH0655209B2 JPH0655209B2 JP954286A JP954286A JPH0655209B2 JP H0655209 B2 JPH0655209 B2 JP H0655209B2 JP 954286 A JP954286 A JP 954286A JP 954286 A JP954286 A JP 954286A JP H0655209 B2 JPH0655209 B2 JP H0655209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fft
- analysis
- fourier transform
- fast fourier
- ultrasonic
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 被検体から得られた超音波反射信号に対して、高速フー
リエ変換(FFT) 解析を行う２次元断層装置において、該
高速フーリエ変換(FFT) 解析を奇数のデータ長（ポイン
ト数）で行うことにより、得られる正方向，負方向の最
大周波数が同じとなるようにしたものである。
リエ変換(FFT) 解析を行う２次元断層装置において、該
高速フーリエ変換(FFT) 解析を奇数のデータ長（ポイン
ト数）で行うことにより、得られる正方向，負方向の最
大周波数が同じとなるようにしたものである。
本発明は超音波診断装置に係り、特に高速フーリエ変換
(FFT) 解析による２次元断層装置において、奇数のデー
タ長による高速フーリエ変換(FFT) 解析を行い、検出可
能な最大血流速を、正方向と負方向とで同じになるよう
にする超音波反射信号に対する解析法に関する。
(FFT) 解析による２次元断層装置において、奇数のデー
タ長による高速フーリエ変換(FFT) 解析を行い、検出可
能な最大血流速を、正方向と負方向とで同じになるよう
にする超音波反射信号に対する解析法に関する。
最近の超音波診断装置において、ドプラ計測を行う場
合、生体内の血流動態を、２次元的に色づけすることに
よって表示する、所謂カラードプラ血流計が、その視認
性の良さ等から急速に広まりつつある。
合、生体内の血流動態を、２次元的に色づけすることに
よって表示する、所謂カラードプラ血流計が、その視認
性の良さ等から急速に広まりつつある。
このカラードプラ血流計は、当初自己相関による解析方
法を用いた方式が一般的であったが、低速の血流が表示
されにくいと云う欠点から、最近においては、高速フー
リエ変換(FFT) 解析による方法が考案されている。
法を用いた方式が一般的であったが、低速の血流が表示
されにくいと云う欠点から、最近においては、高速フー
リエ変換(FFT) 解析による方法が考案されている。
こうした事情から視認性の良いカラードプラ血流計に適
した高速フーリエ変換(FFT) による解析方法が要求され
るようになってきた。
した高速フーリエ変換(FFT) による解析方法が要求され
るようになってきた。
第４図は、従来のFFT によるドプラ血流計の構成例を示
した図である。
した図である。
従来から、与えられた信号に対する周波数解析を行う場
合、その計算時間を大幅に短縮させる方法として、高速
フーリエ変換(FFT) による解析方法が知られている。
合、その計算時間を大幅に短縮させる方法として、高速
フーリエ変換(FFT) による解析方法が知られている。
一般に、任意のデータ数Ｎ＝2r( ここで、N,r は正の整
数) に対して、上記の高速フーリエ変換（以下FFT と云
う）による周波数解析を行う場合、例えば、基数２のFF
T アルゴリズムによる演算を用いると、Log2N 段の演算
が行われ、各段での演算を、その演算形態からバタフラ
イ演算と呼んでいる。
数) に対して、上記の高速フーリエ変換（以下FFT と云
う）による周波数解析を行う場合、例えば、基数２のFF
T アルゴリズムによる演算を用いると、Log2N 段の演算
が行われ、各段での演算を、その演算形態からバタフラ
イ演算と呼んでいる。
同じようにして、該データ数Ｎ＝3rで表される場合は、
例えば、基数３のFFT 演算を用いると、この時の演算段
数はLog3N 段となる。
例えば、基数３のFFT 演算を用いると、この時の演算段
数はLog3N 段となる。
又、該FFT による演算では、上記データ数Ｎをデータ長
Ｎと呼んでいる。
Ｎと呼んでいる。
このような、FFT 演算そのものについては、数多くの文
献が知られているので、ここでは特に触れないが、上記
データ長Ｎが偶数の場合に対するFFT 解析の方が、アル
ゴリズム的に整然としており、一般の信号解析に用いら
れることが多い。
献が知られているので、ここでは特に触れないが、上記
データ長Ｎが偶数の場合に対するFFT 解析の方が、アル
ゴリズム的に整然としており、一般の信号解析に用いら
れることが多い。
上記第４図は、上記データ長が偶数の場合のFFT 解析装
置の一例を示したものである。
置の一例を示したものである。
先ず、回数設定部 61 で送信回数を‘８’に設定して、
スキャン制御部 6を起動すると、送受信部2 に対して、
一つの方向について８回の駆動信号が送出され、探触子
1から被検体に対して、該方向に８回の超音波信号が送
