JPH1080424A - 超音波ドプラ診断装置 - Google Patents
超音波ドプラ診断装置Info
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- JPH1080424A JPH1080424A JP8240417A JP24041796A JPH1080424A JP H1080424 A JPH1080424 A JP H1080424A JP 8240417 A JP8240417 A JP 8240417A JP 24041796 A JP24041796 A JP 24041796A JP H1080424 A JPH1080424 A JP H1080424A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/50—Systems of measurement, based on relative movement of the target
- G01S15/58—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
- G01S15/582—Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems using transmission of interrupted pulse-modulated waves and based upon the Doppler effect resulting from movement of targets
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
- G03B42/06—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
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- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波ドプラ診断装置において、Ｂモード期
間内にて欠落する複素ドプラ信号を補間する際にＢモー
ド直前と直後のドプラ信号の位相によって位相の段差が
生じるのを防止してオーディオ信号出力の歪を低減す
る。 【解決手段】 Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ
信号を、ドプラモード期間に受信した複素ドプラ信号を
記憶しておきこの複素ドプラ信号をＢモード期間に読み
出して合成することにより補間する複素信号補間器１２
を設け、この複素信号補間器１２は、ドプラモード期間
に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する手段（２
０ａ，２０ｂ）と、この記憶手段に記憶された複素ドプ
ラ信号をＢモード期間に逆順に読み出す制御手段（２
１，２２）と、この制御手段により上記記憶手段から逆
順に読み出された複素ドプラ信号の周波数を反転させる
複素周波数反転手段（２３）と、この複素周波数反転手
段からの複素ドプラ信号についてドプラモードからＢモ
ードへの接続時点での位相の段差を補正する位相回転補
正手段（２７，２８）とを備えて構成したものである。
間内にて欠落する複素ドプラ信号を補間する際にＢモー
ド直前と直後のドプラ信号の位相によって位相の段差が
生じるのを防止してオーディオ信号出力の歪を低減す
る。 【解決手段】 Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ
信号を、ドプラモード期間に受信した複素ドプラ信号を
記憶しておきこの複素ドプラ信号をＢモード期間に読み
出して合成することにより補間する複素信号補間器１２
を設け、この複素信号補間器１２は、ドプラモード期間
に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する手段（２
０ａ，２０ｂ）と、この記憶手段に記憶された複素ドプ
ラ信号をＢモード期間に逆順に読み出す制御手段（２
１，２２）と、この制御手段により上記記憶手段から逆
順に読み出された複素ドプラ信号の周波数を反転させる
複素周波数反転手段（２３）と、この複素周波数反転手
段からの複素ドプラ信号についてドプラモードからＢモ
ードへの接続時点での位相の段差を補正する位相回転補
正手段（２７，２８）とを備えて構成したものである。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の診断部位
に対して超音波を送受信するとともに、Ｂモード断層像
を得るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複
素ドプラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分
割に交互に切り換えることによって、被検体のリアルタ
イムＢモード断層像を観察しながらドプラ法により例え
ば血流速度の計測を行う超音波ドプラ診断装置に関し、
特にＢモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を補間
する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の位相によっ
て位相の段差が生じるのを防止してオーディオ信号出力
の歪を低減することができる超音波ドプラ診断装置に関
する。
に対して超音波を送受信するとともに、Ｂモード断層像
を得るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複
素ドプラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分
割に交互に切り換えることによって、被検体のリアルタ
イムＢモード断層像を観察しながらドプラ法により例え
ば血流速度の計測を行う超音波ドプラ診断装置に関し、
特にＢモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を補間
する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の位相によっ
て位相の段差が生じるのを防止してオーディオ信号出力
の歪を低減することができる超音波ドプラ診断装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の超音波ドプラ診断装置に
おいて、Ｂモードとドプラモードとを併用するモードを
選択した場合、Ｂモードによる超音波の送受信とドプラ
モードによる超音波の送受信とが時分割に交互に行われ
る。比較的低い移動速度の物体を検出対象とする場合に
は、ドプラモードの送受信繰返し周波数は低くてすむた
め、Ｂモードの送受信の間にドプラモードの送受信を行
うことが可能である。ところが、速度の高い移動物体を
検出対象とすることを目的としてドプラモードの送受信
繰返し周波数を高くした場合、時間的にＢモードの送受
信を行うことが困難になり、現状ではＢモード画像を静
止し、ドプラモードのみの送受信に切り換えていた。
おいて、Ｂモードとドプラモードとを併用するモードを
選択した場合、Ｂモードによる超音波の送受信とドプラ
モードによる超音波の送受信とが時分割に交互に行われ
る。比較的低い移動速度の物体を検出対象とする場合に
は、ドプラモードの送受信繰返し周波数は低くてすむた
め、Ｂモードの送受信の間にドプラモードの送受信を行
うことが可能である。ところが、速度の高い移動物体を
検出対象とすることを目的としてドプラモードの送受信
繰返し周波数を高くした場合、時間的にＢモードの送受
信を行うことが困難になり、現状ではＢモード画像を静
止し、ドプラモードのみの送受信に切り換えていた。
【０００３】これに対し、Ｂモード画像を静止せずにド
プラモードの送受信を行うために、ドプラモードの送受
信を必要回数行った後に、Ｂモードの送受信を一定回数
行ってＢモード断層像を更新する方法がある。この場合
のＢモード／ドプラモードの信号形式を図９に示す。図
９（ａ）は、ドプラモードにおけるドプラ信号（音声信
号）が出力される期間と、Ｂモードにおける断層像信号
が出力される期間とが交互に出現する状態を示してい
る。いま、Ｂモードの期間を符号Ｂで、ドプラモードの
期間を符号Ｄで表すと、Ｄ1−Ｂ1−Ｄ2−Ｂ2−Ｄ3とい
う信号となり、ドプラモードの音声信号は断続するた
め、音声信号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2に何ら
かの信号補間をしないと、オーディオ信号出力系のスピ
ーカからブチブチという雑音がでて、診断の用には供せ
ないものであった。
プラモードの送受信を行うために、ドプラモードの送受
信を必要回数行った後に、Ｂモードの送受信を一定回数
行ってＢモード断層像を更新する方法がある。この場合
のＢモード／ドプラモードの信号形式を図９に示す。図
９（ａ）は、ドプラモードにおけるドプラ信号（音声信
号）が出力される期間と、Ｂモードにおける断層像信号
が出力される期間とが交互に出現する状態を示してい
る。いま、Ｂモードの期間を符号Ｂで、ドプラモードの
期間を符号Ｄで表すと、Ｄ1−Ｂ1−Ｄ2−Ｂ2−Ｄ3とい
う信号となり、ドプラモードの音声信号は断続するた
め、音声信号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2に何ら
