JPS6264341A - How to display echo signals in ultrasound diagnostic equipment - Google Patents
How to display echo signals in ultrasound diagnostic equipmentInfo
- Publication number
- JPS6264341A JPS6264341A JP20389885A JP20389885A JPS6264341A JP S6264341 A JPS6264341 A JP S6264341A JP 20389885 A JP20389885 A JP 20389885A JP 20389885 A JP20389885 A JP 20389885A JP S6264341 A JPS6264341 A JP S6264341A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- echo signal
- echo
- circuit
- sample data
- 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
Links
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明は、リアルタイムで超音波の減衰率を測定するこ
とにより組織性状の診断を行なうことができる超音波診
断装置におけるエコー信号の表示方法に関する。Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a method for displaying echo signals in an ultrasonic diagnostic apparatus that can diagnose tissue properties by measuring the attenuation rate of ultrasonic waves in real time. Regarding.
(ロ)従来技術とその問題点
被検体内に放射された超音波は、被検体内の組織の音響
インピーダンスに応じて反射、吸収されるので、断層像
の濃淡として現われるエコー信号強度は被検体内の組織
性状をある程度反映している。しかし、断層像の濃淡な
どから組織性状を診断するには、専門的に高度な知識と
多くの経験を必要とするばかりでなく、定量的な情報を
得ることができない。このため、近時は、超音波の減衰
率を測定して組織性状を診断することが試みられている
。(B) Conventional technology and its problems Ultrasonic waves emitted into the subject are reflected and absorbed according to the acoustic impedance of tissues within the subject, so the echo signal intensity that appears as shading in the tomographic image is It reflects the internal tissue properties to some extent. However, diagnosing tissue properties based on the shading of tomographic images not only requires advanced specialized knowledge and extensive experience, but also makes it impossible to obtain quantitative information. For this reason, attempts have recently been made to measure the attenuation rate of ultrasound waves to diagnose tissue properties.
ところが、従来の方法は、すべてがin vitroか
らしくはオフライン方式で行なわれるものであり、リア
ルタイム性に欠ける。これは、送受波される超音波の周
波数が3 M Hz程度と高く、エコー信号を十分にサ
ンプリングできないからである。つまり、3.5MHz
の超音波を放射できるトランスジューサを使用すれば、
周波数帯域は少なくとも5 M Hz程度まで広がるの
で、サンプリング周波数は少なくとも10MHz必要と
なる。したがって、どのような周波数でサンプリングセ
るには、A、/Dコンバータを含め装置全体の回路が非
常に高価なしのとなって実用に供さfj (なる。However, all conventional methods are performed in vitro or offline, and lack real-time performance. This is because the frequency of the transmitted and received ultrasonic waves is as high as about 3 MHz, and the echo signals cannot be sufficiently sampled. That is, 3.5MHz
If you use a transducer that can emit ultrasonic waves,
Since the frequency band extends to at least about 5 MHz, the sampling frequency needs to be at least 10 MHz. Therefore, in order to sample at any frequency, the entire circuitry of the device, including the A and /D converters, must be very expensive to put it into practical use.
本発明は、二のような事情に鑑みてなされたものであっ
て、リアルタイムで被検体内の超音波の減衰の様子が分
かるようにして、in vivoで組織性状の診断がで
きるようすることを目的とする。The present invention was made in view of the second situation, and it is an object of the present invention to make it possible to diagnose tissue properties in vivo by making it possible to understand the state of attenuation of ultrasound waves inside a subject in real time. purpose.
(・\)問題点を解決するための手段
本発明は、上記の目的を達成するために、超音波を放射
して得られる一つのエコー信号を対象としてこの信号を
直交検波し、次いで、直交検波して得られた実数部信号
と虚数部信号とをそれぞれ所定のサンプルデータ長ごと
に順次デジタル化した後、デジタル化された実数部信号
と虚数部信号とをフーリエ変換して各サンプルデータ長
ごとに前記エコー信号の周波数スペクトルを算出し、こ
の算出された各周波数スペクトルに基づいて被検体内の
深さに対応させて前記エコー信号の周波数変化を表示す
るようにしている。(・\) Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention performs orthogonal detection on one echo signal obtained by emitting ultrasonic waves, and then performs orthogonal detection on this signal. The real part signal and imaginary part signal obtained by detection are sequentially digitized for each predetermined sample data length, and then the digitized real part signal and imaginary part signal are Fourier-transformed to obtain each sample data length. The frequency spectrum of the echo signal is calculated for each time, and the frequency change of the echo signal is displayed in correspondence with the depth within the subject based on each calculated frequency spectrum.