出される。
スキャン制御部 6を起動すると、送受信部2 に対して、
一つの方向について８回の駆動信号が送出され、探触子
1から被検体に対して、該方向に８回の超音波信号が送
出される。
その時の、該被検体からの上記８回の超音波信号に対す
る反射信号を、探触子 1を介して上記送受信部 2で受信
し、アナログ処理部 3に送出されると、該アナログ処理
部 3において、予め定められた処理がなされ、それぞれ
一回毎の反射信号に対して、例えば、128 個のサンプリ
ング信号によりサンプルイホールドされた128 個の信号
が得られ、A/D 変換器(A/D) 4 でディジタル信号に変換
された後、偶数のFFT 解析部 5に送出される。
る反射信号を、探触子 1を介して上記送受信部 2で受信
し、アナログ処理部 3に送出されると、該アナログ処理
部 3において、予め定められた処理がなされ、それぞれ
一回毎の反射信号に対して、例えば、128 個のサンプリ
ング信号によりサンプルイホールドされた128 個の信号
が得られ、A/D 変換器(A/D) 4 でディジタル信号に変換
された後、偶数のFFT 解析部 5に送出される。
この結果、該被検体の深さ方向に 128ポイント、時間軸
方向に８ポイントの入力信号が得られ、それぞれの深さ
方向に対し、８個のデータに対するFFT 解析が行われ
る。
方向に８ポイントの入力信号が得られ、それぞれの深さ
方向に対し、８個のデータに対するFFT 解析が行われ
る。
以降、同じ操作を、該超音波信号の送出方向を変更しな
がら繰り返すことにより、血流速に関する２次元断層像
を得ることができる。
がら繰り返すことにより、血流速に関する２次元断層像
を得ることができる。
第５図は、８ポイントFFT の基数２のバタフライ演算図
の一例を示した図であって、上記８ポイント（偶数）の
データ長に対するFFT 解析を行う場合の演算動作の流れ
を示している。ここで、frは超音波送信の繰り返し周波
数を示している。
の一例を示した図であって、上記８ポイント（偶数）の
データ長に対するFFT 解析を行う場合の演算動作の流れ
を示している。ここで、frは超音波送信の繰り返し周波
数を示している。
第６図は、８ポイントFFT の解決結果を一例を示した図
であって、縦軸はパワースペクトラム（Ｐ）い示し、横
軸は周波数(f) を示している。
であって、縦軸はパワースペクトラム（Ｐ）い示し、横
軸は周波数(f) を示している。
一般に、FFT による周波数解析結果には、必ず直流分が
存在する為、８ポイントと云った偶数のデータ長に対す
るFFT 解析では、図示の如く、正方向と，負方向での最
大周波数が異なってしまい、前述のカラードプラ血流計
においては、該正，負の血流速をカラーの濃淡で表示し
ようとすると、同じ血流速に対する濃度を同一にできな
いと云う問題があった。
存在する為、８ポイントと云った偶数のデータ長に対す
るFFT 解析では、図示の如く、正方向と，負方向での最
大周波数が異なってしまい、前述のカラードプラ血流計
においては、該正，負の血流速をカラーの濃淡で表示し
ようとすると、同じ血流速に対する濃度を同一にできな
いと云う問題があった。
又、超音波診断装置における２次元断層解析において
は、上記FFT 解析によるものの他に、前述の自己相関に
よる解析方法も知られているが、該自己相関による解析
方法は、時間軸関数による解析方法である為、ハイパス
フィルタによる心壁などの低速域除去の処理ができな
い。
は、上記FFT 解析によるものの他に、前述の自己相関に
よる解析方法も知られているが、該自己相関による解析
方法は、時間軸関数による解析方法である為、ハイパス
フィルタによる心壁などの低速域除去の処理ができな
い。
従って、得られた解析結果に、該心臓の心壁からの反射
信号による影響を除去することができず、低速度の血流
速が検出し難いと云う問題があった。
信号による影響を除去することができず、低速度の血流
速が検出し難いと云う問題があった。
本発明は上記従来の欠点に鑑み、FFT 解析のデータ長を
奇数とすることにより、検出可能な最大血流速が流速方
向によって異なることがない超音波診断装置を提供する
ことを目的とするものである。
奇数とすることにより、検出可能な最大血流速が流速方
向によって異なることがない超音波診断装置を提供する
ことを目的とするものである。
第１図は本発明の一実施例をブロック図で示した図であ
る。
る。
本発明においては、一定方向に数回の超音波の送受信を
行う送受信部2 と，該送受信部2 によって得られた受信
信号を、アナログ処理するアナログ処理部3 と，該アナ
ログ処理部3 の後段に高速フーリエ変換(FFT) 解析部
5′を設けた超音波診断装置において、上記送受信部2
の超音波の送信回数を奇数回とし、上記高速フーリエ変
換(FFT) 解析部 5′でのデータ長を、該送信回数と同じ
とするように構成する。
行う送受信部2 と，該送受信部2 によって得られた受信
信号を、アナログ処理するアナログ処理部3 と，該アナ
ログ処理部3 の後段に高速フーリエ変換(FFT) 解析部
5′を設けた超音波診断装置において、上記送受信部2
の超音波の送信回数を奇数回とし、上記高速フーリエ変
換(FFT) 解析部 5′でのデータ長を、該送信回数と同じ
