JPH0734800B2 - 超音波エコ−グラフイ装置 - Google Patents

超音波エコ−グラフイ装置

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JPH0734800B2
JPH0734800B2 JP61286103A JP28610386A JPH0734800B2 JP H0734800 B2 JPH0734800 B2 JP H0734800B2 JP 61286103 A JP61286103 A JP 61286103A JP 28610386 A JP28610386 A JP 28610386A JP H0734800 B2 JPH0734800 B2 JP H0734800B2
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エディール・マリー・アンドレ・ボンヌフー
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エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、動く目的物、特に流れている血液を超音波エ
コーグラフィにより走査し、このような目的物の移動パ
ラメータを求めるために、少なくとも１個の超音波トラ
ンスデューサを具え、この超音波トランスデューサを、
予め定められた繰り返し周波数Ｆ＝1/Tでパルス信号を
周期的に送信する段と、トランスデューサに戻ってくる
エコーグラフ信号を受信し、この受信信号を処理する段
とに接続した超音波エコーグラフィ装置に関するもので
ある。
ここ何年間か、パルス状の波の超音波ドップラーシステ
ムが、所定の点での血流の速度又は少なくとも超音波ト
ランスデューサにより放射されたビームの軸線上にこの
速度を投射したものを測定するために使われてきてい
る。最近では，超音波が通る径路に沿って、更にはトラ
ンスデューサの走査運動により得られる断面に亘っての
流速を実時間で求め得る装置が現れている。而して、こ
れらの装置の大多数は移動目標により戻ってくる信号の
周波数又は移送のシフトを用い、これから血流の軸線方
向速度を導いている。
例えば、欧州特許願第0092841号は、このような装置に
関するものである。ここに記載されている装置は、繰り
返される励起に応答して移動目標から戻っている順次の
エコー間の位相のシフトを測定している。しかし、パル
スドップラー周波数シフト又は位相シフト法は、バイア
スがかかって決定される「アライアシング」という現象
により著しく制約される。アライアシングは （Ｃは伝播速度、Ｆは励起の繰り返し周波数およびfcは
エコーグラフ信号の中心周波数である）で与えられる所
定の限界を絶対値が越える速度の評価を妨げる。この現
象は、ピー・アトキンソン（P.Atkimson）及びジェイ・
ピー・ウッドコック（J.P.Wppdcock）著の「ドップラー
ウルトラサウンド アンド イッツ ユース イン
クリニカル メジャメント」（Doppler Ultrasound and
Its Use in Clinical Measurement）（Academic Pres
s,1982年，第３章，第3.3d節所収）に特に記載されてい
る。
また、位相シフトを用いるこの既知の方法を実施する装
置は、軸線方向の分解能ΔＺ及び速度の を波長λにリンクさせる不確定な関係： により課される制約を受ける。
この関係は、前記刊行物の第２章，第２節,3a（関係2.3
0）に述べられているが、軸線方向分解能と、速度測定
の確度との妥協をとるべきことを求める。これは速度プ
ロファイルの所望の正確な測定及び流れている血液の像
と両立しない。
本発明の目的は、速度測定範囲のこの制約を除き、軸線
方向の分解能が高くなると、速度測定の確度も高くなる
冒頭に述べた種類の装置を提供するにある。
この目的を達成するために、本発明装置は、走査すべき
目的物に超音波パルスを周期的に送信する段と、前記目
的物からの反射エコーグラフ信号を受信及び処理する段
と、走査される目的物のうち固定目的物に対応する前記
反射エコーグラフ信号を除去するとともに移動目的物に
対応する前記反射エコーグラフ信号を選択するために一
定のエコーを抑圧する回路と、記憶、走査変換及びカラ
ー符号化装置と、走査された目的物の各点と局所的に関
連するフローパラメータを表示する装置とを具える、移
