JPH0775610B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH0775610B2 JPH0775610B2 JP62291622A JP29162287A JPH0775610B2 JP H0775610 B2 JPH0775610 B2 JP H0775610B2 JP 62291622 A JP62291622 A JP 62291622A JP 29162287 A JP29162287 A JP 29162287A JP H0775610 B2 JPH0775610 B2 JP H0775610B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第６図、第７図） 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）一実施例の構成の説明（第２図、第３図） （ｂ）一実施例の動作の説明（第４図） （ｃ）他の実施例の説明（第５図） （ｄ）別の実施例の説明 発明の効果 〔概要〕 超音波受信波からＢモード像とともに血流情報を得て表
示する超音波診断装置に関し、 ｎ回の送受信に対し周波数分析にｎケの受信波列を利用
することを目的とし、 Ｂモード走査における各超音波送受信方向において複数
回の超音波の送受を行う超音波送受信部と、該超音波受
信波の振幅成分からＢモード像情報を得る振幅抽出部
と、該同一送受信方向の複数の受信波のデータを周波数
分析して血流情報をえる周波数分析部とを有し、該Ｂモ
ード像とともに血流情報を表示する超音波診断装置にお
いて、ｍ回目の受信波データをその送受信方向における
他の複数回の受信波データから作成するデータ作成部を
設け、該周波数分析部が、該作成された受信波データを
含む該同一送受信方向の複数の受信波データを用いて周
波数分析する。
示する超音波診断装置に関し、 ｎ回の送受信に対し周波数分析にｎケの受信波列を利用
することを目的とし、 Ｂモード走査における各超音波送受信方向において複数
回の超音波の送受を行う超音波送受信部と、該超音波受
信波の振幅成分からＢモード像情報を得る振幅抽出部
と、該同一送受信方向の複数の受信波のデータを周波数
分析して血流情報をえる周波数分析部とを有し、該Ｂモ
ード像とともに血流情報を表示する超音波診断装置にお
いて、ｍ回目の受信波データをその送受信方向における
他の複数回の受信波データから作成するデータ作成部を
設け、該周波数分析部が、該作成された受信波データを
含む該同一送受信方向の複数の受信波データを用いて周
波数分析する。
本発明は、超音波受信波からＢモード像とともに血流情
報を得て表示する超音波診断装置に関する。
報を得て表示する超音波診断装置に関する。
超音波診断装置は、無侵襲、非観血で簡便のため、医療
における形態診断に不要不可欠なものとなっている。
における形態診断に不要不可欠なものとなっている。
循環器用診断装置においては、形態診断に加え、血流情
報もリアルタイム二次元表示できれば、弁膜症の逆流、
狭窄ジェット流、短絡血流などの異常血流を短時間で正
確に診断でき便利である。
報もリアルタイム二次元表示できれば、弁膜症の逆流、
狭窄ジェット流、短絡血流などの異常血流を短時間で正
確に診断でき便利である。
このため血流情報をＢモード像とともに二次元表示する
カラーフローイメージング超音波診断装置が開発されて
いる。
カラーフローイメージング超音波診断装置が開発されて
いる。
このような超音波診断装置においては、受信波を有効に
利用して血流情報を得る技術が求められている。
利用して血流情報を得る技術が求められている。
第６図及び第７図は従来技術の説明図である。
第６図に示すように、超音波送受信部１は、スキャナ制
御部1cの制御の元にセクタ電子走査部1bによって超音波
トランスデューサ（以下プローブという）1aを生体Bdに
対し超音波を扇状に走査せしめ、受信波RSを得る。
御部1cの制御の元にセクタ電子走査部1bによって超音波
トランスデューサ（以下プローブという）1aを生体Bdに
対し超音波を扇状に走査せしめ、受信波RSを得る。
受信波RSは、振幅抽出部である検波器２で振幅検波さ
れ、Ｂモード信号がえられる。
れ、Ｂモード信号がえられる。
一方、受信波RSは周波数分析部３で周波数分析され、血
流信号がえられる。
流信号がえられる。
この周波数分析部３では、ドプラ検出部3aで受信波RSを
直交検波によりドプラ検出し、受信波のドプラ偏移周波
数成分はドプラ演算部3bに与えられる。ドプラ演算部3b
では、ハイパスフィルタであるMTI（Moving Target Ind
icator）フィルタ30によって、血管壁などの成分を除
き、血球などの血流の周波数成分を抽出し、自己相関器
31等の周波数分析器で平均ドプラ偏移周波数やパワー等
の血流信号を得る。
直交検波によりドプラ検出し、受信波のドプラ偏移周波