かの信号補間をしないと、オーディオ信号出力系のスピ
ーカからブチブチという雑音がでて、診断の用には供せ
ないものであった。
【０００４】これに対処して、従来、図９（ｂ）に示す
ように、音声信号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2に
それぞれの直前のドプラモードの期間Ｄ1，Ｄ2の音声信
号をそのまま繰り返して補間する繰り返し補間という方
法が行われていた。しかし、この場合は、図９（ｂ）か
ら明らかなように、繰り返し補間部分Ｄ1，Ｄ2の音声信
号の接続点が不連続になり、ブチブチという雑音が残る
ものであった。また、図９（ｃ）に示すように、音声信
号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2にそれぞれの直前
のドプラモードの期間Ｄ1，Ｄ2の音声信号を折り返して
補間する折り返し補間という方法が行われていた。これ
は、図９（ａ）に示すＤ1期間の音声信号をメモリに記
憶させ、次のＢ1期間に上記メモリに記憶されたＤ1期間
の音声信号を逆順に読み出して補間することにより、信
号Ｄ1を折り返した信号Ｄ1′として折り返し補間を行う
ものである。信号Ｄ2を折り返した信号Ｄ2′についても
全く同様に折り返し補間が行われる。この場合は、ブチ
ブチという雑音はかなり減少するが、Ｄ1′−Ｄ2，
Ｄ2′−Ｄ3の接続点で音声信号が不連続になることがあ
り、ブチブチという雑音が出ることがあった。
ように、音声信号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2に
それぞれの直前のドプラモードの期間Ｄ1，Ｄ2の音声信
号をそのまま繰り返して補間する繰り返し補間という方
法が行われていた。しかし、この場合は、図９（ｂ）か
ら明らかなように、繰り返し補間部分Ｄ1，Ｄ2の音声信
号の接続点が不連続になり、ブチブチという雑音が残る
ものであった。また、図９（ｃ）に示すように、音声信
号の欠落するＢモードの期間Ｂ1，Ｂ2にそれぞれの直前
のドプラモードの期間Ｄ1，Ｄ2の音声信号を折り返して
補間する折り返し補間という方法が行われていた。これ
は、図９（ａ）に示すＤ1期間の音声信号をメモリに記
憶させ、次のＢ1期間に上記メモリに記憶されたＤ1期間
の音声信号を逆順に読み出して補間することにより、信
号Ｄ1を折り返した信号Ｄ1′として折り返し補間を行う
ものである。信号Ｄ2を折り返した信号Ｄ2′についても
全く同様に折り返し補間が行われる。この場合は、ブチ
ブチという雑音はかなり減少するが、Ｄ1′−Ｄ2，
Ｄ2′−Ｄ3の接続点で音声信号が不連続になることがあ
り、ブチブチという雑音が出ることがあった。
【０００５】さらにこれに対処して、特開平５−３４４
９７１号公報に記載されたドプラ音声信号の補間法が提
案されている。この方法は、図１０に示すように、同図
（ａ）に示すＢモードの期間Ｂ1の直前のドプラ音声信
号Ｄ1を最後のデータから逆順にメモリから期間Ｂ1の長
さだけ読み出して折り返した第１の折り返し信号Ｄ1′
を作り、減少関数のウインドウ信号Ｗ11を乗じて第１の
予備補間信号Ｂ11を作る（図１０（ｂ）参照）。次に、
同図（ａ）に示すＢモードの期間Ｂ1の直後のドプラ音
声信号Ｄ2を最後のデータから逆順にメモリから期間Ｂ1
の長さだけ読み出して折り返した第２の折り返し信号Ｄ
2′を作り、増加関数のウインドウ信号Ｗ2 1を乗じて第
２の予備補間信号Ｂ21を作る（図１０（ｃ）参照）。そ
して、上記第１の予備補間信号Ｂ11と第２の予備補間信
号Ｂ21とを加算して補間信号（Ｂ11＋Ｂ21）を作り、同
図（ｄ）に示すように上記Ｂモードの期間Ｂ1のドプラ
音声信号を補間するものである。
９７１号公報に記載されたドプラ音声信号の補間法が提
案されている。この方法は、図１０に示すように、同図
（ａ）に示すＢモードの期間Ｂ1の直前のドプラ音声信
号Ｄ1を最後のデータから逆順にメモリから期間Ｂ1の長
さだけ読み出して折り返した第１の折り返し信号Ｄ1′
を作り、減少関数のウインドウ信号Ｗ11を乗じて第１の
予備補間信号Ｂ11を作る（図１０（ｂ）参照）。次に、
同図（ａ）に示すＢモードの期間Ｂ1の直後のドプラ音
声信号Ｄ2を最後のデータから逆順にメモリから期間Ｂ1
の長さだけ読み出して折り返した第２の折り返し信号Ｄ
2′を作り、増加関数のウインドウ信号Ｗ2 1を乗じて第
２の予備補間信号Ｂ21を作る（図１０（ｃ）参照）。そ
して、上記第１の予備補間信号Ｂ11と第２の予備補間信
号Ｂ21とを加算して補間信号（Ｂ11＋Ｂ21）を作り、同
図（ｄ）に示すように上記Ｂモードの期間Ｂ1のドプラ
音声信号を補間するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の図９及
び図１０に示す従来の超音波ドプラ診断装置におけるド
プラ音声信号の補間方法においては、複素信号ではない
ドプラ音声信号を補間の対象としているので、ドプラモ
ードからＢモードに切り換える直前と直後のドプラ信号
の折り返し点での信号の位相関係によって、信号波形が
滑らかにつながらない場合があった。これは、単なるデ
ータの逆順読み出しのみの場合、信号の振幅の段差は解
消されても、信号の位相の段差まで解消することができ
ないためである。これにより、ドプラモードにおいて出
力されるオーディオ信号が歪みドプラ音の音質が劣化す
ることがあった。そして、超音波ドプラ診断装置のリア
ルタイム性を向上させるために、ドプラモードとＢモー
ドの切り換えを高速に行うほどこの位相の段差は頻繁に
発生し、ドプラ音の音質が劣化して診断がしにくくなる
ものであった。
び図１０に示す従来の超音波ドプラ診断装置におけるド
プラ音声信号の補間方法においては、複素信号ではない
ドプラ音声信号を補間の対象としているので、ドプラモ
ードからＢモードに切り換える直前と直後のドプラ信号
の折り返し点での信号の位相関係によって、信号波形が
滑らかにつながらない場合があった。これは、単なるデ
ータの逆順読み出しのみの場合、信号の振幅の段差は解
消されても、信号の位相の段差まで解消することができ
ないためである。これにより、ドプラモードにおいて出
力されるオーディオ信号が歪みドプラ音の音質が劣化す
ることがあった。そして、超音波ドプラ診断装置のリア
ルタイム性を向上させるために、ドプラモードとＢモー
ドの切り換えを高速に行うほどこの位相の段差は頻繁に
発生し、ドプラ音の音質が劣化して診断がしにくくなる
ものであった。
【０００７】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を補
間する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の位相によ
って位相の段差が生じるのを防止してオーディオ信号出
力の歪を低減することができる超音波ドプラ診断装置を
提供することを目的とする。
処し、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を補
間する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の位相によ
って位相の段差が生じるのを防止してオーディオ信号出
力の歪を低減することができる超音波ドプラ診断装置を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波ドプラ診断装置は、被検体内に
超音波を送受信する探触子と、この探触子にパルス又は
連続波を供給する送波器と、上記探触子で受信した反射
エコー信号を増幅する増幅器と、この増幅器からの反射
エコー信号からＢモード断層像を生成するＢモード像生
成部と、上記増幅器からの反射エコー信号から移動体に
よりドプラ偏移を受けた成分を複素ドプラ信号として検
出するドプラ検出部と、このドプラ検出部で検出された
複素ドプラ信号を周波数分析する周波数分析部と、上記
Ｂモード像生成部からの画像信号及び上記周波数分析部
からの分析信号を入力してＢモード断層像又は周波数ス
ペクトラムとして表示する表示系と、上記ドプラ検出部
で得た複素ドプラ信号を取り込んで２チャンネルのドプ
ラ音として出力するオーディオ信号出力系とを有し、上
記Ｂモード断層像を得るための超音波の送受信動作とド
プラモードでの複素ドプラ信号を得るための超音波の送
受信動作とを時分割に行う超音波ドプラ診断装置におい
て、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ド
プラモード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶してお
き、この複素ドプラ信号を読み出して合成することによ
り補間する複素信号補間手段を設けたものである。
に、本発明による超音波ドプラ診断装置は、被検体内に
超音波を送受信する探触子と、この探触子にパルス又は
連続波を供給する送波器と、上記探触子で受信した反射
エコー信号を増幅する増幅器と、この増幅器からの反射
エコー信号からＢモード断層像を生成するＢモード像生
成部と、上記増幅器からの反射エコー信号から移動体に
よりドプラ偏移を受けた成分を複素ドプラ信号として検
出するドプラ検出部と、このドプラ検出部で検出された
複素ドプラ信号を周波数分析する周波数分析部と、上記
Ｂモード像生成部からの画像信号及び上記周波数分析部
からの分析信号を入力してＢモード断層像又は周波数ス