動目的物を超音波エコーグラフィにより走査する超音波
エコーグラフィ装置において、周期信号の二つの順次の
放出に対し、移動目的物に関連する前記エコーグラフ信
号の相関を取ることによりフローパラメータを評価する
回路（330）と、弁別回路（360）とを具え、この弁別回
路は、 周期信号の二つの順次の放出に対し、移動目的物に関連
する信号間の差信号を選択する手段と、 検査された目的物の各領域に対応する前記差信号の部分
の関数として局所エネルギーを計算する手段と、 このようにして計算されたエネルギーと予め定められた
閾値とを比較し、計算されたエネルギーがこの閾値より
低い場合所定の領域に関連する評価されたフローパラメ
ータを除去する手段とを具えることを特徴とする。
本発明に係るセットアップでは、時間領域での一種の信
号処理が得られ、そこでは超音波信号の戻りが周波数シ
フト又は位相シフトの点では妨げられないが、パルス信
号の各送信後エコーグラフ信号による漸進的シフトの点
で妨げられる。このセットアップはフローパラメータの
実時間評価の新しい原理を用いるもので、これは移動目
標により戻される超音波信号による公式化に基づいてい
る。固定したトランスジューサを繰り返し励起すること
により順次に得られるエコーグラフ信号は次式で表され
る。
ei+1(t)＝ei（ｔ−τ（ｔ）） (2) ここで、ｉはエコーグラフラインのランクであり、τ
（ｔ）は２個の活性化間において目標が変位することに
より誘起される時間シフトを表す。このシフトは次式で
局所軸線方向速度Vz(t)（超音波の伝播軸線への投射）
に関係させられる。
ここでＣは、超音波の伝播速度であり、Ｔは励起の繰返
し周期である。流速の局所化は、時間ｔを深さＺにリン
クさせる通常のエコーグラフ関係で表される。
相関関数を用いると、２個の信号間での時間シフトを測
定できる。これについては、シー・エッチ・クナップ
（C.H.Knapp）とジー・シー・カーター（G.C.Carter）
の論文「ザ ジェネライズド コーリレイション メソ
ード フォー エスティメイション オブ タイム デ
ィレイ」（The generalized correlation method for e
stimation of time delay）（IEEE Transactions on Ac
oustics,Speech and Signal Processing,第ASSP-24巻、
第４号,1976年所収）に記載されている。エコーグラフ
ィに適用すると、eiとei+1の間の相関関数は次式で与え
られる。
長さＷで、幅が超音波ビームの時間窓により定められる
分解能セルで平均をとった流速の軸線方向成分は、相関
関数fiが最大値をとる時間シフトｕを定めることにより
見出される。fiを最大にする時間シフトはτ(t0)に等し
い。これは窓(t0,t0+w)に亘るシフトτ（ｔ）の平均値
であり、関係(3)により局所平均流速を測定し得る。
他方では、分解セル内の流速の局所分散σ2(t0)は次式
で定められる量に比例する。
ここでEi(t0)は窓(t0,t0+w)内のエコーグラフ信号のエ
ネルギーである。
前記諸式から明らかなように、本発明の原理は、相関に
よりフローパラメータを決定することに基づいている
が、これは従来の方法の制約を取り除くものである。実
際に、時間シフトτは、その値如何にかかわらず、一義
的に評価できる。この結果、測定できる速度の範囲はも
早や制約されない。他方では、処理が目標物の位置の変
化により生ずる順次のエコーの時間シフトの測定に基づ
いているから、明らかに、高い軸線方向の分解能は、目
標物の位置を正確に求めせしめ、更にはそれらの変位、
従ってそれらの速度を正確に測定できる。これは従来の
方法では不可能であった。前述した不確定な関係を考慮
しているからである。
本発明の第１の相は、通常のエコーグラフィック原理に
より走査される断層を表示するためのアナログ処理チャ
ネルをも具えることが好ましい。本発明装置の好適な一
実施例は、一定のエコーを抑圧する回路が、順次に、周
波数ｆ＝1/Δｔのサンプリング速度で制御信号により制
御されるアナログ−ディジタル変換器と、所定の符号を
有する第１の入力端子で直接アナログ−ディジタル変換
器の出力信号を受け取り、反対の符号を有する第２の入
力端子で、同じ出力信号であるが、遅延回路でサンプリ
ング期間Δｔの整数倍遅延させたものを受け取り、差信
号と称される信号を供給する減算器とを具えることが好
