JPS5920148A - 超音波パルスドプラ血流計 - Google Patents
超音波パルスドプラ血流計Info
- Publication number
- JPS5920148A JPS5920148A JP13160082A JP13160082A JPS5920148A JP S5920148 A JPS5920148 A JP S5920148A JP 13160082 A JP13160082 A JP 13160082A JP 13160082 A JP13160082 A JP 13160082A JP S5920148 A JPS5920148 A JP S5920148A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- timing signal
- reference wave
- blood flow
- ultrasonic pulse
- frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は超音波パルスドプラ血流計に関し、特に超音波
診断装置等の他の医療装置と同期した動作を可能にしよ
うとするものである。
診断装置等の他の医療装置と同期した動作を可能にしよ
うとするものである。
技術の背景
生体組織に超音波パルスを当ててその反射波から血流速
、その分布等を測定する超音波パルスドプラ血流計は、
超音波診断装置等の他の医療装置と共に使用されること
がある。
、その分布等を測定する超音波パルスドプラ血流計は、
超音波診断装置等の他の医療装置と共に使用されること
がある。
従来技術と問題点
ところが従来の超音波パルスドプラ血流計では、ドプラ
検出をするために受信波の直交検波などに用いる参照波
を分周する形でこれと同期した超音波送信信号を作り超
音波パルスを発生させている。
検出をするために受信波の直交検波などに用いる参照波
を分周する形でこれと同期した超音波送信信号を作り超
音波パルスを発生させている。
このため超音波パルスドプラ血流計を他の医療装置と同
期して使用すべく、該参照波とは非同期なタイミング信
号を他の医療装置から与えて超音波パルスを発生させて
もドプラ血流計としての正常な動作はしない。即ちドプ
ラ計測では反射波の参照波に対する周波数もしくは位相
ずれで反射波を生じた物体の速度を測定するが、超音波
パルス発生と参照波とが非同期ではその位相差分の誤差
が入り、測定は無意味なものになる。そこで従来は超音
波パルスドプラ血流計を他の装置と同期をとって動作さ
せることができず、従って該血流計を既設のシステムに
組み込むことが困難であった。
期して使用すべく、該参照波とは非同期なタイミング信
号を他の医療装置から与えて超音波パルスを発生させて
もドプラ血流計としての正常な動作はしない。即ちドプ
ラ計測では反射波の参照波に対する周波数もしくは位相
ずれで反射波を生じた物体の速度を測定するが、超音波
パルス発生と参照波とが非同期ではその位相差分の誤差
が入り、測定は無意味なものになる。そこで従来は超音
波パルスドプラ血流計を他の装置と同期をとって動作さ
せることができず、従って該血流計を既設のシステムに
組み込むことが困難であった。
これは、参照波を複数個用いる超音波パルスドプラ血流
計では特にそうであった。
計では特にそうであった。
発明の目的
本発明は、かかる超音波パルスドプラ血流計を他の医療
装置と同期して動作可能とし、既設システム−・の組込
み等を容易にしようとするものである。
装置と同期して動作可能とし、既設システム−・の組込
み等を容易にしようとするものである。
発明の構成
本発明は、送信タイミング信号によって超音波トランス
ジューサを駆動し、その超音波パルスによる生体組織等
からの反射波を該トランスジューサで受信して参照波と
位相比較する超音波パルスドプラ血流針において、外部
から与えられた外部タイミング信号に同期して、該参照
波に位相同期した送信タイミング信号を発生する同期回
路を設けたことを特徴とするが、以下図示の実施例を参
照しながらこれを詳細に説明する。
ジューサを駆動し、その超音波パルスによる生体組織等
からの反射波を該トランスジューサで受信して参照波と
位相比較する超音波パルスドプラ血流針において、外部
から与えられた外部タイミング信号に同期して、該参照
波に位相同期した送信タイミング信号を発生する同期回
路を設けたことを特徴とするが、以下図示の実施例を参
照しながらこれを詳細に説明する。
発明の実施例
第２図は本発明の一実施例を示す要部構成図で、第１図
はその各部信号波形図である。第１図のＴは他の医療装
置から与えられる外部タイミング信号で、通常これはド
プラ血流針内部の基準発振器（図示せず）で発生される
参照波ｆｃとは同期していない。そこで本例では参照波
