JPS607833A - 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
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- JPS607833A JPS607833A JP11556983A JP11556983A JPS607833A JP S607833 A JPS607833 A JP S607833A JP 11556983 A JP11556983 A JP 11556983A JP 11556983 A JP11556983 A JP 11556983A JP S607833 A JPS607833 A JP S607833A
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- frequency
- wave
- ultrasonic
- waves
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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】
（ａ） 発明め技術分野
本発明は超音波パルスドプラ血流」のブータフし理方式
に関する。
に関する。
（ｂ） 技術の背月
超音波パルスドプラ血流計はノくルスセ、ｉｌｒ！ Ｅ
ｌ波を計測せんとする特定部位と特定カ１１．囲の血流
をつんだ被検体に向けて所定のビーム幅で送（ｉｔし
ｆｌ；ｌ、： Ｋｔｊｉ検体が反射する超音波を受信し
て電気信号に変換し該電気信号の中から該血流の流速を
ドフ゛う列配１′。
ｌ波を計測せんとする特定部位と特定カ１１．囲の血流
をつんだ被検体に向けて所定のビーム幅で送（ｉｔし
ｆｌ；ｌ、： Ｋｔｊｉ検体が反射する超音波を受信し
て電気信号に変換し該電気信号の中から該血流の流速を
ドフ゛う列配１′。
全利用して泪泗ｊするものである。したがって、一般に
超音波ドプラ血流計には主発振部なるもσ）プＩく在り
、該主発振部にて／＜ルス状超音波送信ｏ ８４り返し
同期やドプラ信号を得るだめの参照波（止り玄波と余弦
波は血流の血流計を基点と１−る前後の方向全区別する
ためにある）、血流部位及び剖測帥□囲を設定するレン
ジゲート等の同期が取らノ１１、ドプラ信号より血流速
分布を取り出すだめのスペクトラム解析それを表示する
ための衣示器が心裏：とされる。
超音波ドプラ血流計には主発振部なるもσ）プＩく在り
、該主発振部にて／＜ルス状超音波送信ｏ ８４り返し
同期やドプラ信号を得るだめの参照波（止り玄波と余弦
波は血流の血流計を基点と１−る前後の方向全区別する
ためにある）、血流部位及び剖測帥□囲を設定するレン
ジゲート等の同期が取らノ１１、ドプラ信号より血流速
分布を取り出すだめのスペクトラム解析それを表示する
ための衣示器が心裏：とされる。
然し乍らパルス状超音波を送受信する超音波装僅に一般
に被検体還部からの受信信号はど小さくＳＮ比が悪いと
いう特性がある。超音波パルスドプラ血流計に於いては
さらに深部からの信号は取り出し’４．ｒ＜、血流速を
めるには上述の如く複雑なデータ処理全必要とすること
もあって深部の血流速の精度のある５目１１］は困難と
されその改善が強く扱銅されていた。
に被検体還部からの受信信号はど小さくＳＮ比が悪いと
いう特性がある。超音波パルスドプラ血流計に於いては
さらに深部からの信号は取り出し’４．ｒ＜、血流速を
めるには上述の如く複雑なデータ処理全必要とすること
もあって深部の血流速の精度のある５目１１］は困難と
されその改善が強く扱銅されていた。