ましい。こうして与えられる差信号は、フローパラメー
タの評価の次の回路及び弁別器回路で用いられる。
第１の実施例のフローパラメータを評価する回路は、フ
ローパラメータを評価する回路が、２個の順次のエコー
グラフラインに関する前記差信号に基づいて、予め定め
られた数の相関関数値を供給する相関回路と、前記値に
基づいて、超音波の伝播軸線に沿っての走査された目的
物の速度を表すパラメータを供給する予測回路とを具え
ることが好ましい。
本発明の一実施例は、相関回路が奇数（2I＋１）個の並
列なチャネルを具え、各チャネルがサンプリング周波数
ｆを有する前記制御信号で制御される１個の相関器を具
え、これらの（2I＋１）個の相関器が第１の入力端子で
は直接一定エコー抑圧回路により供給される前記差信号
を受け取り、第２の入力端子では同じ信号を（2I＋１）
個の明確な遅延Ｔ−Ｉ Δt,T−（Ｉ−１）Δt,T−（Ｉ
−２）Δt,−−−,T−Δt,T,T＋Δt,−−−,T＋（Ｉ−
２）Δt,T＋（Ｉ−１）Δt,T＋ＩΔｔを導入する遅延線
を介して遅延させたものを受け取り、（2I＋１）個の相
関関数値を供給することが好ましい。本発明の一実施例
は、相関器が１ビット相関器であって、補間回路が線形
補間回路であることが好ましい。平均値計算回路は、相
関器の出力端子に接続されている相関回路の（2I＋１）
個の並列なチャネルの各々に含まれると好適である。
しかし、注意すべきことは、前述した関係(2)は、エコ
ーグラフラインに対応するエコーグラフ信号の符号だけ
を考慮に入れても良く成立することである。従って、 si+1(t)＝sign of（ei+1(t)） ＝sign of（ei+1（ｔ−τ（ｔ））） ＝si（ｔ−τ（ｔ）） (8) 符号sign Si(t)迄下げられたこれらの信号に含まれる情
報は、平均速度を局所的に評価するのに十分である。蓋
し、明らかに、このような信号si+1(t)の立上り縁又は
立下がり縁は、τ（ｔ）だけ遅延させた、前の信号S
i(t)のレプリカであるからである。斯くして、信号Siの
立上り縁及び立下り縁と次の信号Si+1の対応する縁との
間の時間シフトを測定することにより、信号Siの各立上
り縁又は立下り縁についてのτ（ｔ）の評価 が得られる。こうしてエコーグラフ信号の総ての半周期
で情報が得られる。
１ビット乗算はτの測定に非常に適していることが判明
している。信号が異なると、１ビット乗算の結果は０と
なり、信号が同じであると１となる。
斯くして、次の関数fi(t0)が定まる。
ここでt0とt0+wは長さｗの時間窓を定め、次の関係が成
立する。
ここでＶは評価された速度であり、ν0は中心周波数で
ある。実際には、この計算では速度の振幅だけしか得ら
れず、その方向は得られないが、方向は非常に重要なユ
ーザ情報である。
速度の方向についてのこの不確定性を除去するため、fi
(t0)は次式で定まる局所相関関数により値０をとること
を考慮に入れねばならない。
この関数は次の性質を有する。一方では、速度が正であ
ると、τ（ｔ）は０より大きく、式 はｕ＝０の近傍で増加関数であり、他方では、速度が負
であるとｕ＝０の近傍で同じ式C(t0,u)が減少関数であ
る。他方では、相関の近傍では、ピークC(t0,u)は三角
形である。
斯くして、ｕ＝０の近傍でC(t0,u)の勾配Ａを計算する
と、速度の方向及び相関ピークCmaxの値が定まる。この
値は次の関係で速度の分散σを評価するのに使用され
る。
σ≒(1-Cmax)1/2 (12) Cmaxは実際には次のように計算される。
処理ユニットは、３個の計算チャネルを有する１ビット
相関器を具え、計算ユニットがパラメータＶ及びσvの
評価を与える。
本発明の第２の相は、フローパラメータを評価する回路
が、２個の順次のエコーグラフラインに関連する前記差
信号に基づいて、３個の相関関数値を供給する補間回路
とこれらの値に基づき超音波の伝播軸線に沿っての走査
される目的物の速度を表すパラメータを供給する演算ユ
ニットとを具えることが好ましい。
この時一変形例は、補間回路が３個の並列なチャネルを
具え、各チャネルがサンプリング周波数ｆの前記制御信
号により制御される１ビット相関器を具え、これらの相
関器が第１の入力端子では直接一定エコー抑圧回路によ
り供給される前記差信号を受け取り、第２の入力端子で
は同じ信号を３個の明確な遅延Ｔ−Δt,T,T＋Δｔを導