ペクトラムとして表示する表示系と、上記ドプラ検出部
で得た複素ドプラ信号を取り込んで２チャンネルのドプ
ラ音として出力するオーディオ信号出力系とを有し、上
記Ｂモード断層像を得るための超音波の送受信動作とド
プラモードでの複素ドプラ信号を得るための超音波の送
受信動作とを時分割に行う超音波ドプラ診断装置におい
て、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ド
プラモード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶してお
き、この複素ドプラ信号を読み出して合成することによ
り補間する複素信号補間手段を設けたものである。
【０００９】また、上記複素信号補間手段は、ドプラモ
ード期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する
手段と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信号をＢ
モード期間に逆順に読み出す制御手段と、この制御手段
により上記記憶手段から逆順に読み出された複素ドプラ
信号の周波数を反転させる複素周波数反転手段と、この
複素周波数反転手段からの複素ドプラ信号についてドプ
ラモードからＢモードへの接続時点での位相の段差を補
正する位相回転補正手段とを備えて成るものである。
ード期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する
手段と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信号をＢ
モード期間に逆順に読み出す制御手段と、この制御手段
により上記記憶手段から逆順に読み出された複素ドプラ
信号の周波数を反転させる複素周波数反転手段と、この
複素周波数反転手段からの複素ドプラ信号についてドプ
ラモードからＢモードへの接続時点での位相の段差を補
正する位相回転補正手段とを備えて成るものである。
【００１０】さらに、上記複素周波数反転手段は、複素
ドプラ信号の実部データ又は虚部データの符号反転を行
う手段或いは実部データと虚部データの交換を行う手段
で構成されているものである。
ドプラ信号の実部データ又は虚部データの符号反転を行
う手段或いは実部データと虚部データの交換を行う手段
で構成されているものである。
【００１１】さらにまた、前記複素信号補間手段は、ド
プラモード期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記
憶する手段と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信
号を逆順に読み出す制御手段と、この制御手段により上
記記憶手段から逆順に読み出された複素ドプラ信号の周
波数を反転させる２群の複素周波数反転手段と、この複
素周波数反転手段からの複素ドプラ信号についてドプラ
モードとＢモードの接続時点での位相の段差を補正する
２群の位相回転補正手段と、これら２群の位相回転補正
手段から出力される複素ドプラ信号系列を重み付け加算
を行う重み付け加算手段とを備えて成るものである。
プラモード期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記
憶する手段と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信
号を逆順に読み出す制御手段と、この制御手段により上
記記憶手段から逆順に読み出された複素ドプラ信号の周
波数を反転させる２群の複素周波数反転手段と、この複
素周波数反転手段からの複素ドプラ信号についてドプラ
モードとＢモードの接続時点での位相の段差を補正する
２群の位相回転補正手段と、これら２群の位相回転補正
手段から出力される複素ドプラ信号系列を重み付け加算
を行う重み付け加算手段とを備えて成るものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による超
音波ドプラ診断装置の全体構成を示すブロック図であ
る。この超音波ドプラ診断装置は、被検体の診断部位に
対して超音波を送受信するとともに、Ｂモード断層像を
得るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複素
ドプラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分割
に交互に切り換えることによって、被検体のリアルタイ
ムＢモード断層像を観察しながらドプラ法により例えば
血流速度の計測を行うもので、図１に示すように、探触
子１と、送波器２と、増幅器３と、包絡線検波部４と、
Ａ／Ｄ変換器５と、ドプラ検出部６ａ，６ｂと、周波数
分析部７と、ディジタルスキャンコンバータ（以下「Ｄ
ＳＣ」と略称する）８と、表示部９と、順逆分離器１０
と、スピーカ１１ａ，１１ｂとを有し、さらに複素信号
補間器１２を備えて成る。
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による超
音波ドプラ診断装置の全体構成を示すブロック図であ
る。この超音波ドプラ診断装置は、被検体の診断部位に
対して超音波を送受信するとともに、Ｂモード断層像を
得るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複素
ドプラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分割
に交互に切り換えることによって、被検体のリアルタイ
ムＢモード断層像を観察しながらドプラ法により例えば
血流速度の計測を行うもので、図１に示すように、探触
子１と、送波器２と、増幅器３と、包絡線検波部４と、
Ａ／Ｄ変換器５と、ドプラ検出部６ａ，６ｂと、周波数
分析部７と、ディジタルスキャンコンバータ（以下「Ｄ
ＳＣ」と略称する）８と、表示部９と、順逆分離器１０
と、スピーカ１１ａ，１１ｂとを有し、さらに複素信号
補間器１２を備えて成る。
【００１３】上記探触子１は、被検体内の診断部位に対
して超音波を送受信するもので、図示省略したが、その
内部には超音波の発生源であると共に反射波を受信する
振動子を有している。送波器２は、上記探触子１に送波
信号としてパルス又は連続波を供給するもので、発振器
１３から発生された一定の繰り返し周波数を有するパル
ス又は連続波を供給するようになっている。また、増幅
器３は、上記探触子１で受信した被検体内部からの反射
エコー信号を増幅するもので、信号増幅のために所要の
ゲイン値が設定されている。
して超音波を送受信するもので、図示省略したが、その
内部には超音波の発生源であると共に反射波を受信する
振動子を有している。送波器２は、上記探触子１に送波
信号としてパルス又は連続波を供給するもので、発振器
１３から発生された一定の繰り返し周波数を有するパル
ス又は連続波を供給するようになっている。また、増幅
器３は、上記探触子１で受信した被検体内部からの反射
エコー信号を増幅するもので、信号増幅のために所要の
ゲイン値が設定されている。
【００１４】包絡線検波部４は、上記増幅器３から出力
された受信信号（反射エコー信号）を入力して検波しビ
デオ信号を作成するものである。Ａ／Ｄ変換器５は、上
記包絡線検波部４から出力されたビデオ信号を入力して
ディジタル信号に変換するものである。そして、この包
絡線検波部４とＡ／Ｄ変換器５とで、上記増幅器３から
出力された反射エコー信号からＢモード断層像を生成す
るＢモード像生成部を構成している。
された受信信号（反射エコー信号）を入力して検波しビ
デオ信号を作成するものである。Ａ／Ｄ変換器５は、上
記包絡線検波部４から出力されたビデオ信号を入力して
ディジタル信号に変換するものである。そして、この包
絡線検波部４とＡ／Ｄ変換器５とで、上記増幅器３から
出力された反射エコー信号からＢモード断層像を生成す
るＢモード像生成部を構成している。
【００１５】一方、ドプラ検出部６ａ，６ｂは、前記増
幅器３から出力された反射エコー信号から移動体により
ドプラ偏移を受けた成分を複素ドプラ信号として検出す
るもので、前記発振器１３に対して９０°位相器１４の
挿入の有無により互いに９０度位相の異なる参照波を上
記増幅器３からの反射エコー信号に乗算する乗算器１５
ａ，１５ｂと、この乗算器１５ａ，１５ｂからの出力信
号を直交検波して複素ベースバンド信号を作成するロー
パスフィルタ１６ａ，１６ｂと、このローパスフィルタ
１６ａ，１６ｂからの出力信号にフィルタをかけて静止
組織からの反射エコー信号を除去するウォールフィルタ
１７ａ，１７ｂと、このウォールフィルタ１７ａ，１７
ｂからの出力信号をディジタル信号に変換してディジタ
ルの複素ドプラ信号を出力するＡ／Ｄ変換器１８ａ，１
８ｂとから成る。
幅器３から出力された反射エコー信号から移動体により
ドプラ偏移を受けた成分を複素ドプラ信号として検出す
るもので、前記発振器１３に対して９０°位相器１４の
挿入の有無により互いに９０度位相の異なる参照波を上
記増幅器３からの反射エコー信号に乗算する乗算器１５
ａ，１５ｂと、この乗算器１５ａ，１５ｂからの出力信
号を直交検波して複素ベースバンド信号を作成するロー
パスフィルタ１６ａ，１６ｂと、このローパスフィルタ
１６ａ，１６ｂからの出力信号にフィルタをかけて静止
組織からの反射エコー信号を除去するウォールフィルタ
１７ａ，１７ｂと、このウォールフィルタ１７ａ，１７