とするように構成する。
即ち、本発明によれば、被検体から得られた超音波反射
信号に対して、高速フーリエ変換(FFT) 解析を行う 2次
元断層装置において、該高速フーリエ変換(FFT) 解析を
奇数のデータ長（ポイント数）で行うことにより、得ら
れる正方向，負方向の最大周波数が同じとなるようにし
たものであるので、ドプラ血流速をカラー表示した際に
も、流速の方向による色の濃淡を同一にすることができ
る効果がある。
信号に対して、高速フーリエ変換(FFT) 解析を行う 2次
元断層装置において、該高速フーリエ変換(FFT) 解析を
奇数のデータ長（ポイント数）で行うことにより、得ら
れる正方向，負方向の最大周波数が同じとなるようにし
たものであるので、ドプラ血流速をカラー表示した際に
も、流速の方向による色の濃淡を同一にすることができ
る効果がある。
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。前述の第
１図が本発明の一実施例をブロック図で示した図であ
り、第２図は９ポイントFFT の基数３のバタフライ演算
図の例を示した図であり、第３図は９ポイントFFT の解
析結果の一例を示した図であり、第１図における奇数FF
T 解析部 5′，及びスキャン制御部 6からの送受信部 2
に対する一方向当たり奇数回（本例では、９回）の駆動
信号が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚、
全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。
１図が本発明の一実施例をブロック図で示した図であ
り、第２図は９ポイントFFT の基数３のバタフライ演算
図の例を示した図であり、第３図は９ポイントFFT の解
析結果の一例を示した図であり、第１図における奇数FF
T 解析部 5′，及びスキャン制御部 6からの送受信部 2
に対する一方向当たり奇数回（本例では、９回）の駆動
信号が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚、
全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。
先ず、回数設定部 61 で送信回数を、例えば、奇数の
‘９’に設定して、スキャン制御部 6を起動すると、送
受信部2 に対して、一つの方向について９回の駆動信号
が送出され、探触子 1から被検体に対して、該方向に９
回の超音波信号が送出される。
‘９’に設定して、スキャン制御部 6を起動すると、送
受信部2 に対して、一つの方向について９回の駆動信号
が送出され、探触子 1から被検体に対して、該方向に９
回の超音波信号が送出される。
その時の、該被検体からの上記９回の超音波信号に対す
る反射信号を、探触子 1を介して上記送受信部 2で受信
し、アナログ処理部 3に送出されると、該アナログ処理
部 3において、従来と同じようにして、予め定められた
処理がなされ、それぞれ一回当たりの反射信号に対し
て、例えば、128 個のサンプリング信号によりサンプル
ホールドされた128 個の信号が得られ、A/D 変換器(A/
D) 4 でディジタル信号に変換された後、奇数のFFT 解
析部 5′に送出される。
る反射信号を、探触子 1を介して上記送受信部 2で受信
し、アナログ処理部 3に送出されると、該アナログ処理
部 3において、従来と同じようにして、予め定められた
処理がなされ、それぞれ一回当たりの反射信号に対し
て、例えば、128 個のサンプリング信号によりサンプル
ホールドされた128 個の信号が得られ、A/D 変換器(A/
D) 4 でディジタル信号に変換された後、奇数のFFT 解
析部 5′に送出される。
この結果、該被検体の深さ方向に 128ポイント、時間軸
方向に９ポイントの入力信号が得られ、それぞれの深さ
方向に対し９個のデータに対するFFT 解析が行われる。
この場合、９＝32で表せるので、基数３のバタフライ演
算が行われる。
方向に９ポイントの入力信号が得られ、それぞれの深さ
方向に対し９個のデータに対するFFT 解析が行われる。
この場合、９＝32で表せるので、基数３のバタフライ演
算が行われる。
第２図は、９ポイントFFT の基数３のバタフライ演算図
の一例を示した図であって、上記９ポイント（奇数）の
データ長に対するFFT 解析を行う場合の演算動作の流れ
を示している。
の一例を示した図であって、上記９ポイント（奇数）の
データ長に対するFFT 解析を行う場合の演算動作の流れ
を示している。
第３図は、９ポイントFFT の解析結果の一例を示した図
であって、９ポイントと云った奇数のデータ長に対する
FFT 解析では、該解析結果に、必ず直流分が存在してい
ても、図示の如く、正方向と、負方向での最大周波数が
同一になると云う特徴がある。
であって、９ポイントと云った奇数のデータ長に対する
FFT 解析では、該解析結果に、必ず直流分が存在してい
ても、図示の如く、正方向と、負方向での最大周波数が
同一になると云う特徴がある。
従って、正，負の両方向の血流速を、例えば、赤，青の
色の濃淡として色づけして表示するカラードプラ血流計