（ｃ）従来技術と問題点
即７１図に従来技術による超音波パルスドプラ血流計の
系統図を示す。
系統図を示す。
第１図に淋てＴ１えは超音波トランスデー−サにて主発
振部ＭＣから出力する駆動パルスＤＴを送信゛アングＤ
Ａが増幅し超音波トランスデユーサＴＲを出動する。超
音波トランスデユーサＴＲは該ｎ３動により駆動パルス
ＤＴの終端を同期点として所定の周波数（ｆｃ）でバー
ストしパルス状の超音波を被検体に向は所定のビーム幅
で送信する。被検体からの反射超音波は同じく超音波ト
ランスデユーサＴＲで受信して電気信号に変換出力し該
受信電気信号は受信アンプＲＡで増幅される０主発振部
Ｍｅはｌ！Ｅ動パルスＤＴの終端を同期点として占有率
が１／２の周波数がほぼｆｃと等しいｆ、なるパルスを
発振し該パルスは参照波発生部ＲＷ−１に送られる０参
照波発牛部ＲＷ−１は該入力パルスに同期した周波数ｆ
（ｊ （ｆ＋ ＝ ｆ、Ｂ＋）なる正弦波Ｓ、とそれと
９０位相差のある余弦波Ｃ７を出力し夫々が位相検出部
ＰＤ−１及びＰＤ−２に入力する。
振部ＭＣから出力する駆動パルスＤＴを送信゛アングＤ
Ａが増幅し超音波トランスデユーサＴＲを出動する。超
音波トランスデユーサＴＲは該ｎ３動により駆動パルス
ＤＴの終端を同期点として所定の周波数（ｆｃ）でバー
ストしパルス状の超音波を被検体に向は所定のビーム幅
で送信する。被検体からの反射超音波は同じく超音波ト
ランスデユーサＴＲで受信して電気信号に変換出力し該
受信電気信号は受信アンプＲＡで増幅される０主発振部
Ｍｅはｌ！Ｅ動パルスＤＴの終端を同期点として占有率
が１／２の周波数がほぼｆｃと等しいｆ、なるパルスを
発振し該パルスは参照波発生部ＲＷ−１に送られる０参
照波発牛部ＲＷ−１は該入力パルスに同期した周波数ｆ
（ｊ （ｆ＋ ＝ ｆ、Ｂ＋）なる正弦波Ｓ、とそれと
９０位相差のある余弦波Ｃ７を出力し夫々が位相検出部
ＰＤ−１及びＰＤ−２に入力する。
上述の受信アンプＲＡの出力もこの位相検出部ＰＤ−１
及びＰＤ−２に入力しこ＼で受信型、気信号と参照波と
の位相差が検出される。すなわち被検体の中で血流の如
き動く対象があれげ受信７ｆｔ’、気信号にはドプラ効
果により位相差に変化が４：する。
及びＰＤ−２に入力しこ＼で受信型、気信号と参照波と
の位相差が検出される。すなわち被検体の中で血流の如
き動く対象があれげ受信７ｆｔ’、気信号にはドプラ効
果により位相差に変化が４：する。
この対象の動きが超音波トランスデユー゛すＴＩ屯に対
し近ずく場合と遠ざかる場合のけ別は上述の参照波の正
弦波と余弦波でなさｉする０ 位相検出部ＰＤ−１及びＰ Ｉ）−２の出力Ｕレンジゲ
ート部ＲＧ−１及びＲＧ−２に夫々送られるがレンジゲ
ートは主発振部ＭＣで作られる上述の駆動パルスＤＴの
終グ１．１を起点として所定の位蓚にて所定のレンジ幅
をもって位相検出部ＰＤ−１及びＰ Ｉ） −２の出力
をサンプルホールドするものにて該所定の位ｆｃとは被
検体の中での例えば特定の廂流点を選定することであシ
該所定の幅とは該血流点の比較的短い範囲の血流速を距
＋ ｉ）＋１１するが或は比較的長い範囲のマクロな血
流の平均流速をｈ」測するかに係シこれらの設定はレン
ジゲート信号設定部ＲＯＴでなされる。したがって、レ
ンジゲート部ＲＧ−１及びＲＧ−２の出力は被検体の特
定部位の特定範囲の血流速１ｈ報を抽出したドプラ信号
である。
し近ずく場合と遠ざかる場合のけ別は上述の参照波の正
弦波と余弦波でなさｉする０ 位相検出部ＰＤ−１及びＰ Ｉ）−２の出力Ｕレンジゲ
ート部ＲＧ−１及びＲＧ−２に夫々送られるがレンジゲ
ートは主発振部ＭＣで作られる上述の駆動パルスＤＴの