ｆｃで外部タイミング信号Ｔの同期をとり直し、実際に
トランスジューサを駆動する送信タイミング信号Ｔ′を
発生する。第２図の例ではＤタイプのフリップフロップ
１のＤ入力に外部タイミング信号Ｔを導びき、且つその
クロック端子に参照波ｆｃを入力してｂ端子から送信タ
イミング信号Ｔ′を発生する。第１図の例では参照波ｆ
ｃの立上りで外部タイミング信号Ｔがサンプリングされ
るので、信号ＴがＨ（ハイ）レベルになった後の参照波
ｆｃの立上りでフリップフロップ１のＱ出力はＨとなり
、信号ＴがＬ（ロー）レベルになった後の参照波ｆｃの
立上りで該Ｑ出力はＬとなり、こうして得られたトラン
ジスタ送信タイミング信号Ｔ′はｆｃに同期し且つその
パルス幅は信号Ｔのそれとは＼゛等しい波形となる。
はその各部信号波形図である。第１図のＴは他の医療装
置から与えられる外部タイミング信号で、通常これはド
プラ血流針内部の基準発振器（図示せず）で発生される
参照波ｆｃとは同期していない。そこで本例では参照波
ｆｃで外部タイミング信号Ｔの同期をとり直し、実際に
トランスジューサを駆動する送信タイミング信号Ｔ′を
発生する。第２図の例ではＤタイプのフリップフロップ
１のＤ入力に外部タイミング信号Ｔを導びき、且つその
クロック端子に参照波ｆｃを入力してｂ端子から送信タ
イミング信号Ｔ′を発生する。第１図の例では参照波ｆ
ｃの立上りで外部タイミング信号Ｔがサンプリングされ
るので、信号ＴがＨ（ハイ）レベルになった後の参照波
ｆｃの立上りでフリップフロップ１のＱ出力はＨとなり
、信号ＴがＬ（ロー）レベルになった後の参照波ｆｃの
立上りで該Ｑ出力はＬとなり、こうして得られたトラン
ジスタ送信タイミング信号Ｔ′はｆｃに同期し且つその
パルス幅は信号Ｔのそれとは＼゛等しい波形となる。
第２図において、２は超音波トランスジューサであり、
またトランジスタＱｌ、Ｑ２等は送信増幅器３を構成す
る。入力インバータトランジスタＱ１のベースへフリッ
プフロップ１のＱ出力が入るので、ＦＥＴＱ２のゲート
へはタイミング信号Ｔ′と等価な信号となり、これで超
音波パルスの発生がなされる。即ちＦＥＴＱ２がオフで
あるとコンデンサＣが充電され、ゲートにＨレベル信号
を受けてＱ２がオンになると該コンデンサＣはトランジ
スタＱ２、インダクタンスＬを通して放電し、このり、
’Ｃ回路に振動が発生する。この振動電圧は逆並列接続
のダイオードＤを介してトランスジューサ（圧電素子）
２に加わり、超音波パルスを発生させる。
またトランジスタＱｌ、Ｑ２等は送信増幅器３を構成す
る。入力インバータトランジスタＱ１のベースへフリッ
プフロップ１のＱ出力が入るので、ＦＥＴＱ２のゲート
へはタイミング信号Ｔ′と等価な信号となり、これで超
音波パルスの発生がなされる。即ちＦＥＴＱ２がオフで
あるとコンデンサＣが充電され、ゲートにＨレベル信号
を受けてＱ２がオンになると該コンデンサＣはトランジ
スタＱ２、インダクタンスＬを通して放電し、このり、
’Ｃ回路に振動が発生する。この振動電圧は逆並列接続
のダイオードＤを介してトランスジューサ（圧電素子）
２に加わり、超音波パルスを発生させる。
第３図は本発明の他の実施例である。第２図の例ではタ
イミング信号Ｔ、Ｔ’ の間に最大で参照周波数ｆｃの
１周期分に相当する時間差τが生じる。
イミング信号Ｔ、Ｔ’ の間に最大で参照周波数ｆｃの
１周期分に相当する時間差τが生じる。
例えばｆｃ＝５ＭＨｚであれば最大Ｔ−２００ｎｓの時
間差が生ずる。従って血流計を他装置と同期して動作さ
せるといってもτだけの時間差が入ってしまう。第３図
ではこれを改善するために参照波の４倍の周波数４・ｆ
ｃで同期をとり、時間差τを１／４に圧縮したものであ
る。Ｄタイプのフリップフロップ１のクロック端子４・
ｆｃを入力してタイミング信号Ｔを取込ませれば、ずれ
τはτ／４になる。唯この場合幕準発振器は４・ｆｃを
発振しているので、周波数ｆｃの参照波を発生するため
には分周する必要がある。４はこのために用いられる１
／］６カウンタで、クロンク入力に４・ｆｃを与えるこ
とで出力ＱＢからｆｃ （ｓｆｎ ２πｆｃｔ）な−る
参照波が得られる。またＥ−ＯＲゲート５で出力Ｏ１ｌ
と出力ＯＡの排他的論理和をとることにより９０°位相
のずれた参照波ｃＯ３２πｆｃｔが得られる。
間差が生ずる。従って血流計を他装置と同期して動作さ
せるといってもτだけの時間差が入ってしまう。第３図
ではこれを改善するために参照波の４倍の周波数４・ｆ
ｃで同期をとり、時間差τを１／４に圧縮したものであ
る。Ｄタイプのフリップフロップ１のクロック端子４・
ｆｃを入力してタイミング信号Ｔを取込ませれば、ずれ
τはτ／４になる。唯この場合幕準発振器は４・ｆｃを
発振しているので、周波数ｆｃの参照波を発生するため
には分周する必要がある。４はこのために用いられる１
／］６カウンタで、クロンク入力に４・ｆｃを与えるこ