においては、該２色の該血流速に対応する濃淡を同一と
することができる。
色の濃淡として色づけして表示するカラードプラ血流計
においては、該２色の該血流速に対応する濃淡を同一と
することができる。
このように、本発明は、FFT 解析による周波数解析機能
を備えた超音波診断装置において、被検体に対する一定
方向の超音波信号の送信回数を奇数回（例えば、９回）
とすると共に、上記FFT 解析部でのデータ長を上記送信
回数と同じとした所に特徴がある。
を備えた超音波診断装置において、被検体に対する一定
方向の超音波信号の送信回数を奇数回（例えば、９回）
とすると共に、上記FFT 解析部でのデータ長を上記送信
回数と同じとした所に特徴がある。
以上、詳細に説明したように、本発明の超音波診断装置
は、被検体から得られた超音波反射信号に対して、高速
フーリエ変換(FFT) 解析を行う２次元断層装置におい
て、該高速フーリエ変換(FFT) 解析を奇数のデータ長
（ポイント数）で行うことにより、得られる正方向，負
方向の最大周波数が同じになるようにしたものであるの
で、ドプラ血流速をカラー表示した際にも、流速の方向
による色の濃淡を同一にすることができる効果がある。
は、被検体から得られた超音波反射信号に対して、高速
フーリエ変換(FFT) 解析を行う２次元断層装置におい
て、該高速フーリエ変換(FFT) 解析を奇数のデータ長
（ポイント数）で行うことにより、得られる正方向，負
方向の最大周波数が同じになるようにしたものであるの
で、ドプラ血流速をカラー表示した際にも、流速の方向
による色の濃淡を同一にすることができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例をブロック図で示した図， 第２図は９ポイントFFT の基数３のバタフライ演算図の
一例を示した図， 第３図は９ポイントFFT の解析結果の一例を示した図， 第４図は従来のFFT によるドプラ血流計の構成例を示し
た図， 第５図は８ポイントFFT の基数２のバタフライ演算図の
一例を示した図， 第６図は８ポイントFFT の解析結果の一例を示した図， である。 図面において、 1 は探触子，2 は送受信部， 3 はアナログ処理部，4 はA/D 変換器(A/D) ，5 は偶数のFFT 解析部，５′は基数のFFT 解析部， 6 はスキャン制御部，61は回数設定部， をそれぞれ示す。
一例を示した図， 第３図は９ポイントFFT の解析結果の一例を示した図， 第４図は従来のFFT によるドプラ血流計の構成例を示し
た図， 第５図は８ポイントFFT の基数２のバタフライ演算図の
一例を示した図， 第６図は８ポイントFFT の解析結果の一例を示した図， である。 図面において、 1 は探触子，2 は送受信部， 3 はアナログ処理部，4 はA/D 変換器(A/D) ，5 は偶数のFFT 解析部，５′は基数のFFT 解析部， 6 はスキャン制御部，61は回数設定部， をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【請求項１】一定方向に数回の超音波の送受信を行う送
受信部(2) と， 該送受信部(2) によって得られた受信信号を、アナログ
処理するアナログ処理部(3) と， 該アナログ処理部(3) の後段に高速フーリエ変換(FFT)
解析部(5′)を設けた超音波診断装置であって、 上記送受信部(2) の超音波の送信回数を奇数回とし、上
記高速フーリエ変換(FFT) 解析部(5′)でのデータ長
を、該送信回数と同じとした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 |
|---|---|---|---|
| JP954286A JPH0655209B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP954286A JPH0655209B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170234A JPS62170234A (ja) | 1987-07-27 |
| JPH0655209B2 true JPH0655209B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=11723156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP954286A Expired - Lifetime JPH0655209B2 (ja) | 1986-01-20 | 1986-01-20 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655209B2 (ja) |
-
1986
- 1986-01-20 JP JP954286A patent/JPH0655209B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62170234A (ja) | 1987-07-27 |
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