(ニ)実施例
第1図は本発明方法を実施するために適用される超音波
診断装置のブロック図である。同図において、符号lは
超音波診断装置の全体を示し、2は超音波を送受波する
トランスジューサ、4はトランスジューサ2にこれを励
振駆動するパルスを与えるパルサーである。6はトラン
スジューサから超音波エコーを受波して得られるエコー
信号を増幅する増幅器、8は増幅器6を通ったエコー信
号のゲインを時間的に制御する補正回路、10は互いに
90’位相のずれたsin波信号とCOS波信号とを発
生する参照信号発生回路、12は補正回路8を通ったエ
コー信号を参照信号発生回路10から与えられるsin
波信号で位相検波して実数部信号として出力する第1位
相検波回路、14は補正回路8を通ったエコー信号を参
照信号発生回路10から与えられるCOS波信号で位相
検波して虚数部信号として出力する第2位相検波回路で
ある。(d) Embodiment FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus applied to carry out the method of the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates the entire ultrasonic diagnostic apparatus, 2 is a transducer that transmits and receives ultrasonic waves, and 4 is a pulser that provides pulses to excite and drive the transducer 2. 6 is an amplifier that amplifies the echo signal obtained by receiving the ultrasonic echo from the transducer; 8 is a correction circuit that temporally controls the gain of the echo signal that has passed through amplifier 6; and 10 is a circuit that is 90' out of phase with each other. A reference signal generation circuit 12 generates a sine wave signal and a COS wave signal, and 12 converts the echo signal that has passed through the correction circuit 8 into a sine signal that is given from the reference signal generation circuit 10.
A first phase detection circuit 14 detects the phase of the wave signal and outputs it as a real part signal, and 14 detects the phase of the echo signal that has passed through the correction circuit 8 using the COS wave signal given from the reference signal generation circuit 10 and outputs it as an imaginary part signal. This is a second phase detection circuit that outputs.
16.18は第1、第2位相検波回路12.14からそ
れぞれ出力される実数部信号と虚数部信号とを所定のサ
ンプルデータ長ごとにデジタル化するA/Dコンバータ
、20は各A/Dコンバータ16.18で所定のサンプ
ルデータ長ごとにデジタル化された実数部信号と虚数部
信号とを高速フーリエ変換するフーリエ変換回路、22
はフーリエ変換回路20で高速フーリエ変換して得られ
た実数部データと虚数部データとからその絶対値を求め
て前記エコー信号のサンプルデータ長ごとの周波数スペ
クトルを算出するとともに、補正回路8でのゲイン補正
の影響を取り除くガンマ補正等を行なう演算回路、24
は演算回路22の演算結果を表示するCRT等のモニタ
、26はパルサー4、補正回路8、参照信号発生回路I
O1演算回路22の各動作を制御する制御回路である。16.18 is an A/D converter that digitizes the real part signal and imaginary part signal output from the first and second phase detection circuits 12.14, respectively, for each predetermined sample data length; 20 is each A/D converter; A Fourier transform circuit 22 that performs fast Fourier transform on the real part signal and imaginary part signal digitized by the converter 16 and 18 for each predetermined sample data length.
The Fourier transform circuit 20 calculates the absolute value from the real part data and the imaginary part data obtained by fast Fourier transform, and calculates the frequency spectrum for each sample data length of the echo signal. an arithmetic circuit that performs gamma correction, etc. to remove the influence of gain correction; 24;
26 is a monitor such as a CRT that displays the calculation results of the calculation circuit 22, a pulser 4, a correction circuit 8, and a reference signal generation circuit I.
This is a control circuit that controls each operation of the O1 arithmetic circuit 22.
次に、上記超音波診断装置lを適用して本発明方法を説
明する。Next, the method of the present invention will be explained by applying the above-mentioned ultrasonic diagnostic apparatus 1.
超音波の送受波にあたっては、制御回路26からパルサ
ー4に制御信号を与えてパルサー4から駆動パルスを出
力し、この駆動パルスをトランスジューサ2に加える。When transmitting and receiving ultrasonic waves, a control signal is given from the control circuit 26 to the pulser 4, the pulser 4 outputs a driving pulse, and this driving pulse is applied to the transducer 2.