終グ１．１を起点として所定の位蓚にて所定のレンジ幅
をもって位相検出部ＰＤ−１及びＰ Ｉ） −２の出力
をサンプルホールドするものにて該所定の位ｆｃとは被
検体の中での例えば特定の廂流点を選定することであシ
該所定の幅とは該血流点の比較的短い範囲の血流速を距
＋ ｉ）＋１１するが或は比較的長い範囲のマクロな血
流の平均流速をｈ」測するかに係シこれらの設定はレン
ジゲート信号設定部ＲＯＴでなされる。したがって、レ
ンジゲート部ＲＧ−１及びＲＧ−２の出力は被検体の特
定部位の特定範囲の血流速１ｈ報を抽出したドプラ信号
である。
該ドプラ信号は血流速ｔｉ−１測の場合には不可避な血
管壁や心臓壁の動きの信号が混在しているためそれを除
いて血流のみの速度を計測するためにバイパスフィルタ
ＨＰＦＩ及びＨＰＦ２を通す。すなわち上述の血管壁や
心臓壁の動きは血流に比較し十分遅いので低周波分全カ
ットして除去できる。
管壁や心臓壁の動きの信号が混在しているためそれを除
いて血流のみの速度を計測するためにバイパスフィルタ
ＨＰＦＩ及びＨＰＦ２を通す。すなわち上述の血管壁や
心臓壁の動きは血流に比較し十分遅いので低周波分全カ
ットして除去できる。
Ａ＆ ＨＰ Ｆ １及びＨＰＦ２の出力はスペクトラム
解析部５Ａ−１に送られ上述の血流のみによるドプラ信
号の周波数成分が出力するので該周波数成分の分布を表
示部ＩＤで観、測することにより血流の速度分布を計測
でき血流の解析情報が提供できる。
解析部５Ａ−１に送られ上述の血流のみによるドプラ信
号の周波数成分が出力するので該周波数成分の分布を表
示部ＩＤで観、測することにより血流の速度分布を計測
でき血流の解析情報が提供できる。
然し乍ら、パルス状態γ冑１・ｋを送受信する超音１１
り装置は一般に被検体還部からの受信信号ｅ亘ど小さく
ＳＮ比が悪いという！侍件がメ・）す」二連の如き従来
技術による超音波パルストアラ血流１計でＶｔ深部の血
流速度は高精度に計測できないという問題点がある。
り装置は一般に被検体還部からの受信信号ｅ亘ど小さく
ＳＮ比が悪いという！侍件がメ・）す」二連の如き従来
技術による超音波パルストアラ血流１計でＶｔ深部の血
流速度は高精度に計測できないという問題点がある。
（ｄ） 発明の目的
本発明は超音波パルストアラ血流割に於て被検体深部の
血流速分布を高Ｈ（度にて開側することを目的とする。
血流速分布を高Ｈ（度にて開側することを目的とする。
（ｅ） 発明の構成
本発明はドプラ信号を得るための受信信号との位相差検
出に必要な参照波の周波数を従来技術の如く送信超音波
の周波数にほぼ等しい周波数を単一゛に使用するだけで
なく、該単−の周波数に５近接した周波数を有する複数
の参照波も併せて使Ｊ１１シ、そのために位相差検出部
、レンジゲート部、スペクトラム解析部を該参照波に対
応して複数個設けその結果を合成することによって受信
信号が呈する拡大した周波数帯域に合わせて広い周波数
帯域よりドプラ信号を抽出でき、その結果深部の血流速
も高精度に計Ｉｌ′ｌＩｊ″ｃ＠上述の目的全達成する
ものである。
出に必要な参照波の周波数を従来技術の如く送信超音波
の周波数にほぼ等しい周波数を単一゛に使用するだけで
なく、該単−の周波数に５近接した周波数を有する複数
の参照波も併せて使Ｊ１１シ、そのために位相差検出部
、レンジゲート部、スペクトラム解析部を該参照波に対
応して複数個設けその結果を合成することによって受信
信号が呈する拡大した周波数帯域に合わせて広い周波数
帯域よりドプラ信号を抽出でき、その結果深部の血流速
も高精度に計Ｉｌ′ｌＩｊ″ｃ＠上述の目的全達成する
ものである。
（ｆ） 発［ＪＪの実ｌイ１例