入する遅延線を介して遅延させたものを受け取り、３個
の相関関数値を供給することが好ましい。好適な一実施
例は、補間回路の並列なチャネルの各々に平均値計算回
路を挿入し、これらの平均値計算回路を相関器の出力端
子に接続したことが好ましい。
提案されている実施例は、弁別器回路が、順次に、一定
エコー抑圧回路により供給される差信号を二乗する回路
と、この差信号の局所エネルギーを計算する加算装置
と、この局所エネルギーの計算された値に依存してフロ
ーパラメータの評価回路の出力信号を有効としたり、拒
絶したりする回路を具えることが好ましい。また、好適
な一実施例は、弁別器回路が、少なくとも１個の前記フ
ローパラメータの値に依存して、フローパラメータの評
価回路の前記出力信号を有効としたり、拒絶したりする
第２の回路を具えることが好ましい。
本発明の特徴と利点は次の図面につきなされる説明に詳
細に記載されている。
図面につき本発明を詳細に説明する。
第１図に示す装置は、既知の態様で、超音波トランスデ
ューサ10、それが接続されている送信段20、受信し、処
理するための段30及びトランスデューサの走査運動を機
械的に制御する装置40を具える。このトランスデューサ
の代わりに、しかし、一つの電子走査制御装置に関連す
るトランスデューサアレイを用いることもできる。
第２図につき詳細に示されているように、送信段20と電
子励起信号の発生器21を具える。この電子励起信号はト
ランスデューサ10に加えられ、このトランスデューサ10
がこれらの電子励起信号を周期的な超音波パルス信号列
に変換する。送信は、順次に発振器22（本例では周波数
32MHz）及び分周器23を具えるシーケンサにより予め定
められた繰り返し周波数Ｆ（本例では、5KHzのオーダ
ー）で供給され、ライン102上に得られるクロック信号
により制御される。分周器23はライン102上にクロック
信号を供給し、ライン104及び106上に他の夫々の制御信
号を供給する。後者の信号の周波数は、夫々、本例では
1KHz及び16MHzである。ライン104上の制御信号は、特
に、トランスデューサの走査運動の制御装置40を制御す
る。トランスデューサ10と発生器21との間に送信段20
と、受信処理段30とを分離するセパレータ24を挿入し、
送信信号により受信回路が飽和するのを防ぐ。
第１図に示すように、受信処理段30は、セパレータ24の
出力端子に接続された高周波増幅器300を具える。これ
は、利得補償を深さの関数として与えるが、後に並列に
接続された２個の処理チャネル301及び302が続く。チャ
ネル301は通常のタイプであり、本例では、包絡線検出
器310、対数圧縮増幅器311、記憶兼走査変換装置370
（これはまたカラー符号化機能を有する）及び表示装置
312を直列接続したものを具える。このチャネル301は、
通常のエコーグラフィック原理に従って走査された対象
物の断層のグレー スケール イメージを検出できる。
本発明によれば、チャネル302は一定のエコーを抑圧す
る回路320、フローパラメータを評価する回路330、弁別
回路360、記憶・走査変換・カラー符号化装置370及び表
示装置312を直列接続したものを具える。
第３図で示した実施例では、一定エコーを抑圧するため
のディジタル回路320自体がアナログ−ディジタル変換3
21を具え、その出力端子が、一方では、直接減算器322
の負の入力端子に接続され、他方では、遅延回路323を
介してこの減算器の正の入力端子に接続されている。遅
延回路323により課される遅延は、周期Ｔ＝1/Fのいくつ
かとすることもできるが、できるだけ小さくしてＴに等
しくすると好適である。回路320は、総ての一定のエコ
ー、特に、研究中の流れが生ずる動脈の壁での超音波の
反射による一定のエコーを除去する目的で設けられる。
これらの一定のエコーが存在すると混乱する。蓋し、そ
れらの振幅は、有用の信号、即ち、移動目標により戻る
信号の振幅よりずっと高い（血流の場合；＋40dbのオー
ダー）からである。回路320も、ライン106を介して、シ
ーケンサの分周器23により制御される。分周器23はこれ
に16MHzのサンプリング制御信号を与える。
第１の実施例では、第４図に示すように、フローパラメ
ータを評価する回路330が、相関回路と、予測回路とを
具える。一定のエコーを抑圧するために回路320により
順次に供給されるサンプルdi(t),di+1(t)等−−（ｉは