とで出力ＱＢからｆｃ （ｓｆｎ ２πｆｃｔ）な−る
参照波が得られる。またＥ−ＯＲゲート５で出力Ｏ１ｌ
と出力ＯＡの排他的論理和をとることにより９０°位相
のずれた参照波ｃＯ３２πｆｃｔが得られる。
即ち４ビツトカウンタ４の最下位ビット販は１／２分周
出力、２番目のビ・ｙトＯＢは１／４分周出力であり、
これらは００，０１，１０．１１と変るから敗＋ ０１
１のＦＯＲは０１，１０で１，００と１１で０で、周波
数は同じＰｃ、ただ位相が２番目のＯＢ出力より９０”
ずれている。周波数ｆｃのこれらの信号５ｉｎ２ ｒｃ
ｆｃｔ 、 ｃｏｓ２ ｒｔ ｆａｔつまり参照波
は送信タイミングＴ′ と同期をとる必要があるが、こ
れはカウンタ４をタイミングＴ′でクリアすることによ
り行なう。
出力、２番目のビ・ｙトＯＢは１／４分周出力であり、
これらは００，０１，１０．１１と変るから敗＋ ０１
１のＦＯＲは０１，１０で１，００と１１で０で、周波
数は同じＰｃ、ただ位相が２番目のＯＢ出力より９０”
ずれている。周波数ｆｃのこれらの信号５ｉｎ２ ｒｃ
ｆｃｔ 、 ｃｏｓ２ ｒｔ ｆａｔつまり参照波
は送信タイミングＴ′ と同期をとる必要があるが、こ
れはカウンタ４をタイミングＴ′でクリアすることによ
り行なう。
位相同期化に用いる信号は参照波ｆｃと同期関係にある
Ｎ−ｆｃ （第３図の例ではＮ−４）のみならず、ｆｃ
／Ｎでもよい。血流針を他の装置に組み込む場合核装置
が超音波診断装置である場合は、その超音波送信回路、
受信アンプ、表示部等を共用することができる。この超
音波診断装置には複数のトランスジューサを有してそれ
らを同じ送信タイミング信号で駆動するものも含まれる
。
Ｎ−ｆｃ （第３図の例ではＮ−４）のみならず、ｆｃ
／Ｎでもよい。血流針を他の装置に組み込む場合核装置
が超音波診断装置である場合は、その超音波送信回路、
受信アンプ、表示部等を共用することができる。この超
音波診断装置には複数のトランスジューサを有してそれ
らを同じ送信タイミング信号で駆動するものも含まれる
。
外部タイミング信号を血流計の参照波に同期させ直すと
いう上述の方式は、超音波パルス発生の繰り返し周期を
短くすると問題がある。即ち超音波パルスには多重反射
があり、何度も反射した発射波は繰り返し周期が短いと
次の測定周期に入り込んでしまう。このような多重反射
波は心壁などの強い反射をするものからのものが多く、
心壁は運動しているが血液と比べれば速度は小なのでド
プラ周波数は低い。従ってバイパスフィルタを用いてか
＼る多重反射波を除去することが可能であるが、超音波
パルス発生と参照波が非同期であると（上記方式ではそ
の都度同期化することになるので、当該周期では同期化
しているが、次の周期では位相ずれがある）心壁などか
らの多重反射波のドプラ周波数も高周波になることがあ
り、バイパスフィルタで除去できず、測定結果にノイズ
が入ることになる。この問題に対しては外部タイミング
Ｔの周期が正確ならフェイズロックドループ（ＰＬＬ）
を用いて参照波ｆｃを外部タイミング信号Ｔに位相同期
させる、換言すればか＼る参照波ｆｃを発生することが
有効である。この場合は該信号Ｔのタイミングでそのま
一１〜ランスジューサを駆動できしかもドプラ計測を正
確、確実に行なうことができる。
いう上述の方式は、超音波パルス発生の繰り返し周期を
短くすると問題がある。即ち超音波パルスには多重反射
があり、何度も反射した発射波は繰り返し周期が短いと
次の測定周期に入り込んでしまう。このような多重反射
波は心壁などの強い反射をするものからのものが多く、
心壁は運動しているが血液と比べれば速度は小なのでド
プラ周波数は低い。従ってバイパスフィルタを用いてか
＼る多重反射波を除去することが可能であるが、超音波
パルス発生と参照波が非同期であると（上記方式ではそ
の都度同期化することになるので、当該周期では同期化
しているが、次の周期では位相ずれがある）心壁などか
らの多重反射波のドプラ周波数も高周波になることがあ
り、バイパスフィルタで除去できず、測定結果にノイズ
が入ることになる。この問題に対しては外部タイミング
Ｔの周期が正確ならフェイズロックドループ（ＰＬＬ）
を用いて参照波ｆｃを外部タイミング信号Ｔに位相同期
させる、換言すればか＼る参照波ｆｃを発生することが
有効である。この場合は該信号Ｔのタイミングでそのま
一１〜ランスジューサを駆動できしかもドプラ計測を正
確、確実に行なうことができる。
第４図はこのＰＬＬを用いた実施例で、１０は電圧制御
発振器（ＶＣＯ） 、１１はその出力を１／Ｎに分周す
る分周器、１２は分周器１１の出力と外部間）ＩＪＩ
（タイミング）信号ｆｔｐとを位相比較する位相比較器
、１３はその出力の直流分を抽出する低域フィルタ、１
４はその出力を増幅してＶＣＯ１０の発振周波数（キャ
リア信号）ｆｃ＝Ｎ・ｆｒｐを修正するアンプである。