数成分はドプラ演算部3bに与えられる。ドプラ演算部3b
では、ハイパスフィルタであるMTI（Moving Target Ind
icator）フィルタ30によって、血管壁などの成分を除
き、血球などの血流の周波数成分を抽出し、自己相関器
31等の周波数分析器で平均ドプラ偏移周波数やパワー等
の血流信号を得る。
表示部４では、デジタルスキャンコンバータ40にＢモー
ド信号と血流信号が入力され、表示CRT41では、例えば
Ｂモード像が白黒で、血流の方向としてプローブ1aに近
づく流れを赤系、プローブから遠ざかる流れを青系で、
且つ平均速度やパワーを輝度で表示する。
ド信号と血流信号が入力され、表示CRT41では、例えば
Ｂモード像が白黒で、血流の方向としてプローブ1aに近
づく流れを赤系、プローブから遠ざかる流れを青系で、
且つ平均速度やパワーを輝度で表示する。
このような超音波診断装置において、送信超音波の帯域
は、例えば、3.5MHzを中心に広く、ドプラ周波数は100H
z〜5kHz程度と低いため、ドプラ周波数の分析を十分に
行えない。
は、例えば、3.5MHzを中心に広く、ドプラ周波数は100H
z〜5kHz程度と低いため、ドプラ周波数の分析を十分に
行えない。
このため、第７図に示すように、各走査方向ｉ、ｉ＋１
…に対しｎ回の超音波の送受信を行い、１走査方向に対
しｎケの受信波を得ることによって線スペクトラム化し
て複数の受信波データから周波数分析を行うようにして
いる。
…に対しｎ回の超音波の送受信を行い、１走査方向に対
しｎケの受信波を得ることによって線スペクトラム化し
て複数の受信波データから周波数分析を行うようにして
いる。
ところで、生体内には、一般に反射率の高い臓器の外壁
などの各種の不連続層が存在するので、送信超音波は、
これらの壁の間で多重反射され、受信された反射液中に
それらの多重反射波が重畳されている。
などの各種の不連続層が存在するので、送信超音波は、
これらの壁の間で多重反射され、受信された反射液中に
それらの多重反射波が重畳されている。
即ち、第７図に示すように、例えばｉ番目の走査線にお
ける（ｎ−１）回目の送信に対する受信信号Ri（ｎ−
１）は、送信波成分aiと反射波成分bi、ciとなる。
ける（ｎ−１）回目の送信に対する受信信号Ri（ｎ−
１）は、送信波成分aiと反射波成分bi、ciとなる。
この反射波成分ciは、送信点から深い分解能の低い位置
からのエコーや前述の多重反射によって遅れて受信され
たものであり、反射波成分biからみるとノイズである。
からのエコーや前述の多重反射によって遅れて受信され
たものであり、反射波成分biからみるとノイズである。
この反射波成分ciが完全に減衰してから、次の送信を行
えばよいが、それでは１走査の超音波の送受に要する時
間が長くなり、生体Bdの動的状態を正確にえられない。
えばよいが、それでは１走査の超音波の送受に要する時
間が長くなり、生体Bdの動的状態を正確にえられない。
このため、送信間隔をＴと定め、必要な反射波成分biが
受信された後直ちに次の送信を行うようにしている。
受信された後直ちに次の送信を行うようにしている。
このように送信間隔を短くすると、前回のノイズとなる
反射波成分ciが今回の受信波Ri（ｎ）に重畳される。
反射波成分ciが今回の受信波Ri（ｎ）に重畳される。
この場合、同一走査線上での前回の反射波成分ciが重畳
されるときは、周波数分析で同一走査線上のｎケの受信
波を分析するため問題がないが、走査線を切替えた時の
第１回目の受信波（図ではRi＋１（１）には、走査線ｉ
の反射波成分ciが重畳され、ｉ＋１番目の走査線の第２
回目以降の受信波Ri＋１（２）、（３）…に重畳される
前回の反射波成分ci＋１と異なってしまう。
されるときは、周波数分析で同一走査線上のｎケの受信
波を分析するため問題がないが、走査線を切替えた時の
第１回目の受信波（図ではRi＋１（１）には、走査線ｉ
の反射波成分ciが重畳され、ｉ＋１番目の走査線の第２
回目以降の受信波Ri＋１（２）、（３）…に重畳される
前回の反射波成分ci＋１と異なってしまう。
従って、走査線の切替わる第１回目の受信波Ri（１）、
Ri＋１（１）…は、第２回目以降の受信波Ri（２）、Ri
＋１（２）…と周波数的に相当相違し、周波数分析にお
ける誤差の原因となっていた。
Ri＋１（１）…は、第２回目以降の受信波Ri（２）、Ri
＋１（２）…と周波数的に相当相違し、周波数分析にお
ける誤差の原因となっていた。
これを解決する方法として、特許出願昭60年第175293号
（昭和60年８月９日出願）明細書にしめされる「超音波
ドプラ血流計」においては、各走査線の第１回目の受信
波データを使用しないように制御していた。
（昭和60年８月９日出願）明細書にしめされる「超音波
ドプラ血流計」においては、各走査線の第１回目の受信
波データを使用しないように制御していた。
ところで、１回のＢモード走査、即ち各走査線の送受時
間が短ければ短い程、生体の動的状態を正確に分析で