この信号のランクを表す）の２個の順次のエコーグラフ
ィックライン間の差信号に基づき、相関回路は相関関数
値、本例では奇数（2I＋１）を供給する。これらの（2I
＋１）の値に基づき、予測回路が超音波の伝播軸線に沿
って出会う異なる流れを特徴づけるパラメータを供給す
る。本例では、これらのパラメータは局所平均速度Vz及
びその局所分散σ2の軸線成分である。但し、ここで言
う「局所」という言葉は、この伝搬軸線Ｚに沿っての深
さ方向での位置を示すものとして使用する。
本例での相関回路は、（2I＋１）個の相関器342を具え
るが、各相関器342の第１の入力端子は、直接、一定エ
コーを抑圧するための回路320の出力信号di+1(t)を受け
取り、第２の入力端子は、同じ回路320の出力信号を遅
延線341により遅延させ、先行する信号di(t)に対応する
ようにしたものを受け取る。また、（2I＋１）個の相関
関数値を計算できるようにするために、各遅延線341は
明確な遅延、即ち、Ｔ−ＩΔｔからＴ＋ＩΔｔ迄の（2I
＋１）個の値を与えるようにする。但し、Δｔはライン
106により課されるサンプリング周期を表す。
並列に実行される（2I＋１）個の相関関数値の計算は、
相関器の２個の入力信号のＫ個の順次のサンプルを用い
る。Ｋ個のサンプルの群は順次の時間窓を確定する。こ
れらの時間窓の長さはＫΔｔであって、ライン106によ
り課される周波数のリズムで漸進的にシフトさせられ
る。相関関数は次式で与えられる。
但し、 −Ｊは長さＫΔｔの時間窓のスタートを定める。
−Ｐは相関関数値を計算する相手のdiとdi+1の間の時間
のずれを表す（Ｐは１のステップで−Ｉから＋Ｉ迄変わ
る）。
−ｉは２個の順次のエコーグラフラインeiとei+1の間の
差のランクを表す。
相関器342は、シーケンサの分周器の出力ライン106を介
して制御されるが、１ビット相関器により形成すると好
適で、いくつかの利点を与える。即ち、一方では、相関
法の実行が簡単になり、他方では、得られる主相関ピー
クが三角形になり、線形予測に非常に適当なものとな
り、最后に、今日では安価な集積回路化された相関器が
簡単に入手できる（例えば、アメリカ合衆国カリフォル
ニア州 92038,ラ ジョーラ所在のTRW社の相関器TDC10
23）。それ故、上述した実施例がこのような１ビット相
関器を含む場合、補間回路350は一般に線形補間回路と
なる。例えば、Ｉ＝６の場合、第５図は得られる13個の
相関関数値及び主相関ピークの頂点の振幅に対応する予
測値を示す。第４図では、相関関数を、第１の相関器に
対してはfi(J,-I)、次の相関器（図示せず）に対しては
fi(J,-(I-1))、−−−，第（Ｉ＋１）番の相関器に対し
てはfi(J,0)−−−，第（２＋１）番の相関器に対して
はfi(J,I)により示している。
補間回路は、マイクロプロセッサを具えるプログラムを
組まれた演算装置により形成することもできるが、布線
演算ユニットとすると好適である。この補間回路は次の
ように動作する。第１の期間では、（2I＋１）個の相関
関数値から最大値が選択され、この値に２個の隣の相関
関数値が伴われ、これらの３個の値が主相関ピークを再
構成する。主相関ピークの横座標 は次式、即ち、 による乗算により、深さ での局所速度Vzを決める。またこのピークの高さは次式
により分散σ2(Z0)を決める。
但し、Ａは比例定数である。
（2I＋１）個の相関器と、補間回路の（2I＋１）個の対
応する入力端子との間に（2I＋１）個の平均値計算回路
を設けると好適である。これらの平均値計算回路は、実
際には、累算器により形成されるが、各々加算器344
と、遅延Ｔ（又はＴの整数倍）の遅延線345とを具え
る。これらの平均値計算回路は、Ｎ個の順次のエコーグ
ラフラインの相関関数値を累算でき、補間回路に供給す
る前にそれらの平均値を作れる。加算器344及び遅延線3
45をライン104を介してシーケンサ（22,23）に接続し、
規則的な間隔NxTをおいてゼロリセットされるようにす
る。ゼロにリセットするライン104を介して課される周
波数は、ライン102上の信号をＮで除算したものの周波
数である。
第２の実施例では、第６図に示すように、フローパラメ
ータを評価する回路630は、相関回路と、演算ユニット6
50を具える。一定のエコーを抑圧するための回路320に
より順次に供給されるサンプルdi(t),di+1(t)−−−
（ｉはこの信号のランクを表す）の２個の順次のエコー
