JPH1080424A5

JPH1080424A5 -

Info

Publication number: JPH1080424A5
Application number: JP1996240417A
Authority: JP
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2016-09-11

Description

【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、複素ドプラ信号を検出するドプラ検出部と、このドプラ検出部からの出力に応答する複素ドプラ信号制御手段と、この複素ドプラ信号制御手段の出力に応答する順逆分離手段と、を備え、ドプラモードとＢモードとを切り替えて走査する超音波ドプラ診断装置において、上記複素ドプラ信号制御手段は、複素ドプラ信号の実部データと虚部データとを記憶する記憶手段と、上記記憶された複素ドプラ信号をＢモード期間中に逆順に読み出す制御手段と、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、ドプラモードからＢモードへの接続切り替え時点での位相の段差を補正するために周波数反転された複素ドプラ信号の位相を回転させる位相回転補正手段とを含んで成るものである。

【０００９】
また、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と虚部データの符号を反転させる手段と、実部データと虚部データを交換する手段のうち少なくとも一つを含んで成るものである。

【００１０】
さらに、上記複素ドプラ信号制御手段は、２群の複素周波数反転手段と、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する重み付け加算手段とを含んで成るものである。

【００１１】
そして、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の周波数を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、上記順逆分離手段からの出力を取り込んで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、を更に備えたものである。

【００１８】
順逆分離器１０は、後述の複素信号補間器１２の出力に応答する順逆分離手段となるもので、上記ドプラ検出部６ａ，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ようになっている。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，１１ｂ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、上記ドプラ検出部６ａ，６ｂからの出力に応答する複素ドプラ信号制御手段となるもので、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複素平面上で補間するようになっており、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２０ｂ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２０ａ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Ｂモード期間中に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複素周波数反転手段となるもので、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モードへの接続切り替え時点での位相の段差を補正するために周波数反転された複素ドプラ信号の位相を回転させ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Ｒr2，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，３３ｃ，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。

【００３６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されたので、複素ドプラ信号を検出するドプラ検出部からの出力に応答する複素ドプラ信号制御手段を、複素ドプラ信号の実部データと虚部データとを記憶する記憶手段と、この記憶された複素ドプラ信号をＢモード期間中に逆順に読み出す制御手段と、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、ドプラモードからＢモードへの接続切り替え時点での位相の段差を補正するために周波数反転された複素ドプラ信号の位相を回転させる位相回転補正手段とを含んで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、上記複素ドプラ信号制御手段において、複素周波数反転手段を２群設けると共に、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する重み付け加算手段を含むものにおいては、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。

Claims

複素ドプラ信号を検出するドプラ検出部と、
このドプラ検出部からの出力に応答する複素ドプラ信号制御手段と、
この複素ドプラ信号制御手段の出力に応答する順逆分離手段と、
を備え、ドプラモードとＢモードとを切り替えて走査する超音波ドプラ診断装置において、
上記複素ドプラ信号制御手段は、複素ドプラ信号の実部データと虚部データとを記憶する記憶手段と、上記記憶された複素ドプラ信号をＢモード期間中に逆順に読み出す制御手段と、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、ドプラモードからＢモードへの接続切り替え時点での位相の段差を補正するために周波数反転された複素ドプラ信号の位相を回転させる位相回転補正手段とを含むことを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
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と虚部データの符号を反転させる手段と、実部データと虚部データを交換する手段のうち少なくとも一つを含む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。
上記複素ドプラ信号制御手段は、２群の複素周波数反転手段と、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する重み付け加算手段とを含む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。
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の周波数を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、
上記順逆分離手段からの出力を取り込んで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、
を更に備えた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。