ｂからの出力信号をディジタル信号に変換してディジタ
ルの複素ドプラ信号を出力するＡ／Ｄ変換器１８ａ，１
８ｂとから成る。
【００１６】上記ドプラ検出部６ａ，６ｂから出力され
る複素ドプラ信号は、位相が９０度ずれた複素信号であ
り、これを複素平面上のベクトルとして表せば、例えば
移動体が接近するときはプラスのドプラシフト周波数と
なり複素ベクトルは左回転し、逆に移動体が遠ざかると
きはマイナスのドプラシフト周波数となり複素ベクトル
は右回転する。そして、周波数分析部７は、上記ドプラ
検出部６ａ，６ｂで検出された複素ドプラ信号を周波数
分析してパワースペクトラムを算出するものである。
る複素ドプラ信号は、位相が９０度ずれた複素信号であ
り、これを複素平面上のベクトルとして表せば、例えば
移動体が接近するときはプラスのドプラシフト周波数と
なり複素ベクトルは左回転し、逆に移動体が遠ざかると
きはマイナスのドプラシフト周波数となり複素ベクトル
は右回転する。そして、周波数分析部７は、上記ドプラ
検出部６ａ，６ｂで検出された複素ドプラ信号を周波数
分析してパワースペクトラムを算出するものである。
【００１７】ＤＳＣ８は、前記Ｂモード像生成部のＡ／
Ｄ変換器５からの画像信号及び上記周波数分析部７から
の分析信号を入力して画像表示のためにレイアウト処理
するものである。表示部９は、上記ＤＳＣ８から出力さ
れた画像信号を入力して画像として表示するもので、例
えばテレビモニタから成る。そして、上記ＤＳＣ８と表
示部９とで、上記Ｂモード像生成部からの画像信号及び
上記周波数分析部７からの分析信号を入力してＢモード
断層像又は周波数スペクトラムとして表示する表示系を
構成している。
Ｄ変換器５からの画像信号及び上記周波数分析部７から
の分析信号を入力して画像表示のためにレイアウト処理
するものである。表示部９は、上記ＤＳＣ８から出力さ
れた画像信号を入力して画像として表示するもので、例
えばテレビモニタから成る。そして、上記ＤＳＣ８と表
示部９とで、上記Ｂモード像生成部からの画像信号及び
上記周波数分析部７からの分析信号を入力してＢモード
断層像又は周波数スペクトラムとして表示する表示系を
構成している。
【００１８】順逆分離器１０は、上記ドプラ検出部６
ａ，６ｂから出力された複素ドプラ信号を複素周波数の
正負によって順逆の方向を分離するものである。二つの
スピーカ１１ａ，１１ｂは、上記順逆分離器１０の出力
信号を入力して２チャンネルのドプラ音として出力する
ものである。この場合、正の周波数成分は移動体が近づ
くときのドプラ信号として一方のスピーカ１１ａから出
力され、負の周波数成分は移動体が遠ざかるときのドプ
ラ信号として他方のスピーカ１１ｂから出力される。そ
して、上記順逆分離器１０と二つのスピーカ１１ａ，１
１ｂとで、前記ドプラ検出部６ａ，６ｂで得た複素ドプ
ラ信号を取り込んで２チャンネルのドプラ音として出力
するオーディオ信号出力系を構成している。なお、本発
明の超音波ドプラ診断装置は、上記Ｂモード断層像を得
るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複素ド
プラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分割に
交互に行うようになっている。
ａ，６ｂから出力された複素ドプラ信号を複素周波数の
正負によって順逆の方向を分離するものである。二つの
スピーカ１１ａ，１１ｂは、上記順逆分離器１０の出力
信号を入力して２チャンネルのドプラ音として出力する
ものである。この場合、正の周波数成分は移動体が近づ
くときのドプラ信号として一方のスピーカ１１ａから出
力され、負の周波数成分は移動体が遠ざかるときのドプ
ラ信号として他方のスピーカ１１ｂから出力される。そ
して、上記順逆分離器１０と二つのスピーカ１１ａ，１
１ｂとで、前記ドプラ検出部６ａ，６ｂで得た複素ドプ
ラ信号を取り込んで２チャンネルのドプラ音として出力
するオーディオ信号出力系を構成している。なお、本発
明の超音波ドプラ診断装置は、上記Ｂモード断層像を得
るための超音波の送受信動作とドプラモードでの複素ド
プラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分割に
交互に行うようになっている。
【００１９】ここで、本発明においては、上記オーディ
オ信号出力系の順逆分離器１０より前段に複素信号補間
器１２が設けられている。この複素信号補間器１２は、
Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ドプラ
モード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶しておきこ
の複素ドプラ信号を読み出して合成することにより複素
平面上で補間する手段となるもので、その具体的な内部
構成の一例は図２に示すようになっている。図２におい
て、上記ドプラ検出部６ａ，６ｂから出力される複素ド
プラ信号を入力端子１９ａ，１９ｂを介して入力する一
方の実部メモリ２０ａは、複素ドプラ信号のうち実部デ
ータを記憶するものであり、他方の虚部メモリ２０ｂは
同じく複素ドプラ信号のうち虚部データを記憶するもの
である。そして、この実部メモリ２０ａと虚部メモリ２
０ｂとで、ドプラモード期間に受信して入力した複素ド
プラ信号を記憶する手段を構成している。
オ信号出力系の順逆分離器１０より前段に複素信号補間
器１２が設けられている。この複素信号補間器１２は、
Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ドプラ
モード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶しておきこ
の複素ドプラ信号を読み出して合成することにより複素
平面上で補間する手段となるもので、その具体的な内部
構成の一例は図２に示すようになっている。図２におい
て、上記ドプラ検出部６ａ，６ｂから出力される複素ド
プラ信号を入力端子１９ａ，１９ｂを介して入力する一
方の実部メモリ２０ａは、複素ドプラ信号のうち実部デ
ータを記憶するものであり、他方の虚部メモリ２０ｂは
同じく複素ドプラ信号のうち虚部データを記憶するもの
である。そして、この実部メモリ２０ａと虚部メモリ２
０ｂとで、ドプラモード期間に受信して入力した複素ド
プラ信号を記憶する手段を構成している。
【００２０】アドレス発生部２１は、上記実部メモリ２
０ａと虚部メモリ２０ｂのデータを読み書きするときの
アドレスを発生するものである。制御部２２は、上記ア
ドレス発生部２１で発生するアドレスの発生順序を制御
するものである。そして、このアドレス発生部２１と制
御部２２とで、上記記憶手段としての実部メモリ２０ａ
と虚部メモリ２０ｂに記憶された複素ドプラ信号を逆順
に読み出す制御手段を構成している。
０ａと虚部メモリ２０ｂのデータを読み書きするときの
アドレスを発生するものである。制御部２２は、上記ア
ドレス発生部２１で発生するアドレスの発生順序を制御
するものである。そして、このアドレス発生部２１と制
御部２２とで、上記記憶手段としての実部メモリ２０ａ
と虚部メモリ２０ｂに記憶された複素ドプラ信号を逆順
に読み出す制御手段を構成している。
【００２１】複素周波数反転器２３は、上記制御手段と
してのアドレス発生部２１と制御部２２により上記実部
メモリ２０ａと虚部メモリ２０ｂから逆順に読み出され
た複素ドプラ信号の周波数を反転させる手段となるもの
で、虚数部に挿入された符号反転器２４と切換スイッチ
２５を有し、複素ドプラ信号の虚部データの符号反転を
行うように構成されている。これにより、上記逆順に読
み出されたドプラ信号の複素共役が取られ、時間軸の反
転つまり周波数の反転が解消される。なお、この複素周
波数反転器２３は、これに限らず、図３に示すように、
符号反転器２４と切換スイッチ２５を実数部に挿入し、
複素ドプラ信号の実部データの符号反転を行うように構
成してもよい。また、図４に示すように、実数部と虚数
部の出力側に上記制御部２２からの制御信号により連動
動作する二つの切換スイッチ２６，２６を設け、複素ド
プラ信号の実部データと虚部データの交換を行うように
構成してもよい。
してのアドレス発生部２１と制御部２２により上記実部
メモリ２０ａと虚部メモリ２０ｂから逆順に読み出され
た複素ドプラ信号の周波数を反転させる手段となるもの
で、虚数部に挿入された符号反転器２４と切換スイッチ
２５を有し、複素ドプラ信号の虚部データの符号反転を
行うように構成されている。これにより、上記逆順に読
み出されたドプラ信号の複素共役が取られ、時間軸の反
転つまり周波数の反転が解消される。なお、この複素周
波数反転器２３は、これに限らず、図３に示すように、
符号反転器２４と切換スイッチ２５を実数部に挿入し、
複素ドプラ信号の実部データの符号反転を行うように構
成してもよい。また、図４に示すように、実数部と虚数
部の出力側に上記制御部２２からの制御信号により連動
動作する二つの切換スイッチ２６，２６を設け、複素ド
プラ信号の実部データと虚部データの交換を行うように
構成してもよい。
【００２２】補正ベクトル演算部２７と複素乗算器２８
とは、上記複素周波数反転器２３の複素共役処理により
複素ドプラ信号についてドプラモードからＢモードへの
接続時点で発生する位相の段差を補正する位相回転補正
手段を構成するものである。補正ベクトル演算部２７
は、ドプラモード期間の最後の出力データをレジスタＲ