第２図（ａ）に超音波パルストグラ血流計の深部から反
射して入力した受信信号の周波数スペクトラム及び本発
明の実施例として参照波を３波にした場合の該スペクト
ラムに対する該参照波の周波数分担の状況全示す。４Ｉ
′ｉ超音波パルスドプラ血流計の被検体の深部から反射
して入力する受信信号の周波数スペクトラムである。
射して入力した受信信号の周波数スペクトラム及び本発
明の実施例として参照波を３波にした場合の該スペクト
ラムに対する該参照波の周波数分担の状況全示す。４Ｉ
′ｉ超音波パルスドプラ血流計の被検体の深部から反射
して入力する受信信号の周波数スペクトラムである。
通常被検体からの超音波反射のスペクトラムは第２図（
ａ）の４に示す如く周波数帯域がｆｃ全中心に比較的広
く、それに対して超計波パルスドプラ血流計に於いては
参１（ｊ波の周波数をｆ。とほぼ等しいｆ。１に設定し
てドプラ計測を行ｂレンジゲートによりある領域の血流
情報を取り出すと＠実際に利用する信号＠城は第２図（
ａ）の１に示す如く比較的狭い。特に被検体の深部から
の受信信号を扱う場合信号対雑音比が悪く上述の参照波
ｆｃ、のみでは不十分にて精朋の高い血流情報は右Ｃ）
ｈない。
ａ）の４に示す如く周波数帯域がｆｃ全中心に比較的広
く、それに対して超計波パルスドプラ血流計に於いては
参１（ｊ波の周波数をｆ。とほぼ等しいｆ。１に設定し
てドプラ計測を行ｂレンジゲートによりある領域の血流
情報を取り出すと＠実際に利用する信号＠城は第２図（
ａ）の１に示す如く比較的狭い。特に被検体の深部から
の受信信号を扱う場合信号対雑音比が悪く上述の参照波
ｆｃ、のみでは不十分にて精朋の高い血流情報は右Ｃ）
ｈない。
したがって、本発明の実施例でｕ’ｆｃ、の他にｆ。１
より低い周波数のｆｃ２と高い周波数のｆ。３の参照波
を設は参照波ｆｃ２け点線で７ｒ＜す曲イ゛」２の１，
１１波ぜ改範囲にあるドプラ効果による缶相差を４６冒
ｊ、ｔ ｊ、 ４．Ｂ照波ｆ。３は点線で示す１１１０
Ｊｉｌ ３のＩｔＪ波数Ｑｉ＋＞囲にあるドプラ効果罠
よる位相差を検出する。
より低い周波数のｆｃ２と高い周波数のｆ。３の参照波
を設は参照波ｆｃ２け点線で７ｒ＜す曲イ゛」２の１，
１１波ぜ改範囲にあるドプラ効果による缶相差を４６冒
ｊ、ｔ ｊ、 ４．Ｂ照波ｆ。３は点線で示す１１１０
Ｊｉｌ ３のＩｔＪ波数Ｑｉ＋＞囲にあるドプラ効果罠
よる位相差を検出する。
すなわち本実施例は従来の周波１（９ｆ。１の能にｆｃ
２とｆ。３全加え３波による参照波から位相差を検出し
従来より多量な血流１６報を持つドプラ信号を得よう七
するものである。
２とｆ。３全加え３波による参照波から位相差を検出し
従来より多量な血流１６報を持つドプラ信号を得よう七
するものである。
上述の参照波３波は第２図（ｂ）に示す如く主発振部Ｍ
Ｃにて形成される超音波送信駆動パルスＩ） ’ｌ’の
終端を同期点とした占有毘１／２で周イｌグ数がｆ、。
Ｃにて形成される超音波送信駆動パルスＩ） ’ｌ’の
終端を同期点とした占有毘１／２で周イｌグ数がｆ、。
ｆ２及びｆ、なる矩形波を第３図に示す如くμｍ！（１
波発生部ＲＷ−１．ＲＷ−２及びＲＷ−３に夫々人力し
ＲＷ−１，ＲＷ−２及びＲＷ−３は夫々正弦波と余弦波
の参照波を出力する。
波発生部ＲＷ−１．ＲＷ−２及びＲＷ−３に夫々人力し
ＲＷ−１，ＲＷ−２及びＲＷ−３は夫々正弦波と余弦波
の参照波を出力する。
参照波の正弦波と余弦波に１従来のものに夫々２波増加
しているので第３図に示す如く位相検出部）’Ｄ％ Ｖ
ンシケート部ＲＱ１ノ・イノくスフイルタＨ］） Ｆ及
びスペクトラム角イ析部ＳＡ’（Ｊ増やし合成音：Ｉ