き、又、１走査における受信波データの数が多ければ多
い程正確な周波数解析ができる。
間が短ければ短い程、生体の動的状態を正確に分析で
き、又、１走査における受信波データの数が多ければ多
い程正確な周波数解析ができる。
しかしながら、従来技術では、１走査当たりｎ回超音波
を送受し、ｎケの受信波列が得られるにもかかわらず、
１つの受信波列を捨ててしまうので、１走査当たりｎケ
の受信波列をえるには、（ｎ＋１）回の送受信を行わな
ければならず、１回のＢモード走査に要する時間が長く
なり、フレームルートが低下するという問題が生じる。
を送受し、ｎケの受信波列が得られるにもかかわらず、
１つの受信波列を捨ててしまうので、１走査当たりｎケ
の受信波列をえるには、（ｎ＋１）回の送受信を行わな
ければならず、１回のＢモード走査に要する時間が長く
なり、フレームルートが低下するという問題が生じる。
又、逆に、ｎ回の送受信にすると、（ｎ−１）ケの受信
波列しか周波数分析に利用できず、分析精度が低下する
という問題が生じる。
波列しか周波数分析に利用できず、分析精度が低下する
という問題が生じる。
本発明は、ｎ回の送受信に対し周波数分析にｎケの受信
波列を利用することができる超音波診断装置を提供する
ことを目的とする。
波列を利用することができる超音波診断装置を提供する
ことを目的とする。
第１図は本発明の原理説明図である。
第１図（Ａ）において、第６図で示したものと同一のも
のは同一の記号で示してあり、32はデータ作成回路であ
り、ｍ回目の受信波データをその送受信方向における他
の複数回の受信波データから作成するものである。
のは同一の記号で示してあり、32はデータ作成回路であ
り、ｍ回目の受信波データをその送受信方向における他
の複数回の受信波データから作成するものである。
そして周波数分析部３は、作成された受信波データを含
む同一送受信方向の複数の受信波データを用いて周波数
分析するものである。
む同一送受信方向の複数の受信波データを用いて周波数
分析するものである。
同一走査方向で得られた受信波データ間にはある程度の
相関がある。
相関がある。
そこで、本発明では、第１図（Ｂ）、（Ｃ）に示すよう
に、その走査方向の受信波データの最初又は最後に、複
数の他の受信波データから推定受信波データとして作成
し、１回分受信波データを増やすようにしている。
に、その走査方向の受信波データの最初又は最後に、複
数の他の受信波データから推定受信波データとして作成
し、１回分受信波データを増やすようにしている。
例えば、第１図（Ｂ）の如く、ｉ番目の走査線の受信波
データRi（１）〜（ｎ）の内、Ri（１）を２回目、３回
目の受信波データRi（２）、Ri（３）から作成する。
データRi（１）〜（ｎ）の内、Ri（１）を２回目、３回
目の受信波データRi（２）、Ri（３）から作成する。
又は、（ｎ−１）回目、ｎ回目の受信波データRi（ｎ−
１）、Ri（ｎ）から（ｎ＋１）回目の受信波データRi
（ｎ＋１）を作成する。
１）、Ri（ｎ）から（ｎ＋１）回目の受信波データRi
（ｎ＋１）を作成する。
このようにして作成された受信波データは、他の受信波
データに比べ信頼度が多少低いが、最初又は最後のデー
タなら、解析結果はそれ程変わらない。
データに比べ信頼度が多少低いが、最初又は最後のデー
タなら、解析結果はそれ程変わらない。
これによって、フレームレートが向上でき又は解析結果
の向上がえられる。
の向上がえられる。
（ａ）一実施例の構成の説明 第２図は本発明の一実施例構成図、第３図は第２図構成
の要部構成図である。
の要部構成図である。
図中、第１図及び第６図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してある。
一の記号で示してある。
プローブ1aは、48分割された超音波トランスデューサで
構成され、電子セクタ走査可能である。
構成され、電子セクタ走査可能である。
セクタ電子走査部1bは、電子走査のためのディレー回路
10と、送信の超音波パルスを出力するパルサ11と、プロ
ーブ1aからの受信波を増幅する48ケのプリアンプ12と、
プリアンプ12の出力を走査方向に応じて遅延する48ケの
ディレーライン13と、ディレーライン13の出力（48出
力）を加算する加算器14とを含み、加算器14の出力とし
て受信波信号RSをえるものである。
10と、送信の超音波パルスを出力するパルサ11と、プロ
ーブ1aからの受信波を増幅する48ケのプリアンプ12と、
プリアンプ12の出力を走査方向に応じて遅延する48ケの
ディレーライン13と、ディレーライン13の出力（48出
力）を加算する加算器14とを含み、加算器14の出力とし
て受信波信号RSをえるものである。
スキャナ制御部1Cは、発振器を含み、超音波送信タイミ
ング信号STを一定周期Ｔ（第７図参照）でパルサ11に出
力するとともに、超音波送信タイミング信号STをｎ回出
力する毎に超音波走査方向変更信号SCSをディレー回路1