発振器（ＶＣＯ） 、１１はその出力を１／Ｎに分周す
る分周器、１２は分周器１１の出力と外部間）ＩＪＩ
（タイミング）信号ｆｔｐとを位相比較する位相比較器
、１３はその出力の直流分を抽出する低域フィルタ、１
４はその出力を増幅してＶＣＯ１０の発振周波数（キャ
リア信号）ｆｃ＝Ｎ・ｆｒｐを修正するアンプである。
本例では外部同期信号ｆｒｐ又は分周器１１の出力がト
ランスジューサ２のドライブ信号となり、参照波はキャ
リア信号ｆｃを用いる。尚、外部から与えるＮ値を４Ｎ
と −すれば分周器１１の中間出力を用いてキャリア信
号を得ることもできる。
ランスジューサ２のドライブ信号となり、参照波はキャ
リア信号ｆｃを用いる。尚、外部から与えるＮ値を４Ｎ
と −すれば分周器１１の中間出力を用いてキャリア信
号を得ることもできる。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、外部から与えられる
タイミング信号と参照波を同期させる機能を持たせたの
で、既設の超音波診断装置等との協働が可能な超音波パ
ルスドプラ血流計を提供する−ことができる。
タイミング信号と参照波を同期させる機能を持たせたの
で、既設の超音波診断装置等との協働が可能な超音波パ
ルスドプラ血流計を提供する−ことができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示すタイムチ
ャートおよび構成図、第３図および第４図は本発明の他
の実施例を示す構成図である。 図中、１．ＰＬＬは位相同期回路、２は超音波トランス
ジューサ、４は分周器である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
ャートおよび構成図、第３図および第４図は本発明の他
の実施例を示す構成図である。 図中、１．ＰＬＬは位相同期回路、２は超音波トランス
ジューサ、４は分周器である。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔
Claims (4)
- （１）送信タイミング信号によって超音波トランスジュ
ーサを駆動し、その超音波パルスによる生体組織等から
の反射波を該トランスジューサで受信して参照波と位相
比較する超音波パルスドプラ血流針において、外部から
与えられた外部タイミング信号に同期して、該参照波に
位相同期した送信タイミング信号を発生する同期回路を
設けたことを特徴とする超音波パルスドプラ血流針。 - （２）同期回路が、外部タイミング信号と内部発生の参
照波とを人力されて送信タイミング信号を発生するＤ型
フリップフロップを備えることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超音波パルスドプラ血流針。 - （３）参照波が所要周波数の１１倍の周波数を持ち、そ
のｎ倍の周波数で外部タイミング信号を取込むＤ型フリ
ップフロップのＱ出力が、参照波を所要周波数に戻す分
周器のりセントを行なうようにしてなることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載の超音波パルスドプラ血流
計。 - （４）同期回路が、外部タイミング信号に位相同期化し
て参照波を発生するＰＬＬ回路と外部タイミング信号を
送信タイミング信号として出力する回路とからなること
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の超音波パルス
ドプラ血流計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160082A JPS5920148A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13160082A JPS5920148A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5920148A true JPS5920148A (ja) | 1984-02-01 |
Family
ID=15061847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13160082A Pending JPS5920148A (ja) | 1982-07-28 | 1982-07-28 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5920148A (ja) |
-
1982
- 1982-07-28 JP JP13160082A patent/JPS5920148A/ja active Pending
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