Ａ Ｖにてこれらのブ・邦析結果を合成し血流速度分布
として表示ＴＸＩＳＩ Ｄ Ｖｃシ′モ示する０尚、参
照波をｆｃｌ ＋ ｆｃ２及びｆ。３ と３波使用する
がこのうち第２図（ａ）に示す如く受信信号スペクトラ
ムの中心周波数を含む帯域１０血流速度分布が優勢であ
るので表示口υ・メ度変調をする４１、な場合は表示を
見易くするため信号増幅の重みづけをｆｃ、は浅くｆ。
しているので第３図に示す如く位相検出部）’Ｄ％ Ｖ
ンシケート部ＲＱ１ノ・イノくスフイルタＨ］） Ｆ及
びスペクトラム角イ析部ＳＡ’（Ｊ増やし合成音：Ｉ
Ａ Ｖにてこれらのブ・邦析結果を合成し血流速度分布
として表示ＴＸＩＳＩ Ｄ Ｖｃシ′モ示する０尚、参
照波をｆｃｌ ＋ ｆｃ２及びｆ。３ と３波使用する
がこのうち第２図（ａ）に示す如く受信信号スペクトラ
ムの中心周波数を含む帯域１０血流速度分布が優勢であ
るので表示口υ・メ度変調をする４１、な場合は表示を
見易くするため信号増幅の重みづけをｆｃ、は浅くｆ。
２及びｆｃ３は深くする畳の処理がなされる。
（ｇ） 発明の効果
本発明により超音波パルスドプラ血流計の被検体深部か
ら反射して入力する受信１ａ号の周波数帯域を有効に使
用することができ高イｎ度な深部に於ける血流の速度分
布がイク）られ血流計の医学的応用の拡張に大きな効果
をもたらすことができる。
ら反射して入力する受信１ａ号の周波数帯域を有効に使
用することができ高イｎ度な深部に於ける血流の速度分
布がイク）られ血流計の医学的応用の拡張に大きな効果
をもたらすことができる。
第１図は従来技術による超音波バルヌドブラ血流計の系
統図を示し、第２図（ａ）に超音波ノくルスドプラ血流
計による被検体からの超音波反射による受信信号の周波
数スペクトラム、参照波周波数の位置づけ、該参照波に
より検出できる血流のドプラ効果による周波数ドリフト
帯域４示し、ｇｒ ２ ［１（ｂ）に本発明の実施例の
参照波を形成する／こめの主発振部の矩形波出力を示し
、第３ツＩＫ本発明の実施例の系統図を示す。 全図を通じ同一符号は同一対象物を示し、ＭＣは主発振
部、ＤＡは送信アンプ、ＴＲは超汁波トランスデューザ
、ＩえＡにｊ受信アンプ、ｐＨｊ位相検出部、ＲＷは参
照波発生部、ＲＧｉｌ−１，レンジゲート部、ＲＧＴは
レンジゲート信号設別部、ＩＩＩ”Ｆはハイバヌフィル
タ、ＳＡはスペクトラム）９・イ析部、ＡＶｌ′ｉ合成
部、■Ｄは表示部を示すＯまた、ＤＴは駆動パルス、ｆ
ｃは送信超音波の周波数、ｆｌとｆ２とｆ、は参照波を
形成する基本矩形波の周波数、Ｓは参照波のうちの正弦
波、Ｃは参照波のうちの余弦波、ｆｃｌとｆ。２とｆｃ
３は参ｉｌｌ波の周波数を示す。
統図を示し、第２図（ａ）に超音波ノくルスドプラ血流
計による被検体からの超音波反射による受信信号の周波
数スペクトラム、参照波周波数の位置づけ、該参照波に
より検出できる血流のドプラ効果による周波数ドリフト
帯域４示し、ｇｒ ２ ［１（ｂ）に本発明の実施例の
参照波を形成する／こめの主発振部の矩形波出力を示し
、第３ツＩＫ本発明の実施例の系統図を示す。 全図を通じ同一符号は同一対象物を示し、ＭＣは主発振
部、ＤＡは送信アンプ、ＴＲは超汁波トランスデューザ
、ＩえＡにｊ受信アンプ、ｐＨｊ位相検出部、ＲＷは参
照波発生部、ＲＧｉｌ−１，レンジゲート部、ＲＧＴは
レンジゲート信号設別部、ＩＩＩ”Ｆはハイバヌフィル
タ、ＳＡはスペクトラム）９・イ析部、ＡＶｌ′ｉ合成
部、■Ｄは表示部を示すＯまた、ＤＴは駆動パルス、ｆ
ｃは送信超音波の周波数、ｆｌとｆ２とｆ、は参照波を
形成する基本矩形波の周波数、Ｓは参照波のうちの正弦
波、Ｃは参照波のうちの余弦波、ｆｃｌとｆ。２とｆｃ