グラフライン間の差信号に基づき、相関回路が３個の相
関関数値を供給する。これらの３個の値に基づき、演算
ユニットが超音波の伝播軸線に沿って出会う異なる流れ
を特徴づけるパラメータを供給する。本例では、これら
のパラメータは、局所平均速度Vz及びその局所分散σ2
の軸線方向成分である。ここでは、局所という言葉は上
記伝播軸線に沿っての深さＺの位置を示すように用い
る。
相関回路630は、特に、３個の相関器642を具えるが、各
相関器の第１の入力端子は一定エコー抑圧回路320の出
力信号di+1(t)を直接受け取り、第２の入力端子はこの
同じ出力信号を遅延線641により遅延させ、従って先行
する信号di(t)に対応する信号を受け取る。また、３個
の相関関数値を計算できるようにするために、各遅延線
641が異なる遅延、Ｔ−Δt,T,T＋Δｔを与えるようにす
る。但し、Δｔはライン106により課されるサンプリン
グ周期を表す。
３個の相関関数値の計算は、並列に実行されるが、これ
は相関器の２個の入力信号のＫ個の順次のサンプルを用
いる。Ｋ個のサンプルの群は、順次に長さＫΔｔの時間
窓を定めるが、これらの時間窓はライン106により課さ
れる周波数のリズムで漸次シフトさせられる。相関関数
は前述したように、式(14)で定められる。相関器642は
シーケンサの分周器23の出力ライン106を介して制御さ
れ、１ビットの相関器により形成される。演算ユニット
650はマイクロプロセッサを具えるプログラム化された
演算ユニットとすることもできるが、布線演算ユニット
とすると好適である。演算ユニットは３個の相関関数値
をあたえるが、それらは次のようである。
C1＝Ｃ（t0，−Δｔ） (17) C2＝Ｃ（t0,0） (18) C3＝Ｃ（t0，Δｔ） (19) 速度の方向が対応する相関関数の勾配の符号は、次式で
定まる。
Ｓ＝sign（C3-C1） (20) 関係７を用いると、速度は次式で与えられる。
相関関数の０での勾配の値は、下表に従って得られる。
この表は、第7aないし7d図との相関で、値C1,C2,C3を記
述する４通りのタイプの可能な構成を示す。これから相
関ピークの値CMAXは、次のように導かれる。
分散は次の通りである。
３個の相関器と、演算ユニット650の３個の対応する入
力端子との間に３個の平均値計算回路を設けると好適で
ある。ここでもこれらの回路は累算器により形成され、
その各々が加算器344と、遅延Ｔ（又はＴの整数倍）を
与える遅延線345とを具える。これらの平均値計算回路
は、Ｎ個の順次のエコーグラフ線の相関関数値を累算
し、演算ユニットに供給する前にその平均値を形成す
る。前述したように、加算器344及び遅延線345はライン
104を介してシーケンサ（22,23）に接続され、規則的な
間隔NxTをおいてゼロにリセットさせられる。ライン104
により課されるゼロへのリセットの周波数はライン102
上の信号の周波数をＮで除したものである。
フローパラメータを評価する回路の構造を無視すれば、
回路330、即ち、630の出力信号は、弁別器360により有
効か否かを判定され、その後でこうして確認された値が
カラー符号化装置370を介して表示装置312に加えられ
る。
弁別器360は必要不可欠である。実際には、流れが存在
する区域の外側では、一定エコー抑圧回路320の出力信
号は本質的に雑音により形成されている。この雑音を処
理するフローパラメータを評価する回路330、即ち、630
により供給される結果は、速度０を示さない。従って、
この結果を肯定したり、否定したりする必要がある。こ
の目的で、第８図に示す回路360は一定エコー抑圧回路3
20の出力信号diを受け取り、この差信号を二乗する乗算
器361と、次式に従ってこの差信号の局所エネルギーを
計算できる加算装置362とを具える。
平均値を計算する回路（364,365）は、回路344及び345
のように、累算器により形成されるが、これは加算器31
4及び遅延Ｔ（又はＴの整数倍）を与える遅延線365を具
え、Ｎ個の活性化、即ち（Ｎ−１）個の差の局所エネル
ギーの平均値を次式に従って計算できる。
それはこうして得られた値を有効化回路460に与える前
である。
有効化回路460は比較器461を具えるが、その第１の入力
端子は累算器（364,365）の出力信号又は、平均値を計
算する回路がない場合は、直接加算装置362の出力信号
を受け取り、第２の入力端子462でしきい値を形成する