0、ディレーライン13へ与え、走査方向を１ステップ変
更せしめ、且つ直交検波器3aに送信超音波（sin成分）
と90゜位相回転したcos成分を出力するものである。
ング信号STを一定周期Ｔ（第７図参照）でパルサ11に出
力するとともに、超音波送信タイミング信号STをｎ回出
力する毎に超音波走査方向変更信号SCSをディレー回路1
0、ディレーライン13へ与え、走査方向を１ステップ変
更せしめ、且つ直交検波器3aに送信超音波（sin成分）
と90゜位相回転したcos成分を出力するものである。
検波器２は、受信波信号RSを振幅検波し、Ｂモード信号
BSを出力するものである。
BSを出力するものである。
直交検波器3aは、ドプラ検出部であり、受信波信号RSと
基準周波数f0とをミキサで掛け合わせ、ドプラ偏移周波
数数分fdと高周波成分（2f0＋fd）を得、ローパスフィ
ルタを介し、偏移周波数成分fdのみ出力するもので、血
流方向（ドプラシフトの正負）の検出のため２チャネル
設けられている。
基準周波数f0とをミキサで掛け合わせ、ドプラ偏移周波
数数分fdと高周波成分（2f0＋fd）を得、ローパスフィ
ルタを介し、偏移周波数成分fdのみ出力するもので、血
流方向（ドプラシフトの正負）の検出のため２チャネル
設けられている。
ドプラ演算部3bは、直交検波器3aからのドプラ偏移周波
数成分fdを各々アナログ量からデジタル値に変換する一
対のA/D（アナログ／デジタル）コンバータ33a、33b
と、一対のA/Dコンバータ33a、33bからの受信波データ
列から各々データを作成する一対のデータ作成部32a、3
2bと、ハイパスフィルタで構成され、壁部等の反射波成
分を除去するための一対のハイパスフィルタ30a、30b
と、ハイパスフィルタ30a、30bからの受信データ列の自
己相関（パルスペア）をとり周波数検出する自己相関周
波数検出部31と、超音波送信タイミング信号STと、超音
波走査方向変更信号SCSとから各データ作成部32a、32
b、自己相関周波数検出部31にタイミング信号を発生す
るタイミング制御部34とを有している。
数成分fdを各々アナログ量からデジタル値に変換する一
対のA/D（アナログ／デジタル）コンバータ33a、33b
と、一対のA/Dコンバータ33a、33bからの受信波データ
列から各々データを作成する一対のデータ作成部32a、3
2bと、ハイパスフィルタで構成され、壁部等の反射波成
分を除去するための一対のハイパスフィルタ30a、30b
と、ハイパスフィルタ30a、30bからの受信データ列の自
己相関（パルスペア）をとり周波数検出する自己相関周
波数検出部31と、超音波送信タイミング信号STと、超音
波走査方向変更信号SCSとから各データ作成部32a、32
b、自己相関周波数検出部31にタイミング信号を発生す
るタイミング制御部34とを有している。
第３図によってタイミング制御部34、データ作成部32
a、32bについて説明する。
a、32bについて説明する。
タイミング制御部34は、超音波走査方向変更信号SCSに
よって、走査方向変更毎にクリアされ、超音波送信タイ
ミング信号STを計数し、同一走査方向における送信回数
を出力するカウンタ34aと、カウンタ34aの出力がα＝３
に一致すると、“1"の切替信号CSを出力する比較器34b
と、カウンタ34aの出力を送信タイミング信号STの間隔
Ｔだけ遅延するフリップフロップ34cと、フリップフロ
ップ34cの出力を更にＴだけ遅延するフリップフロップ3
4dとを備える。
よって、走査方向変更毎にクリアされ、超音波送信タイ
ミング信号STを計数し、同一走査方向における送信回数
を出力するカウンタ34aと、カウンタ34aの出力がα＝３
に一致すると、“1"の切替信号CSを出力する比較器34b
と、カウンタ34aの出力を送信タイミング信号STの間隔
Ｔだけ遅延するフリップフロップ34cと、フリップフロ
ップ34cの出力を更にＴだけ遅延するフリップフロップ3
4dとを備える。
各データ作成部32a、32bは、同一の構成であり、A/Dコ
ンバータ33a又は33bからの受信波データを送信間隔Ｔだ
け遅延するタップ遅延部320と、タップ遅延部320の出力
を送信間隔Ｔだけ遅延するタップ遅延線321と、A/Dコン
バータ33a又は33bの受信波データに係数w1を乗算する乗
算器322と、タップ遅延線320の出力に係数W2を乗算する
乗算器323と、乗算器322、323の出力を加算する加算器3
24と、タップ遅延線321の出力と加算器324の出力とを切
替信号CSによって切替出力するスイッチ325を有してい
る。
ンバータ33a又は33bからの受信波データを送信間隔Ｔだ
け遅延するタップ遅延部320と、タップ遅延部320の出力
を送信間隔Ｔだけ遅延するタップ遅延線321と、A/Dコン
バータ33a又は33bの受信波データに係数w1を乗算する乗
算器322と、タップ遅延線320の出力に係数W2を乗算する