これにより、トランスジューサ2が励振されて被検体内
に超音波が放射される。この超音波は、被検体内で反射
されて再びトランスジューサ2で受波される。すると、
トランスジューサ2からは、第2図に示すように、受波
した超音波エコーに対応したエコー信号が出力されるの
で、このエコー信号を増幅器6、補正回路8を順次通し
て第1位相検波回路12と第2位相検波回路14とに共
通に加える。この時、参照信号発生回路lOから第1位
相検波回路12にsin波信号を、第2位相検波回路1
4にcos波信号をそれぞれ与えることでエコー信号を
位相検波する。As a result, the transducer 2 is excited and ultrasonic waves are emitted into the subject. This ultrasonic wave is reflected within the subject and is received by the transducer 2 again. Then,
The transducer 2 outputs an echo signal corresponding to the received ultrasonic echo as shown in FIG. and the second phase detection circuit 14 in common. At this time, a sine wave signal is sent from the reference signal generation circuit IO to the first phase detection circuit 12, and the second phase detection circuit 1
The phase of the echo signal is detected by applying a cosine wave signal to each of the echo signals.
こうして、エコー信号を直交検波すると、トランスジュ
ーサより3.5MHzの超音波が放射された場合、3
、5 M Hzを中心として両側に3MHz程度に広が
る周波数帯域のエコー信号がOM)(zを中心として両
側に3 M Hz程度に広がった周波数帯域をもつ信号
に変換されるので、実用のサンプリング周波数でエコー
信号をデジタル化することが可能となる。In this way, if the echo signal is orthogonally detected, if a 3.5MHz ultrasonic wave is emitted from the transducer, 3
, an echo signal with a frequency band centered on 5 MHz and extending to about 3 MHz on both sides is converted to a signal with a frequency band of about 3 MHz on both sides centered on z, so the practical sampling frequency This makes it possible to digitize the echo signal.
そこで、第1位相検波回路12でエコー信号を位相検波
して得られる実数部信号と第2位相検波回路14でエコ
ー信号を位相検波して得られる虚数部信号とを各A/D
コンバータ16.18でそれぞれ所定のサンプルデータ
長Tごとに順次デジタル化する。たとえば、各サンプル
データ長Tあたり256点サンプリングを行なう。そし
て、デジタル化した実数部信号と虚数部信号とをフーリ
エ変換回路20に与え、ここで両信号を高速フーリエ変
換する。このフーリエ変換回路20の出力は、複素信号
の実数部データと虚数部データとなるので、この実数部
データと虚数部データとからその絶対値を算出し、続い
て、補正回路8でのゲイン補正の影響を取り除くためガ
ンマ補正を行なって周波数スペクトルを求める。さらに
、この周波数スペクトルのピーク値あるいは平均値を求
める。Therefore, the real part signal obtained by phase detection of the echo signal in the first phase detection circuit 12 and the imaginary part signal obtained by phase detection of the echo signal in the second phase detection circuit 14 are used for each A/D.
Converters 16 and 18 sequentially digitize each predetermined sample data length T. For example, 256 points are sampled for each sample data length T. Then, the digitized real part signal and imaginary part signal are provided to the Fourier transform circuit 20, where both signals are subjected to fast Fourier transform. The output of the Fourier transform circuit 20 is the real part data and the imaginary part data of the complex signal, so its absolute value is calculated from the real part data and the imaginary part data, and then gain correction is performed in the correction circuit 8. In order to remove the influence of , gamma correction is performed to obtain the frequency spectrum. Furthermore, the peak value or average value of this frequency spectrum is determined.
こうして求めた周波数スペクトルのピーク値あるいは平
均値は、エコー信号のそのときの周波数に対応している
。The peak value or average value of the frequency spectrum thus determined corresponds to the frequency of the echo signal at that time.
したがって、第3図に示すように、サンプルデータ長T
ごとにエコー信号の周波数スペクトルのピーク値あるい
は平均値を被検体内の深さdに対応させてモニタ24に
表示すれば、エコー信号の深さ方向の周波数の減衰の程
度を容易に判断てきることになる。Therefore, as shown in FIG. 3, the sample data length T
If the peak value or average value of the frequency spectrum of the echo signal is displayed on the monitor 24 in correspondence with the depth d inside the subject, the degree of frequency attenuation in the depth direction of the echo signal can be easily determined. It turns out.
なお、上記実施例では、エコー信号をサンプルデータ長
Tごとにシリアルにサンプリングしているが、第4図に
示すように、エコー信号のサンプリングを同図中番号1
.2.3、・・で示すように、一部オーバラヅプさせて
行なってもよい。このようにすれば表示が滑らかとなり
、距離方向の分解能が向上する。In the above embodiment, the echo signal is sampled serially for each sample data length T, but as shown in FIG.
.. As shown in 2.3, . . . , it is also possible to partially overlap. In this way, the display becomes smooth and the resolution in the distance direction improves.