基準電圧を受け取る。こうすると、比較器の出力信号
は、入力端子が受け取る電圧が基準しきい値より低いか
又は高いかに依存して、夫々、論理レベル０又は１を有
する。２個の乗算器463及び464は、それらの第１の入力
端子で、回路330、即ち、630の出力端子Vz及びσ2を、
夫々、受け取り、比較器461により入力される有効化信
号が、夫々、１又は０であることは依存してこれらの２
個の信号（以後Ｖ′z及びσ2′と称する）を出力端子か
ら出力するか又は単純に値０を出力する。実際には、真
の流れの区域の外側では、回路（364,365）で平均エネ
ルギーは雑音だけのものであり、励起を欠く場合は、そ
れだけで測定でき、適当なしきい値を定める。しかし、
移動目標から戻ってくる信号がある場合は、信号diの平
均エネルギーは雑音だけの平均エネルギーより大きく、
フローパラメータを評価する回路330,即ち、630により
供給される信号を有効とする。
弁別器360の代わりの実施例では、分散信号自体が弁別
信号として用いられる。実際には、一つの活性化からも
う一つの活性化迄雑音は相関がとられない。計算された
分散が大きい時だけ、雑音が存在する。しかし、戻り信
号が存在する場合は、分散が相当に小さく、それ故有効
化回路560に比較器561を設け、その第１の入力端子が乗
算器462の出力信号σ2′を受け取り、第２の入力端子56
2がしきい値を形成する基準電圧を受け取る。２個の乗
算器563及び564はこれらの乗算器の出力端子上の信号
（以后Vz″及びσ2″と称する）の有効化又は拒絶を
（前述したように）行う。注目すべきことは、第８図に
示すように有効化回路460の乗算器463及び464の後に置
く代わりに、この新しい有効化回路560は第１の有効化
回路の前段に置くこともできるが、その場合はこれによ
り有効とされた分散信号を乗算器463及び464の対応する
入力端子に加える。
フローパラメータ又はトランスデューサの軸線上に位置
する構体の変位パラメータを測定するために信号102に
より制御してＮ回励起した後、走査制御信号104により
トランスデューサの電子的又は機械的変位を制御する。
この時評価プロセスは異なる方向の検査で再び初期化さ
れる。
弁別器360の２個の出力信号を記憶、走査変換及びカラ
ー符号化のための装置370に与える。装置370は、表示に
先立って、処理チャネル301の増幅器311の出力信号も受
け取る。この種類の装置は、例えば、欧州特許願第EP-A
-0100094号に記載されている。この刊行物の第３図は、
端子A,B,CとER,EG,EBとの間に接続された形で、本発明
により挿入される回路の一例を示している。端子Ａは、
通常のエコーグラフ信号を受け取り、端子Ｂ及びＣは検
査中の移動目標の特徴パラメータを受け取る。こうして
装置370及び312は通常のエコーグラフ反射像に重畳され
て流れの変位を実時間表示できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明装置の好適な一実施例のブロック図、 第２図は、この装置の送信段の一実施例のブロック図、 第３図は、この装置の一定エコー抑圧回路のブロック
図、 第４図は、フローパラメータ評価回路の第１の実施例の
ブロック図、 第５図は、（2I＋１）＝13個の相関関数値の計算のため
の線形予測回路の動作原理を示す説明図、 第６図は、フローパラメータの評価回路の第２の実施例
のブロック図、 第７図は、この実施例の演算ユニットの動作原理を示す
グラフ線図、 第８図は、第１図に示した装置の弁別器の一実施例のブ
ロック図である。 10……超音波トランスデューサ 20……送信段、30……受信・処理段 40……制御装置 〔送信段・第２図〕 21……電子信号発生器、22……発振器 23……分周器、24……セパレータ 102,104,106……ライン 〔受信処理段〕 300……高周波増幅器、301,302……処理チャネル 310……包絡線検出器、311……対数圧縮増幅器 312……表示装置 320……一定エコー抑圧回路 330……評価回路、360……弁別回路 370……記憶・速度変換・カラー符号化装置 〔第３図〕 321……A/D変換器、322……減算器 323……遅延回路 〔第４図〕 341……遅延線、342……相関器 344……加算器、345……遅延線 350……補間回路 〔第６図〕 630……評価回路、641……遅延線 642……相関器、650……演算ユニット 〔第８図〕 312……表示装置、360……弁別器 361……乗算器、362……加算装置 364……加算器、365……遅延線 370……カラー符号化装置 460……有効化回路、461……比較器 462……第２の入力端子、463,464……乗算器 560……有効化回路、561……比較器 562……第２の入力端子