乗算器323と、乗算器322、323の出力を加算する加算器3
24と、タップ遅延線321の出力と加算器324の出力とを切
替信号CSによって切替出力するスイッチ325を有してい
る。
データ作成部32a、32bは、送信間隔2T分受信波データを
遅延するものであり、切替信号CSに応じて切替スイッチ
325がａ側（加算器324側）とｂ側（タップ遅延線321
側）とを選択切替する。
遅延するものであり、切替信号CSに応じて切替スイッチ
325がａ側（加算器324側）とｂ側（タップ遅延線321
側）とを選択切替する。
従って、切替スイッチ325がｂ側に接続されていれば、2
T遅れた受信波データがMTIフィルタ30a、30bに出力さ
れ、ａ側に接続されていれば、2T遅れた受信波データの
代わりに現受信波データとＴ遅れた受信波データとから
加算器324で作成された受信波データがMTIフィルタ30
a、30bに出力される。
T遅れた受信波データがMTIフィルタ30a、30bに出力さ
れ、ａ側に接続されていれば、2T遅れた受信波データの
代わりに現受信波データとＴ遅れた受信波データとから
加算器324で作成された受信波データがMTIフィルタ30
a、30bに出力される。
（ｂ）一実施例の動作の説明 第４図は本発明の一実施例動作説明図である。
スキャナ制御部1cは、走査方向切替信号SCSによってデ
ィレー回路10、ディレーライン13に走査方向を指示し、
パルサ11に所定間隔Ｔで送信タイミング送信STを与え、
プローブ1aから指定した走査方向へ周期Ｔ（約100〜300
μsec）でｎ回超音波パルスを発信する。
ィレー回路10、ディレーライン13に走査方向を指示し、
パルサ11に所定間隔Ｔで送信タイミング送信STを与え、
プローブ1aから指定した走査方向へ周期Ｔ（約100〜300
μsec）でｎ回超音波パルスを発信する。
生体組織から反射してきた信号は再び同一のプローブ1a
で受信され、プリアンプ12、ディレーライン13、加算器
14により受信波信号RSとなる。
で受信され、プリアンプ12、ディレーライン13、加算器
14により受信波信号RSとなる。
受信波信号RSは、検波器２で振幅検波それ、Ｂモード像
信号BSとしてデジタルスキャンコンバータ40へ書込まれ
る。
信号BSとしてデジタルスキャンコンバータ40へ書込まれ
る。
又、受信波信号RSは直交検波器3aでスキャナ制御部1cの
基準周波数（発信超音波中心周波数）f0のsin成分とcos
成分が掛け合わされ、ドプラ偏移周波数成分fdがローパ
スフィルタより得られる。このドプラ偏移周波数成分fd
は、各々A/Dコンバータ33a、33bでデジタル値に変換さ
れ受信波データ列となる。
基準周波数（発信超音波中心周波数）f0のsin成分とcos
成分が掛け合わされ、ドプラ偏移周波数成分fdがローパ
スフィルタより得られる。このドプラ偏移周波数成分fd
は、各々A/Dコンバータ33a、33bでデジタル値に変換さ
れ受信波データ列となる。
タイミング制御部34は、走査方向変更信号SCSによっ
て、カウンタ34aをクリアし、送信タイミング信号STを
計数し、同一走査方向における何回目の送受信かを認識
している。
て、カウンタ34aをクリアし、送信タイミング信号STを
計数し、同一走査方向における何回目の送受信かを認識
している。
各回の受信波データ列Ri（１）、Ri（２）…は、各々デ
ータ作成部32a、32bに入力し、２送信間隔2T分タップ遅
延部320、321で遅延される。
ータ作成部32a、32bに入力し、２送信間隔2T分タップ遅
延部320、321で遅延される。
加算器324の出力Ri（ｎ−２）′は、 Ri（ｎ−２）′ ＝Ri（ｎ−１）×W2＋Ri（ｎ）×W1 ……（１） である。
従って、３回目の発信タイミングで、カウンタ34aの計
数値ｋ＝３になった時に、比較器34bより“1"の切替信
号CSを発し、切替スイッチ325をａ側に切替えると、加
算器324の出力Ri（ｎ−２）′がMTIフィルタ30a、30bへ
与えられる。
数値ｋ＝３になった時に、比較器34bより“1"の切替信
号CSを発し、切替スイッチ325をａ側に切替えると、加
算器324の出力Ri（ｎ−２）′がMTIフィルタ30a、30bへ
与えられる。
この時、ｎ＝３であるから、（２）式より、 Ri（１）′＝Ri（２）×W2＋Ri（３）×W1 ……（２） が出力される。
このことは、第４図（Ａ）で示すように、２回目の受信
波データRi（２）、３回目の受信波データRi（３）から
１回目の受信波データRi（１）′を作成することにな
る。
波データRi（２）、３回目の受信波データRi（３）から
１回目の受信波データRi（１）′を作成することにな
る。
従って２点Ri（２）、Ri（３）からデータを作るため、
Ri（１）′は２点Ri（２）、Ri（３）の直線上にあると
推定し、（２）式を次式の如くする。
Ri（１）′は２点Ri（２）、Ri（３）の直線上にあると
推定し、（２）式を次式の如くする。