r2，Ｒi2（符号２９ｂ）にて保持し、Ｂモード期間の補
間の最初のデータをレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）
にて保持し、４象限のａtanテーブル３０ａ，３０ｂと
加算器３１で位相角の偏差Δθを求め、三角関数テーブ
ル３２ａ，３２ｂにより補正ベクトルを求めるように構
成されている。また、複素乗算器２８は、上記補正ベク
トル演算部２７からの補正ベクトルのドプラモードから
Ｂモードへの接続点の位相段差を補正すると共に、再び
ドプラモード期間に復帰した時点で複素ドプラ信号につ
いて位相回転処理をするもので、実数部と虚数部にまた
がって設けられた合計４個の乗算器３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ，３３ｄと２個の加算器３４ａ，３４ｂとから成
る。そして、この複素乗算器２８からの出力信号が求め
る複素補間出力として、出力端子３５ａ，３５ｂから、
図１に示す順逆分離器１０へ供給されるようになってい
る。
とは、上記複素周波数反転器２３の複素共役処理により
複素ドプラ信号についてドプラモードからＢモードへの
接続時点で発生する位相の段差を補正する位相回転補正
手段を構成するものである。補正ベクトル演算部２７
は、ドプラモード期間の最後の出力データをレジスタＲ
r2，Ｒi2（符号２９ｂ）にて保持し、Ｂモード期間の補
間の最初のデータをレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）
にて保持し、４象限のａtanテーブル３０ａ，３０ｂと
加算器３１で位相角の偏差Δθを求め、三角関数テーブ
ル３２ａ，３２ｂにより補正ベクトルを求めるように構
成されている。また、複素乗算器２８は、上記補正ベク
トル演算部２７からの補正ベクトルのドプラモードから
Ｂモードへの接続点の位相段差を補正すると共に、再び
ドプラモード期間に復帰した時点で複素ドプラ信号につ
いて位相回転処理をするもので、実数部と虚数部にまた
がって設けられた合計４個の乗算器３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ，３３ｄと２個の加算器３４ａ，３４ｂとから成
る。そして、この複素乗算器２８からの出力信号が求め
る複素補間出力として、出力端子３５ａ，３５ｂから、
図１に示す順逆分離器１０へ供給されるようになってい
る。
【００２３】次に、このように構成された複素信号補間
器１２の動作について、図２を参照して説明する。ま
ず、ドプラモード期間に受信された複素ドプラ信号は、
それぞれ実部データを記憶する実部メモリ２０ａ及び虚
部データを記憶する虚部メモリ２０ｂに記憶されると同
時に、制御部２２の制御により複素周波数反転器２３内
にて接点ｑ側に接続された切換スイッチ２５を介してそ
のまま複素乗算器２８に加えられ、そこで位相回転処理
を受けて出力される。このとき、上記実部メモリ２０ａ
及び虚部メモリ２０ｂのアドレスは、制御部２２により
アドレス発生の順序が制御されるアドレス発生部２１か
ら出力される。
器１２の動作について、図２を参照して説明する。ま
ず、ドプラモード期間に受信された複素ドプラ信号は、
それぞれ実部データを記憶する実部メモリ２０ａ及び虚
部データを記憶する虚部メモリ２０ｂに記憶されると同
時に、制御部２２の制御により複素周波数反転器２３内
にて接点ｑ側に接続された切換スイッチ２５を介してそ
のまま複素乗算器２８に加えられ、そこで位相回転処理
を受けて出力される。このとき、上記実部メモリ２０ａ
及び虚部メモリ２０ｂのアドレスは、制御部２２により
アドレス発生の順序が制御されるアドレス発生部２１か
ら出力される。
【００２４】次に、Ｂモード期間に切り換わると、制御
部２２により制御されるアドレス発生部２１から上記書
き込みのときと逆順のアドレスが発生され、上記実部メ
モリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから複素ドプラ信号を
逆順に読み出す。このとき、制御部２２の制御により複
素周波数反転器２３内の切換スイッチ２５は接点ｐ側に
接続され、上記読み出された複素ドプラ信号の虚数部が
符号反転器２４を通過するように変えられる。これによ
り、上記逆順に読み出された複素ドプラ信号の複素共役
が取られ、逆順読み出しによる時間軸の反転、すなわち
周波数の反転が解消される。このような複素共役処理に
よりドプラモードからＢモードへの接続時点で位相の段
差が発生するので、前述の補正ベクトル演算部２７と複
素乗算器２８とから成る位相回転補正手段で位相の段差
を補正する。
部２２により制御されるアドレス発生部２１から上記書
き込みのときと逆順のアドレスが発生され、上記実部メ
モリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから複素ドプラ信号を
逆順に読み出す。このとき、制御部２２の制御により複
素周波数反転器２３内の切換スイッチ２５は接点ｐ側に
接続され、上記読み出された複素ドプラ信号の虚数部が
符号反転器２４を通過するように変えられる。これによ
り、上記逆順に読み出された複素ドプラ信号の複素共役
が取られ、逆順読み出しによる時間軸の反転、すなわち
周波数の反転が解消される。このような複素共役処理に
よりドプラモードからＢモードへの接続時点で位相の段
差が発生するので、前述の補正ベクトル演算部２７と複
素乗算器２８とから成る位相回転補正手段で位相の段差
を補正する。
【００２５】すなわち、補正ベクトル演算部２７は、ド
プラモード期間の最後の出力データをレジスタＲr2，Ｒ
i2（符号２９ｂ）にて保持し、Ｂモード期間の補間の最
初のデータをレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）にて保
持し、４象限のａtanテーブル３０ａ，３０ｂと加算器
３１で位相角の偏差Δθを求め、三角関数テーブル３２
ａ，３２ｂにより補正ベクトルを求める。この補正ベク
トルの位相角は、ドプラモードからＢモードへの接続点
を挟む両側の複素数の位相段差の角度と等しくなってい
るので、次の複素乗算器２８により接続点の位相段差が
補正される。
プラモード期間の最後の出力データをレジスタＲr2，Ｒ
i2（符号２９ｂ）にて保持し、Ｂモード期間の補間の最
初のデータをレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）にて保
持し、４象限のａtanテーブル３０ａ，３０ｂと加算器
３１で位相角の偏差Δθを求め、三角関数テーブル３２
ａ，３２ｂにより補正ベクトルを求める。この補正ベク
トルの位相角は、ドプラモードからＢモードへの接続点
を挟む両側の複素数の位相段差の角度と等しくなってい
るので、次の複素乗算器２８により接続点の位相段差が
補正される。
【００２６】次に、再びドプラモード期間に復帰した時
点で複素ドプラ信号は前記実部メモリ２０ａ及び虚部メ
モリ２０ｂに書き込まれると同時に、制御部２２の制御
により複素周波数反転器２３内にて接点ｑ側に接続され
た切換スイッチ２５を介してそのまま複素乗算器２８に
加えられ、そこで位相回転処理を受けて出力される。こ
のとき、レジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）にはドプラ
モード時の始めのデータを、レジスタＲr2，Ｒi2（符号
２９ｂ）にはＢモード時の補間出力の最後のデータを保
持して、補正ベクトル演算部２７で新たな接続点での補
正ベクトルを求めるようになっている。以上の動作が、
Ｂモード又はドプラモードによる超音波の送受信動作を
時分割に交互に切り換えながら実行される。
点で複素ドプラ信号は前記実部メモリ２０ａ及び虚部メ
モリ２０ｂに書き込まれると同時に、制御部２２の制御
により複素周波数反転器２３内にて接点ｑ側に接続され
た切換スイッチ２５を介してそのまま複素乗算器２８に
加えられ、そこで位相回転処理を受けて出力される。こ
のとき、レジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）にはドプラ
モード時の始めのデータを、レジスタＲr2，Ｒi2（符号
２９ｂ）にはＢモード時の補間出力の最後のデータを保
持して、補正ベクトル演算部２７で新たな接続点での補
正ベクトルを求めるようになっている。以上の動作が、
Ｂモード又はドプラモードによる超音波の送受信動作を
時分割に交互に切り換えながら実行される。
【００２７】図２の実施例では、Ｂモード期間からドプ
ラモード期間への接続点においてはその接続時点の後に
得られる複素ドプラ信号のデータの逆順の読み出しを行
っていないので、上記接続点におけるデータの振幅誤差
の発生を許すが、複素乗算器２８による位相回転処理に
よって接続点両側での２点のデータの距離が最小化され
ることで上記の振幅誤差は最小化される。これにより、
従来技術においてドプラ音声出力に生じていたノイズも
低減される。
ラモード期間への接続点においてはその接続時点の後に
得られる複素ドプラ信号のデータの逆順の読み出しを行
っていないので、上記接続点におけるデータの振幅誤差
の発生を許すが、複素乗算器２８による位相回転処理に
よって接続点両側での２点のデータの距離が最小化され
ることで上記の振幅誤差は最小化される。これにより、
従来技術においてドプラ音声出力に生じていたノイズも
低減される。
【００２８】次に、上記図２の実施例による複素信号補