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】走査すべき目的物に超音波パルスを周期的
    に送信する段と、前記目的物からの反射エコーグラフ信
    号を受信及び処理する段と、走査される目的物のうち固
    定目的物に対応する前記反射エコーグラフ信号を除去す
    るとともに移動目的物に対応する前記反射エコーグラフ
    信号を選択するために一定のエコーを抑圧する回路と、
    記憶、走査変換及びカラー符号化装置と、走査された目
    的物の各点と局所的に関連するフローパラメータを表示
    する装置とを具える、移動目的物を超音波エコーグラフ
    ィにより走査する超音波エコーグラフィ装置において、
    周期信号の二つの順次の放出に対し、移動目的物に関連
    する前記エコーグラフ信号の相関を取ることによりフロ
    ーパラメータを評価する回路（330）と、弁別回路（36
    0）とを具え、この弁別回路は、 周期信号の二つの順次の放出に対し、移動目的物に関連
    する信号間の差信号を選択する手段と、 検査された目的物の各領域に対応する前記差信号の部分
    の関数として局所エネルギーを計算する手段と、 このようにして計算されたエネルギーと予め定められた
    閾値とを比較し、計算されたエネルギーがこの閾値より
    低い場合所定の領域に関連する評価されたフローパラメ
    ータを除去する手段とを具えることを特徴とする超音波
    エコーグラフィ装置。
  2. 【請求項２】計算され、比較された前記エネルギーを連
    続する全ての差信号の平均エネルギーとすることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の超音波エコーグラフ
    ィ装置。
  3. 【請求項３】前記フローパラメータを評価する回路は走
    査された目的物の局所的な速度の評価を行い、前記弁別
    回路は、前記局所的な速度と予め定められた閾値とを比
    較して前記局所的な速度が前記閾値より低い場合には局
    所的に評価されたフローパラメータを除去するようにし
    た比較手段も具えることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項又は第２項記載の超音波エコーグラフィ装置。
  4. 【請求項４】前記フローパラメータを評価する回路は、
    二つの順次のエコーグラフラインに関連する前記差信号
    に基づいて所定の数の相関関数値を発生させる相互相関
    回路と、前記相関関数値に基づいて超音波の伝播軸線沿
    いに走査された目的物の速度を表すパラメータを発生さ
    せる補間回路とを具えることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第３項のうちのいずれか１項に記載の超音
    波エコーグラフィ装置。
  5. 【請求項５】前記フローパラメータを評価する回路は、
    二つの順次のエコーグラフラインに関連する前記差信号
    に基づいて三つの相関関数値を発生させる相互補間回路
    と、前記相関関数値に基づいて超音波の伝播軸線沿いに
    走査された目的物の速度を表すパラメータを発生させる
    演算ユニットとを具えることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項から第３項のうちのいずれか１項に記載の超音
    波エコーグラフィ装置。
  6. 【請求項６】関連の前記領域内で局所的に評価された速
    度が予め定められた閾値より低い場合にフローパラメー
    タを局所的に抑圧する手段を具えることを特徴とする特
    許請求の範囲第１項から第６項のうちのいずれか１項に
    記載の超音波エコーグラフィ装置。
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