Ri（１）′＝２・Ri（２）−Ri（３） ……（３） 従って、係数W1＝２、W2＝−１とすればよい。
この時、１回目の実際の受信データRi（１）はタップ遅
延部321の出力であり、切替スイッチ325がａ側接続のた
め、第４図（Ｂ）の如く、データはMTIフィルタ30aへ出
力されず、捨てられ、代わりに上述のRi（１）′が出力
される。
延部321の出力であり、切替スイッチ325がａ側接続のた
め、第４図（Ｂ）の如く、データはMTIフィルタ30aへ出
力されず、捨てられ、代わりに上述のRi（１）′が出力
される。
カウンタ34aの計数値ｋ＝３以外は、切替信号CSが“0"
のため、切替スイッチ325はｂ側に接続されるので、２
回目以降の受信データRi（２）以降は、第４図（Ｂ）の
如く、Ri（１）′に続いて、即ち対応する送信タイミン
グから2T遅れて出力される。
のため、切替スイッチ325はｂ側に接続されるので、２
回目以降の受信データRi（２）以降は、第４図（Ｂ）の
如く、Ri（１）′に続いて、即ち対応する送信タイミン
グから2T遅れて出力される。
これと合わせるため、カウンタ34aの計数値ｋ（即ち同
一走査方向の超音波送受信回数）を、フリップフロップ
34c、34dで２回分遅らせて、自己相関周波数検出部31へ
与える。
一走査方向の超音波送受信回数）を、フリップフロップ
34c、34dで２回分遅らせて、自己相関周波数検出部31へ
与える。
第４図（Ｂ）の受信波データRi（１）′、Ri（２）…
は、MTIフィルタ30a、30bに入力し、壁部等の低周波成
分がカットされ自己相関周波数検出部31に入力する。
は、MTIフィルタ30a、30bに入力し、壁部等の低周波成
分がカットされ自己相関周波数検出部31に入力する。
自己相関周波数検出部31では、同一走査方向のｎケの受
信波データから平均ドプラ偏移周波数やパワーを演算
し、血流（フロー）情報としてデジタルスキャンコンバ
ータ40に書き込む。
信波データから平均ドプラ偏移周波数やパワーを演算
し、血流（フロー）情報としてデジタルスキャンコンバ
ータ40に書き込む。
デジタルスキャンコンバータ40の内容はカラー処理さ
れ、CRT41に表示される。
れ、CRT41に表示される。
従って、CRTにはＢモード像とともに血流フローがカラ
ー表示される。
ー表示される。
このようにして、各走査における第１回目の受信データ
が作成された受信データに置き代えられ、ｎ回の超音波
送受に対し、ｎケの受信データを利用して周波数分析が
可能となる。
が作成された受信データに置き代えられ、ｎ回の超音波
送受に対し、ｎケの受信データを利用して周波数分析が
可能となる。
（ｃ）他の実施例の説明 第５図は本発明の他の実施例構成図である。
この実施例は、データ作成機能を、MTIフィルタに持た
せたものである。
せたものである。
MTIフィルタ30a（30b）として、４タップのFIR（Finite
Inpulse Response）フィルタを用いるものとする。
Inpulse Response）フィルタを用いるものとする。
４タップFIRフィルタ30a（30b）は、３つのタップ遅延
部300、301、302と、４つの乗算器303、304、305、306
と、加算器307で構成され、出力Ｚ（ｌ）は、 Ｚ（ｌ）＝W3Ri（ｌ−３）＋W2・Ri（ｌ−２） ＋W1・Ri（ｌ−１）＋W0・Ri（ｌ） ……（４） でえられる。
部300、301、302と、４つの乗算器303、304、305、306
と、加算器307で構成され、出力Ｚ（ｌ）は、 Ｚ（ｌ）＝W3Ri（ｌ−３）＋W2・Ri（ｌ−２） ＋W1・Ri（ｌ−１）＋W0・Ri（ｌ） ……（４） でえられる。
従って、ｎケの受信データ列に対し、タップ数をｒとす
ると、（ｎ−ｒ＋１）ケのデータ列Ｚが出力される。
ると、（ｎ−ｒ＋１）ケのデータ列Ｚが出力される。
これに対し、３タップのFIRフィルタ35a（35b）を並列
に設け、切替スィッチ325で３タップFIRフィルタ35a（3
5b）の出力と４タップFIRフィルタ30a（30b）の出力の
選択を行う。
に設け、切替スィッチ325で３タップFIRフィルタ35a（3
5b）の出力と４タップFIRフィルタ30a（30b）の出力の
選択を行う。
３タップFIRフィルタ35a（35b）は、２つのタップ遅延
部350、351と、３つの乗算器352、353、354と、加算器3
55とで構成され、出力Ｚ（ｌ）は、 Ｚ（ｌ）＝W2′・Ri（ｌ−２）＋W1′ ・Ri（ｌ−１）＋W0′・Ri（ｌ） ……（５） である。
部350、351と、３つの乗算器352、353、354と、加算器3
55とで構成され、出力Ｚ（ｌ）は、 Ｚ（ｌ）＝W2′・Ri（ｌ−２）＋W1′ ・Ri（ｌ−１）＋W0′・Ri（ｌ） ……（５） である。
４タップMTIフィルタ30a（30b）では、ｎケの受信波デ
ータRi（ｎ）に対し、３つ少ない（ｎ−３）ケのフィル
タ出力Zi、即ちZi（４）、Zi（５）…Zi（ｎ）を出力す