３は参ｉｌｌ波の周波数を示す。
Claims (1)
- 主発振部からの出力に同期してパルス状超音波ｋａ検体
に送信し該被検体からのパルス状超音波反射を受信して
受信電気信号に変換し該受信電気信号と主光振部出力に
同期して送信超音波の周波数にほぼ等しい周波数を有す
る１組の正弦波及び余弦波の参照波との位相差を夫々検
出し該１組の位相差検出信号を夫々レンジゲートにより
被検体の特定部位及び特定範囲の信号をサンプルホール
ドし該１組のレンジゲート出力をスペクトラム解析し表
示する超音波パルスドプラ血流計に於て、位相差検出に
用いる該参照波を送信超音波にほぼ等しい周波数及び該
周波数に近接した周波数を有する複数組の正弦波及び余
弦波とし該位相差検出結果を夫々レンジゲートでサンプ
ルホールドしスペクトラムｊ’ｌ’＃析して合成し表示
することを特徴とする超音波パルスドプラ血流計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11556983A JPS607833A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11556983A JPS607833A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607833A true JPS607833A (ja) | 1985-01-16 |
| JPH0414020B2 JPH0414020B2 (ja) | 1992-03-11 |
Family
ID=14665802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11556983A Granted JPS607833A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 超音波パルスドプラ血流計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607833A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228837A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | アロカ株式会社 | 超音波ドプラ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56176706U (ja) * | 1980-05-31 | 1981-12-26 |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP11556983A patent/JPS607833A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56176706U (ja) * | 1980-05-31 | 1981-12-26 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61228837A (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-13 | アロカ株式会社 | 超音波ドプラ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0414020B2 (ja) | 1992-03-11 |
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