間器１２の動作による信号波形を図５を参照して説明す
る。図５（ａ）〜（ｃ）は時間軸上で信号波形を示す説
明図であり、Ｄ1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、
Ｂ1，Ｂ2はＢモード期間を示しており、実線の波形は複
素ドプラ信号の実部データを示し、破線の波形は虚部デ
ータを示している。そして、図５（ａ）は、図２に示す
入力端子１９ａ，１９ｂにおいて複素信号補間器１２に
入力する複素信号入力波形を示す。また。図５（ｂ）
は、複素周波数反転器２３の出力波形を示し、これは補
正ベクトル演算部２７による位相補正を受ける前である
ことから、期間Ｄ1からＢ1の接続点及び期間Ｄ 2からＢ2
の接続点において180度の位相段差が生じている。さら
に、図５（ｃ）は、補正ベクトル演算部２７及び複素乗
算器２８による位相補正を受けて位相段差が解消され、
出力端子３５ａ，３５ｂにおいて複素信号補間器１２か
ら出力される複素補間出力波形を示す。
間器１２の動作による信号波形を図５を参照して説明す
る。図５（ａ）〜（ｃ）は時間軸上で信号波形を示す説
明図であり、Ｄ1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、
Ｂ1，Ｂ2はＢモード期間を示しており、実線の波形は複
素ドプラ信号の実部データを示し、破線の波形は虚部デ
ータを示している。そして、図５（ａ）は、図２に示す
入力端子１９ａ，１９ｂにおいて複素信号補間器１２に
入力する複素信号入力波形を示す。また。図５（ｂ）
は、複素周波数反転器２３の出力波形を示し、これは補
正ベクトル演算部２７による位相補正を受ける前である
ことから、期間Ｄ1からＢ1の接続点及び期間Ｄ 2からＢ2
の接続点において180度の位相段差が生じている。さら
に、図５（ｃ）は、補正ベクトル演算部２７及び複素乗
算器２８による位相補正を受けて位相段差が解消され、
出力端子３５ａ，３５ｂにおいて複素信号補間器１２か
ら出力される複素補間出力波形を示す。
【００２９】図６は、上記図２の実施例による複素信号
補間器１２の動作による複素ドプラ信号の補間を、実部
と虚部の複素平面上で表した説明図である。図におい
て、Ｄ 1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、Ｂ1はＢモー
ド期間を示している。期間Ｄ1の最後のデータＺntは、
図２に示す実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから
逆順に読み出され、複素共役演算によりＺnt＊となる。
そして、上記最後のデータＺntと期間Ｂ1における補間
データの最初のデータとなるべきＺnt＊との位相角の差
Δθntが演算され、期間Ｂ1における以降の補間データ
の列は複素共役演算により求められたデータが順次Δθ
ntだけの位相回転の処理を受けて合成される。このよう
なデータの逆順読み出し、複素共役演算、Δθntの位相
回転などの一連の処理を幾何学的に見れば、ちょうど期
間Ｄ1と期間Ｂ1の接続点すなわち図６における半直線Ｏ
−Ｍ1上に鏡を置いて時間を逆転させたようになって、
ドプラ信号の軌跡が滑らかにつながっているのが分か
る。
補間器１２の動作による複素ドプラ信号の補間を、実部
と虚部の複素平面上で表した説明図である。図におい
て、Ｄ 1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、Ｂ1はＢモー
ド期間を示している。期間Ｄ1の最後のデータＺntは、
図２に示す実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから
逆順に読み出され、複素共役演算によりＺnt＊となる。
そして、上記最後のデータＺntと期間Ｂ1における補間
データの最初のデータとなるべきＺnt＊との位相角の差
Δθntが演算され、期間Ｂ1における以降の補間データ
の列は複素共役演算により求められたデータが順次Δθ
ntだけの位相回転の処理を受けて合成される。このよう
なデータの逆順読み出し、複素共役演算、Δθntの位相
回転などの一連の処理を幾何学的に見れば、ちょうど期
間Ｄ1と期間Ｂ1の接続点すなわち図６における半直線Ｏ
−Ｍ1上に鏡を置いて時間を逆転させたようになって、
ドプラ信号の軌跡が滑らかにつながっているのが分か
る。
【００３０】また、図６において、期間Ｂ1から期間Ｄ2
への接続においては位相段差Δθrが存在するが、順次
Δθrだけの位相回転処理を行うことにより位相段差が
ないと共に、振幅段差も最小に抑えられていることがわ
かる。このように、図２の実施例によれば、複素ドプラ
信号の補間に補間点より時間的に後のデータを必要とし
ないので、処理に遅れ時間がなく、実時間処理を可能と
することができる。
への接続においては位相段差Δθrが存在するが、順次
Δθrだけの位相回転処理を行うことにより位相段差が
ないと共に、振幅段差も最小に抑えられていることがわ
かる。このように、図２の実施例によれば、複素ドプラ
信号の補間に補間点より時間的に後のデータを必要とし
ないので、処理に遅れ時間がなく、実時間処理を可能と
することができる。
【００３１】図７は、図１に示す複素信号補間器１２の
内部構成の他の例を示すブロック図である。この例によ
る複素信号補間器１２は、図２の実施例に対して、複素
周波数反転器２３を２群（２３ａ，２３ｂ）設け、補正
ベクトル演算部２７を２群(２７ａ，２７ｂ）設けると
共に複素乗算器２８を２群（２８ａ，２８ｂ）設けて２
群の位相回転補正手段を設け、さらにこれら２群の位相
回転補正手段から出力される複素ドプラ信号系列を重み
付け加算を行う重み付け加算手段（３７ａ〜３７ｄ，３
８，３９ａ〜３９ｂ）を設けたものである。この実施例
は、図２の実施例では存在したＢモード期間からドプラ
モード期間への接続点での振幅段差を、その接続時点の
後に得られる複素ドプラ信号のデータの逆順の読み出し
を行うことにより無くそうとするものである。
内部構成の他の例を示すブロック図である。この例によ
る複素信号補間器１２は、図２の実施例に対して、複素
周波数反転器２３を２群（２３ａ，２３ｂ）設け、補正
ベクトル演算部２７を２群(２７ａ，２７ｂ）設けると
共に複素乗算器２８を２群（２８ａ，２８ｂ）設けて２
群の位相回転補正手段を設け、さらにこれら２群の位相
回転補正手段から出力される複素ドプラ信号系列を重み
付け加算を行う重み付け加算手段（３７ａ〜３７ｄ，３
８，３９ａ〜３９ｂ）を設けたものである。この実施例
は、図２の実施例では存在したＢモード期間からドプラ
モード期間への接続点での振幅段差を、その接続時点の
後に得られる複素ドプラ信号のデータの逆順の読み出し
を行うことにより無くそうとするものである。
【００３２】次に、このように構成された図７の実施例
による複素信号補間器１２の動作について説明する。ま
ず、ドプラモード期間の複素ドプラ信号は、実部メモリ
２０ａ及び虚部メモリ２０ｂに書き込まれると同時に、
制御部２２の制御によりそれぞれ接点ｑ側に接続された
切換スイッチ４０ａ，４０ｂを介してＢモード期間の２
倍に相当する時間だけ遅れてそのまま上記実部メモリ２
０ａ及び虚部メモリ２０ｂから読み出され、出力端子３
５ａ，３５ｂから出力される。次に、Ｂモード期間に切
り換わると、上記書き込まれたドプラモード期間の複素
ドプラ信号が実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂか
ら逆順に読み出され、第１の複素周波数反転器２３ａに
より複素共役信号とされる。また、第１の補正ベクトル
演算部２７ａ内のレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）に
は、Ｂモード期間以前の最後の複素ドプラ信号のデータ
を保持し、接続点の偏角の２倍の値をａtanテーブル３
０ａ及び倍率器３６ａにて求め、補正ベクトルを得る。
このとき、上記逆順で読み出された複素共役信号列はち
ょうど接続点の偏角の２倍の角度だけ逆方向に位相ずれ
を起こしているので、第１の複素乗算器２８ａでこの位
相ずれを補正する方向に位相回転処理を行う。これによ
り、接続点において振幅、位相ともに連続する補間が行
われる。
による複素信号補間器１２の動作について説明する。ま
ず、ドプラモード期間の複素ドプラ信号は、実部メモリ
２０ａ及び虚部メモリ２０ｂに書き込まれると同時に、
制御部２２の制御によりそれぞれ接点ｑ側に接続された
切換スイッチ４０ａ，４０ｂを介してＢモード期間の２
倍に相当する時間だけ遅れてそのまま上記実部メモリ２
０ａ及び虚部メモリ２０ｂから読み出され、出力端子３
５ａ，３５ｂから出力される。次に、Ｂモード期間に切
り換わると、上記書き込まれたドプラモード期間の複素
ドプラ信号が実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂか
ら逆順に読み出され、第１の複素周波数反転器２３ａに
より複素共役信号とされる。また、第１の補正ベクトル
演算部２７ａ内のレジスタＲr1，Ｒi1（符号２９ａ）に
は、Ｂモード期間以前の最後の複素ドプラ信号のデータ
を保持し、接続点の偏角の２倍の値をａtanテーブル３
０ａ及び倍率器３６ａにて求め、補正ベクトルを得る。
このとき、上記逆順で読み出された複素共役信号列はち
ょうど接続点の偏角の２倍の角度だけ逆方向に位相ずれ
を起こしているので、第１の複素乗算器２８ａでこの位
相ずれを補正する方向に位相回転処理を行う。これによ