る。
ータRi（ｎ）に対し、３つ少ない（ｎ−３）ケのフィル
タ出力Zi、即ちZi（４）、Zi（５）…Zi（ｎ）を出力す
る。
最初の出力Zi（４）は、第（４）式によれば、Ri（１）
〜Ri（４）で作成されるが、１回目の受信データRi
（１）を使わずに、３タップフィルタ35a（35b）で作成
すればよい。
〜Ri（４）で作成されるが、１回目の受信データRi
（１）を使わずに、３タップフィルタ35a（35b）で作成
すればよい。
即ち、（５）式より Zi（４）＝W2′・Ri（２）＋W1′・Ri（３） ＋W0′・Ri（４） ……（６） となる。
この係数W2′、W1′、W0′は次のようにして定める。
第４図によって、Ri（１）′は第（３）式で作成される
から、 W3・Ri（１）′＝2W3・Ri（２） −W3・Ri（３） ……（７） これをｌ＝４として、（４）式のRi（ｌ−３）に代入す
ると、 Ｚ（４）＝2W3・Ri（２）−W3・Ri（３） ＋W2・Ri（２）＋W1・Ri（３）＋W0・Ri（４） となり、これを整理すると、 Ｚ（４）＝（2W3−W2）・Ri（２）＋（W1−W3） ・Ri（３）＋W0・Ri（４） ……（８） となる。
から、 W3・Ri（１）′＝2W3・Ri（２） −W3・Ri（３） ……（７） これをｌ＝４として、（４）式のRi（ｌ−３）に代入す
ると、 Ｚ（４）＝2W3・Ri（２）−W3・Ri（３） ＋W2・Ri（２）＋W1・Ri（３）＋W0・Ri（４） となり、これを整理すると、 Ｚ（４）＝（2W3−W2）・Ri（２）＋（W1−W3） ・Ri（３）＋W0・Ri（４） ……（８） となる。
これと（６）式を対照し、W2′、W1′、W0′を求める
と、 となる。
と、 となる。
このように係数W2′、W1′、W0′を決定すれば、３タッ
プFIRフィルタと４タップMTIフィルタは等価なものとな
る。
プFIRフィルタと４タップMTIフィルタは等価なものとな
る。
従って、ｌ＝４、即ち、第３図のカウンタ34aの計数値
ｋが「４」の時（４回目の超音波送受の時）に、切替信
号CSで、切替スイッチ325をａ側に切替えれば、１回目
の受信データRi（１）を使わず、Ri（２）〜Ri（４）よ
りえたフィルタ出力Zi（４）が得られる。
ｋが「４」の時（４回目の超音波送受の時）に、切替信
号CSで、切替スイッチ325をａ側に切替えれば、１回目
の受信データRi（１）を使わず、Ri（２）〜Ri（４）よ
りえたフィルタ出力Zi（４）が得られる。
その後切替スイッチをｂ側に戻すことによって、Ri
（２）〜Ri（５）によるZi（５）、Ri（３）〜Ri（６）
によるZi（６）、…Zi（ｎ）がえられる。
（２）〜Ri（５）によるZi（５）、Ri（３）〜Ri（６）
によるZi（６）、…Zi（ｎ）がえられる。
この例は、実際に１回目の受信データRi（１）の代わり
の受信データを直接作成するものではないが、３タップ
FIRフィルタ35a（35b）の係数設定の際、第（３）式を
利用しているから間接的に（３）式でRi（１）′を作成
していることに他ならない。
の受信データを直接作成するものではないが、３タップ
FIRフィルタ35a（35b）の係数設定の際、第（３）式を
利用しているから間接的に（３）式でRi（１）′を作成
していることに他ならない。
（ｄ）別の実施例の説明 上述の実施例では、２ケの受信データRi（２）、Ri
（３）から第１回目のデータRi（１）′を作成している
が、他の方法として、Ri（２）、Ri（３）、Ri（４）の
３つのデータから第１回目のデータRi（１）′を作成し
てもよい。
（３）から第１回目のデータRi（１）′を作成している
が、他の方法として、Ri（２）、Ri（３）、Ri（４）の
３つのデータから第１回目のデータRi（１）′を作成し
てもよい。
この場合、３点のため２次曲線を用いてデータが作成で
き、第（３）式の代わりに、 Ri（１）′＝３・Ri（２）−２・Ri（３）＋Ri（４）…
…（10） を用いればよい。
き、第（３）式の代わりに、 Ri（１）′＝３・Ri（２）−２・Ri（３）＋Ri（４）…
…（10） を用いればよい。
又、第１図（Ｃ）の如く、Ri（１）′を作るのではな
く、Ｒ（１）を捨て、Ri（ｎ−１）とRi（ｎ）から、又
はRi（ｎ−２）、Ri（ｎ−１）、Ri（ｎ）から最後尾の
受信波データRi（ｎ＋１）を作成してもよく、更に、１
つのデータを増やしているが、２つであってもよい。
く、Ｒ（１）を捨て、Ri（ｎ−１）とRi（ｎ）から、又
はRi（ｎ−２）、Ri（ｎ−１）、Ri（ｎ）から最後尾の
受信波データRi（ｎ＋１）を作成してもよく、更に、１
つのデータを増やしているが、２つであってもよい。
更に、第２図のデータ作成部32a、32b、MTIフィルタ30
a、30b、タイミング制御部34、自己相関周波数検出部31
は、デジタル処理のため、個々のハードを設ける代わり
に、プロセッサがプログラムの実行によって行うように
構成してもよい。