(ホ)効果
以上のように本発明によれば、超音波を放射して得られ
る一つのエコー信号を直交検波した後、これを所定のサ
ンプルデータ長ごとにフーリエ変換してサンプルデータ
長ごとのエコー信号の周波数スペクトルを算出し、この
結果に基づいて被検体内の深さに応じて前記エコー信号
の周波数変化を表示するようにしているので、リアルタ
イムで被検体内の超音波の減衰の様子が分かる。したが
って、in vivoで組織性状の診断ができるよ−b
になる等の優れた効果が発揮される。(e) Effects As described above, according to the present invention, one echo signal obtained by emitting ultrasonic waves is orthogonally detected, and then Fourier transformed for each predetermined sample data length. The frequency spectrum of the echo signal is calculated, and based on this result, the frequency change of the echo signal is displayed according to the depth inside the subject, so the attenuation of ultrasound inside the subject can be seen in real time. I understand. Therefore, tissue properties can be diagnosed in vivo.
Excellent effects such as
第1図は本発明方法を実施するために適用される超音波
診断装置のブロック図、第2図は超音波を放射して得ら
れるエコー信号とこれを直交検波するための参照信号と
の波形図、第3図は本発明方法による表示例を示す説明
図、第4図はエコー信号の他のサンプリング方法の説明
図である。
l・・・超音波診断装置、2・・・トランスジューサ、
12.14・・第1、第2位相検波回路、20・・・フ
ーリエ変換回路、22・・・演算回路。Fig. 1 is a block diagram of an ultrasonic diagnostic apparatus applied to carry out the method of the present invention, and Fig. 2 is a waveform of an echo signal obtained by emitting ultrasonic waves and a reference signal for orthogonal detection of the echo signal. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of display according to the method of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of another echo signal sampling method. l... Ultrasonic diagnostic device, 2... Transducer,
12.14...First and second phase detection circuits, 20...Fourier transform circuit, 22... Arithmetic circuit.
Claims (1)
象としてこの信号を直交検波し、次いで、直交検波して
得られた実数部信号と虚数部信号とをそれぞれ所定のサ
ンプルデータ長ごとに順次デジタル化した後、デジタル
化された実数部信号と虚数部信号とをフーリエ変換して
各サンプルデータ長ごとに前記エコー信号の周波数スペ
クトルを算出し、この算出された各周波数スペクトルに
基づいて被検体内の深さに対応させて前記エコー信号の
周波数変化を表示することを特徴とする超音波診断装置
におけるエコー信号の表示方法。(1) Perform orthogonal detection on one echo signal obtained by emitting ultrasonic waves, and then use the real part signal and imaginary part signal obtained by orthogonal detection for each predetermined sample data length. After sequentially digitizing the digitized real part signal and imaginary part signal, the frequency spectrum of the echo signal is calculated for each sample data length by Fourier transform, and based on each calculated frequency spectrum, A method for displaying an echo signal in an ultrasonic diagnostic apparatus, characterized in that a frequency change of the echo signal is displayed in correspondence with a depth within a subject.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20389885A JPS6264341A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | How to display echo signals in ultrasound diagnostic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20389885A JPS6264341A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | How to display echo signals in ultrasound diagnostic equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6264341A true JPS6264341A (en) | 1987-03-23 |
Family
ID=16481539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20389885A Pending JPS6264341A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | How to display echo signals in ultrasound diagnostic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6264341A (en) |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP20389885A patent/JPS6264341A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS627856B2 (en) | ||
| JPH0414024B2 (en) | ||
| JPS6334736B2 (en) | ||
| JPS61100237A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| US5501224A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP2005058332A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP2956534B2 (en) | Ultrasound Doppler blood flow meter | |
| JP2916219B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| Landini et al. | On-line evaluation of ultrasonic integrated backscatter | |
| JPH0475645A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| KR840002100B1 (en) | Ultrasonic diagnosing apparatus | |
| JP3366251B2 (en) | Ultrasound Doppler blood flow meter | |
| JP3385037B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| JPS6268441A (en) | Ultrasonic tissue diagnostic apparatus | |
| JPS6266843A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPH03258250A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPS61288846A (en) | Blood flow dynamics display method in ultrasound diagnostic equipment | |
| JPH07286999A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| JP3315923B2 (en) | Ultrasound diagnostic equipment | |
| JPS60139238A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPS61263442A (en) | Method for displaying blood stream state in ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPH09154846A (en) | Ultrasonic diagnostic device | |
| JPS61103435A (en) | Dotsuplar blood flow measurement method in ultrasound diagnostic equipment | |
| JPS60165947A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JPH0720468B2 (en) | Blood flow data processing method |