り、接続点において振幅、位相ともに連続する補間が行
われる。
【００３３】次に、Ｂモード期間からドプラモード期間
への接続点では、Ｂモード期間以降の複素ドプラ信号が
実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから逆順に読み
出され、第２の複素周波数反転器２３ｂにより複素共役
信号とされる。また、第２の補正ベクトル演算部２７ｂ
内のレジスタＲr2，Ｒi2（符号２９ｂ）には、Ｂモード
期間以降の最初の複素ドプラ信号のデータを保持し、接
続点の偏角の２倍の値をａtanテーブル３０ｂ及び倍率
器３６ｂにて求め、補正ベクトルを得る。このとき、上
記逆順で読み出された複素共役信号列はちょうど接続点
の偏角の２倍の角度だけ逆方向に位相ずれを起こしてい
るので、第２の複素乗算器２８ｂでこの位相ずれを補正
する方向に位相回転処理を行う。これにより、上記と同
様に接続点において振幅、位相ともに連続する補間が行
われる。
への接続点では、Ｂモード期間以降の複素ドプラ信号が
実部メモリ２０ａ及び虚部メモリ２０ｂから逆順に読み
出され、第２の複素周波数反転器２３ｂにより複素共役
信号とされる。また、第２の補正ベクトル演算部２７ｂ
内のレジスタＲr2，Ｒi2（符号２９ｂ）には、Ｂモード
期間以降の最初の複素ドプラ信号のデータを保持し、接
続点の偏角の２倍の値をａtanテーブル３０ｂ及び倍率
器３６ｂにて求め、補正ベクトルを得る。このとき、上
記逆順で読み出された複素共役信号列はちょうど接続点
の偏角の２倍の角度だけ逆方向に位相ずれを起こしてい
るので、第２の複素乗算器２８ｂでこの位相ずれを補正
する方向に位相回転処理を行う。これにより、上記と同
様に接続点において振幅、位相ともに連続する補間が行
われる。
【００３４】次に、上記のようにＢモード期間の前後の
複素ドプラ信号から合成補間された２群の複素ドプラ信
号は、重み係数発生器３８と各群に２個ずつ設けられた
乗算器３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄと２個の加算器
３９ａ，３９ｂとから成る重み付け加算手段を用いて、
時系列の対応するもの同士でＢモード期間の始めの時期
ほどそのＢモード期間以前のドプラ信号から合成された
複素信号に重みを大きくし、Ｂモード期間の終わりにか
けてそのＢモード期間以後のドプラ信号から合成された
複素信号に重みを移動するように重み付け加算が行われ
る。このようにして求められた複素補間出力は、制御部
２２の制御によりそれぞれ接点ｐ側に接続された切換ス
イッチ４０ａ，４０ｂを介して出力端子３５ａ，３５ｂ
から出力され、図１に示す順逆分離器１０へ供給され
る。
複素ドプラ信号から合成補間された２群の複素ドプラ信
号は、重み係数発生器３８と各群に２個ずつ設けられた
乗算器３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄと２個の加算器
３９ａ，３９ｂとから成る重み付け加算手段を用いて、
時系列の対応するもの同士でＢモード期間の始めの時期
ほどそのＢモード期間以前のドプラ信号から合成された
複素信号に重みを大きくし、Ｂモード期間の終わりにか
けてそのＢモード期間以後のドプラ信号から合成された
複素信号に重みを移動するように重み付け加算が行われ
る。このようにして求められた複素補間出力は、制御部
２２の制御によりそれぞれ接点ｐ側に接続された切換ス
イッチ４０ａ，４０ｂを介して出力端子３５ａ，３５ｂ
から出力され、図１に示す順逆分離器１０へ供給され
る。
【００３５】図８は、上記図７の実施例による複素信号
補間器１２の動作による複素ドプラ信号の補間を、実部
と虚部の複素平面上で表した説明図である。図におい
て、Ｄ 1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、Ｂ1はＢモー
ド期間を示している。期間Ｄ1のドプラモードから期間
Ｂ1のＢモードへの接続では、期間Ｄ1の複素ドプラ信号
のデータＣr1は、データの逆順読み出し、複素共役、位
相回転補正処理によって半直線Ｏ−Ｍ1に対称に折り返
されて破線で示すデータＣr1′となる。また、期間Ｂ1
のＢモードから期間Ｄ2のドプラモードへの接続では、
Ｂモード以降の期間Ｄ 2の複素ドプラ信号のデータＣr2
は、データの逆順読み出し、複素共役、位相回転補正処
理によって半直線Ｏ−Ｍ2に対称に折り返されて破線で
示すデータＣr2′となる。そして、図７に示す重み付け
加算手段（３７ａ〜３７ｄ，３８，３９ａ〜３９ｂ）に
より重み付け加算が行われ、図８の期間Ｂ1に一点鎖線
で示すように複素補間信号Ｃiが得られる。この実施例
では、Ｂモード期間の複素ドプラ信号を補間により求め
るのに、そのＢモード期間の前後のドプラモード期間の
ドプラ信号を補間処理に利用することから、その補間処
理に必然的にＢモード期間の２倍の時間遅れを生じる
が、図８からも明らかなように振幅段差及び位相段差が
殆どなく、滑らかに接続された補間信号が得られる。
補間器１２の動作による複素ドプラ信号の補間を、実部
と虚部の複素平面上で表した説明図である。図におい
て、Ｄ 1，Ｄ2はドプラモード期間を示し、Ｂ1はＢモー
ド期間を示している。期間Ｄ1のドプラモードから期間
Ｂ1のＢモードへの接続では、期間Ｄ1の複素ドプラ信号
のデータＣr1は、データの逆順読み出し、複素共役、位
相回転補正処理によって半直線Ｏ−Ｍ1に対称に折り返
されて破線で示すデータＣr1′となる。また、期間Ｂ1
のＢモードから期間Ｄ2のドプラモードへの接続では、
Ｂモード以降の期間Ｄ 2の複素ドプラ信号のデータＣr2
は、データの逆順読み出し、複素共役、位相回転補正処
理によって半直線Ｏ−Ｍ2に対称に折り返されて破線で
示すデータＣr2′となる。そして、図７に示す重み付け
加算手段（３７ａ〜３７ｄ，３８，３９ａ〜３９ｂ）に
より重み付け加算が行われ、図８の期間Ｂ1に一点鎖線
で示すように複素補間信号Ｃiが得られる。この実施例
では、Ｂモード期間の複素ドプラ信号を補間により求め
るのに、そのＢモード期間の前後のドプラモード期間の
ドプラ信号を補間処理に利用することから、その補間処
理に必然的にＢモード期間の２倍の時間遅れを生じる
が、図８からも明らかなように振幅段差及び位相段差が
殆どなく、滑らかに接続された補間信号が得られる。
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ドプラ
モード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶しておき、
この複素ドプラ信号を読み出して合成することにより補
間する複素信号補間手段を設け、この複素信号補間手段
は、ドプラモード期間に受信して入力した複素ドプラ信
号を記憶する手段と、この記憶手段に記憶された複素ド
プラ信号をＢモード期間に逆順に読み出す制御手段と、
この制御手段により上記記憶手段から逆順に読み出され
た複素ドプラ信号の周波数を反転させる複素周波数反転
手段と、この複素周波数反転手段からの複素ドプラ信号
についてドプラモードからＢモードへの接続時点での位
相の段差を補正する位相回転補正手段とを備えて構成し
たことにより、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ
信号を補間する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の
位相によって位相の段差が生じるのを防止してオーディ
オ信号出力の歪を低減することができる。従って、ドプ
ラ音の音質を向上して診断の効率を改善することができ
る。
Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ信号を、ドプラ
モード期間に受信した複素ドプラ信号を記憶しておき、
この複素ドプラ信号を読み出して合成することにより補
間する複素信号補間手段を設け、この複素信号補間手段
は、ドプラモード期間に受信して入力した複素ドプラ信
号を記憶する手段と、この記憶手段に記憶された複素ド
プラ信号をＢモード期間に逆順に読み出す制御手段と、
この制御手段により上記記憶手段から逆順に読み出され
た複素ドプラ信号の周波数を反転させる複素周波数反転
手段と、この複素周波数反転手段からの複素ドプラ信号
についてドプラモードからＢモードへの接続時点での位
相の段差を補正する位相回転補正手段とを備えて構成し
たことにより、Ｂモード期間内にて欠落する複素ドプラ
信号を補間する際にＢモード直前と直後のドプラ信号の
位相によって位相の段差が生じるのを防止してオーディ
オ信号出力の歪を低減することができる。従って、ドプ
ラ音の音質を向上して診断の効率を改善することができ
る。
【００３７】また、上記複素信号補間手段において、記
憶手段に記憶された複素ドプラ信号を逆順に読み出す制
御手段により上記記憶手段から逆順に読み出された複素
ドプラ信号の周波数を反転させる複素周波数反転手段を
２群設けると共に、この複素周波数反転手段からの複素
ドプラ信号についてドプラモードとＢモードの接続時点
での位相の段差を補正する位相回転補正手段を２群設
け、これら２群の位相回転補正手段から出力される複素
ドプラ信号系列を重み付け加算を行う重み付け加算手段
を設けたものにおいては、Ｂモード期間内にて欠落する
複素ドプラ信号を補間する際に信号の振幅段差及び位相
段差を殆どなくし、滑らかに接続された補間信号を得る
ことができる。従って、オーディオ信号出力の歪をさら
に低減することができ、ドプラ音の音質を向上して診断
の効率を改善することができる。
憶手段に記憶された複素ドプラ信号を逆順に読み出す制
御手段により上記記憶手段から逆順に読み出された複素
ドプラ信号の周波数を反転させる複素周波数反転手段を
２群設けると共に、この複素周波数反転手段からの複素
ドプラ信号についてドプラモードとＢモードの接続時点
での位相の段差を補正する位相回転補正手段を２群設
け、これら２群の位相回転補正手段から出力される複素
ドプラ信号系列を重み付け加算を行う重み付け加算手段
を設けたものにおいては、Ｂモード期間内にて欠落する
複素ドプラ信号を補間する際に信号の振幅段差及び位相
段差を殆どなくし、滑らかに接続された補間信号を得る
ことができる。従って、オーディオ信号出力の歪をさら
に低減することができ、ドプラ音の音質を向上して診断
の効率を改善することができる。
【図１】本発明による超音波ドプラ診断装置の全体構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】上記超音波ドプラ診断装置における複素信号補
間器の内部構成の一例を示すブロック図である。
間器の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】上記複素信号補間器内の複素周波数反転器の他
の構成例を示す回路図である。
の構成例を示す回路図である。
【図４】上記複素信号補間器内の複素周波数反転器のさ
らに他の構成例を示す回路図である。
らに他の構成例を示す回路図である。
【図５】図２の実施例による複素信号補間器の動作によ
る信号波形を示す説明図である。
る信号波形を示す説明図である。
【図６】図２の実施例による複素信号補間器の動作によ
る複素ドプラ信号の補間を、実部と虚部の複素平面上で
表した説明図である。
る複素ドプラ信号の補間を、実部と虚部の複素平面上で
表した説明図である。
【図７】図１に示す複素信号補間器の内部構成の他の例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図８】図７の実施例による複素信号補間器の動作によ
る複素ドプラ信号の補間を、実部と虚部の複素平面上で
表した説明図である。
る複素ドプラ信号の補間を、実部と虚部の複素平面上で
表した説明図である。
【図９】従来の超音波ドプラ診断装置におけるドプラ音
声信号の補間方法を示す説明図である。
声信号の補間方法を示す説明図である。
【図１０】従来装置におけるドプラ音声信号の補間方法
の他の例を示す説明図である。
の他の例を示す説明図である。
１…探触子 ２…送波器 ３…増幅器 ４…包絡線検波部 ５…Ａ／Ｄ変換器 ６ａ，６ｂ…ドプラ検出部 ７…周波数分析部 ８…ＤＳＣ ９…表示部 １０…順逆分離器 １１ａ，１１ｂ…スピーカ １２…複素信号補間器 １３…発振器 １４…９０°位相器 ２０ａ…実部メモリ ２０ｂ…虚部メモリ ２１…アドレス発生部 ２２…制御部 ２３，２３ａ，２３ｂ…複素周波数反転器 ２７，２７ａ，２７ｂ…補正ベクトル演算部 ２８，２８ａ，２８ｂ…複素乗算器 ３７ａ〜３７ｄ…乗算器 ３８…重み係数発生器 ３９ａ，３９ｂ…加算器 ４０ａ，４０ｂ…切換スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 被検体内に超音波を送受信する探触子
と、この探触子にパルス又は連続波を供給する送波器
と、上記探触子で受信した反射エコー信号を増幅する増
幅器と、この増幅器からの反射エコー信号からＢモード
断層像を生成するＢモード像生成部と、上記増幅器から
の反射エコー信号から移動体によりドプラ偏移を受けた
成分を複素ドプラ信号として検出するドプラ検出部と、
このドプラ検出部で検出された複素ドプラ信号を周波数
分析する周波数分析部と、上記Ｂモード像生成部からの
画像信号及び上記周波数分析部からの分析信号を入力し
てＢモード断層像又は周波数スペクトラムとして表示す
る表示系と、上記ドプラ検出部で得た複素ドプラ信号を
取り込んで２チャンネルのドプラ音として出力するオー
ディオ信号出力系とを有し、上記Ｂモード断層像を得る
ための超音波の送受信動作とドプラモードでの複素ドプ
ラ信号を得るための超音波の送受信動作とを時分割に行
う超音波ドプラ診断装置において、Ｂモード期間内にて
欠落する複素ドプラ信号を、ドプラモード期間に受信し
た複素ドプラ信号を記憶しておき、この複素ドプラ信号
を読み出して合成することにより補間する複素信号補間
手段を設けたことを特徴とする超音波ドプラ診断装置。 - 【請求項２】 上記複素信号補間手段は、ドプラモード
期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する手段
と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信号をＢモー
ド期間に逆順に読み出す制御手段と、この制御手段によ
り上記記憶手段から逆順に読み出された複素ドプラ信号
の周波数を反転させる複素周波数反転手段と、この複素
周波数反転手段からの複素ドプラ信号についてドプラモ
ードからＢモードへの接続時点での位相の段差を補正す
る位相回転補正手段とを備えて成ることを特徴とする請
求項１記載の超音波ドプラ診断装置。 - 【請求項３】 上記複素周波数反転手段は、複素ドプラ
信号の実部データ又は虚部データの符号反転を行う手段
或いは実部データと虚部データの交換を行う手段で構成
されていることを特徴とする請求項２記載の超音波ドプ
ラ診断装置。 - 【請求項４】 前記複素信号補間手段は、ドプラモード
期間に受信して入力した複素ドプラ信号を記憶する手段
と、この記憶手段に記憶された複素ドプラ信号を逆順に
読み出す制御手段と、この制御手段により上記記憶手段
から逆順に読み出された複素ドプラ信号の周波数を反転
させる２群の複素周波数反転手段と、この複素周波数反
転手段からの複素ドプラ信号についてドプラモードとＢ
モードの接続時点での位相の段差を補正する２群の位相
回転補正手段と、これら２群の位相回転補正手段から出
力される複素ドプラ信号系列を重み付け加算を行う重み
付け加算手段とを備えて成ることを特徴とする請求項１
記載の超音波ドプラ診断装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24041796A JP3657706B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 超音波ドプラ診断装置 |
| US08/923,932 US5891036A (en) | 1996-09-11 | 1997-09-05 | Ultrasonic wave Doppler diagnosing apparatus |
| DE19739978A DE19739978B9 (de) | 1996-09-11 | 1997-09-11 | Ultraschall-Dopplerdiagnosegerät |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24041796A JP3657706B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 超音波ドプラ診断装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080424A true JPH1080424A (ja) | 1998-03-31 |
| JPH1080424A5 JPH1080424A5 (ja) | 2004-09-16 |
| JP3657706B2 JP3657706B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=17059174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24041796A Expired - Fee Related JP3657706B2 (ja) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | 超音波ドプラ診断装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5891036A (ja) |
| JP (1) | JP3657706B2 (ja) |
| DE (1) | DE19739978B9 (ja) |
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| KR101219465B1 (ko) | 2011-11-30 | 2013-01-09 | 삼성메디슨 주식회사 | 관심 지표 맵을 이용한 초음파 영상 보정 방법 및 초음파 영상 보정 장치 |
| JP2017086292A (ja) * | 2015-11-06 | 2017-05-25 | コニカミノルタ株式会社 | 超音波画像診断装置 |
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| US9345447B2 (en) | 2012-05-07 | 2016-05-24 | Vasonova, Inc. | Right atrium indicator |
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