a、30b、タイミング制御部34、自己相関周波数検出部31
は、デジタル処理のため、個々のハードを設ける代わり
に、プロセッサがプログラムの実行によって行うように
構成してもよい。
その上、MTIフィルタをFIRフィルタで説明したが、IIR
フィルタを用いてもよく、周波数分析も、自己相関法に
限らず周知のFFT法、ゼロクロス法等を用いてもよい。
フィルタを用いてもよく、周波数分析も、自己相関法に
限らず周知のFFT法、ゼロクロス法等を用いてもよい。
以上本発明の実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
以上説明した様に、本発明によれば、次の効果を奏す
る。
る。
「受信波データを少なくとも１回分増やすことができ
るので、１走査方向に対する超音波送信回数を減らすこ
とができ、大幅にフレームレートを向上でき、鮮明なフ
ローイメージングをえることができる。
るので、１走査方向に対する超音波送信回数を減らすこ
とができ、大幅にフレームレートを向上でき、鮮明なフ
ローイメージングをえることができる。
「又、１走査方向に対する超音波送信回数を同一とす
れば、分析のためのデータ列が１つ増え、周波数分析精
度を大幅に向上でき、精度の高いフローイメージングが
可能となる。
れば、分析のためのデータ列が１つ増え、周波数分析精
度を大幅に向上でき、精度の高いフローイメージングが
可能となる。
「MTIフィルタで受信波データ列を他の受信波データ
列から作成するので簡易な回路で実現できる。
列から作成するので簡易な回路で実現できる。
第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例構成図、 第３図は第２図構成の要部構成図、 第４図は本発明の一実施例動作説明図、 第５図は本発明の他の実施例構成図、 第６図及び第７図は従来技術の説明図である。 図中、１……超音波送受信部、 1a……プローブ、 ２……振幅抽出部、 ３……周波数分析部、 ４……表示部、 32……データ作成部。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｂモード走査における各超音波送受信方向
において複数回の超音波の送受を行う超音波送受信部
（１）と、 該超音波受信波の振幅成分からＢモード像情報を得る振
幅抽出部（２）と、 該同一送受信方向の複数の受信波のデータを周波数分析
して血流情報をえる周波数分析部（３）とを有し、 該Ｂモード像とともに血流情報を表示する超音波診断装
置において、 ｍ回目の受信波データをその送受信方向における他の複
数回の受信波データから作成するMTIフィルタからなる
データ作成部（32）を設け、 該周波数分析部（３）が、該作成された受信波データを
含む該同一送受信方向の複数の受信波データを用いて周
波数分析することを 特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291622A JPH0775610B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62291622A JPH0775610B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01135336A JPH01135336A (ja) | 1989-05-29 |
| JPH0775610B2 true JPH0775610B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=17771339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62291622A Expired - Fee Related JPH0775610B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0775610B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6125534A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-04 | 横河メディカルシステム株式会社 | 画像診断装置 |
| JPS6234539A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-14 | 富士通株式会社 | 超音波ドプラ血流計 |
-
1987
- 1987-11-18 JP JP62291622A patent/JPH0775610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01135336A (ja) | 1989-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |