JPS6382636A - 超音波血流観測装置 - Google Patents
超音波血流観測装置Info
- Publication number
- JPS6382636A JPS6382636A JP23066386A JP23066386A JPS6382636A JP S6382636 A JPS6382636 A JP S6382636A JP 23066386 A JP23066386 A JP 23066386A JP 23066386 A JP23066386 A JP 23066386A JP S6382636 A JPS6382636 A JP S6382636A
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- JP
- Japan
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- data
- blood flow
- filter body
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- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、超音波パルスのドアラ効果を利用し、生体内
の血流情報を検出し、検出された血流情報を例えば二次
元表示する超音波血流観測装置に関する。
の血流情報を検出し、検出された血流情報を例えば二次
元表示する超音波血流観測装置に関する。
〈従来の技術）
生体内の血流に送波された周波数＋ｃの超音波は、流動
する血球により散乱されて周波ｌａｄのドプラ偏移を生
じるため、受波される超音波の周波数ｆはｆ−ｆｃ＋ｆ
ｄとなる。このドツプラ偏移周波数（ｄは、下記（１）
式に示すように、血流速度σを反映するので、ドツプラ
偏移周波数（ｄを検出することにより、無侵襲で血流１
１度σの情報を得ることができ、これがよく知られてい
る超音波ドプラ血流観測の原即である。
する血球により散乱されて周波ｌａｄのドプラ偏移を生
じるため、受波される超音波の周波数ｆはｆ−ｆｃ＋ｆ
ｄとなる。このドツプラ偏移周波数（ｄは、下記（１）
式に示すように、血流速度σを反映するので、ドツプラ
偏移周波数（ｄを検出することにより、無侵襲で血流１
１度σの情報を得ることができ、これがよく知られてい
る超音波ドプラ血流観測の原即である。
σ：血流速度
θ：超音波ビームが血管となす角度
Ｃ：媒質中の音速
一般に、この種の超音波血流観測装置においては、血流
情報を二次元表示したいｔｇＳ位に超音波探触子をあて
、超音波ビームを第６図のごとくスキャンする。超音波
ビーム上には複数ｇ（例えば２５６個）のデータのサン
プリング点（ＳＰ）が設定されている。各サンプリング
点におけるデータの時間変化を得るために、超音波ビー
ムは各方向について複数回（例えばＮ−１０）送受波さ
れる。この動作により各方向の各サンプリング点につい
て送受波回路でドプラ偏移を受けた超音波エコー信号が
受波され、それから位相検波回路でドプラ偏移成分が弁
別され、Ａ 、／ Ｄ変換部でディジタル信号に変換さ
れ、ＭＴＩフィルタでクラッタ（心臓壁などの遅い移動
物体からの不要なドプラ偏移成分）が除去され、演算部
で一般的に自己相関法により血流の平均速度σ、分散σ
２、強度Ｐが算出され、超音波ビームのスキャンにとも
なって表示部に二次元血流情報どして表示される。
情報を二次元表示したいｔｇＳ位に超音波探触子をあて
、超音波ビームを第６図のごとくスキャンする。超音波
ビーム上には複数ｇ（例えば２５６個）のデータのサン
プリング点（ＳＰ）が設定されている。各サンプリング
点におけるデータの時間変化を得るために、超音波ビー
ムは各方向について複数回（例えばＮ−１０）送受波さ
れる。この動作により各方向の各サンプリング点につい
て送受波回路でドプラ偏移を受けた超音波エコー信号が
受波され、それから位相検波回路でドプラ偏移成分が弁
別され、Ａ 、／ Ｄ変換部でディジタル信号に変換さ
れ、ＭＴＩフィルタでクラッタ（心臓壁などの遅い移動
物体からの不要なドプラ偏移成分）が除去され、演算部
で一般的に自己相関法により血流の平均速度σ、分散σ
２、強度Ｐが算出され、超音波ビームのスキャンにとも
なって表示部に二次元血流情報どして表示される。
上述したＭＴＩフィルタとしては、一般にディジタルフ
ィルタが用いられる。その基本構成の一例を第７図に示
す。それは２次の巡回型フィルタであり、その動作は下
記（２式で示される。
ィルタが用いられる。その基本構成の一例を第７図に示
す。それは２次の巡回型フィルタであり、その動作は下
記（２式で示される。
第７図および式（２）において、ｎはデータの番号（ｎ
−１，２，−Ｎ）、Ｚ’は１デ一タ分の遅延素子、Ｇｏ
”−Ｇ４はそれぞれＧｏ〜Ｇ４の係数を乗算する係数
乗算器、■は加算器である。第６図の各ＳＰにおいて、
Ｎ回すンプリングされたデータがＭＴＩフィルタの１回
分の入力データとなり、その出力のＮ個の点によって形
成されるデータから、′ａ算部により、血流の平均速度
σなどが算出される。
−１，２，−Ｎ）、Ｚ’は１デ一タ分の遅延素子、Ｇｏ
”−Ｇ４はそれぞれＧｏ〜Ｇ４の係数を乗算する係数
乗算器、■は加算器である。第６図の各ＳＰにおいて、
Ｎ回すンプリングされたデータがＭＴＩフィルタの１回
分の入力データとなり、その出力のＮ個の点によって形
成されるデータから、′ａ算部により、血流の平均速度
σなどが算出される。
しかしながら、上記の血流情報を実時間で表示する場合
には、フレーム数、走査線数、超音波パルス繰返し周波
数などとの兼ね合いがあるためデータ数Ｎをあまり大き
くとれない。その結果、各ＳＰにおける血流情報を算出
するのに用いるデータの時間的な長さが不十分になり、
精度の悪い血流情報しか（りられない、という問題点が
ある。
には、フレーム数、走査線数、超音波パルス繰返し周波
数などとの兼ね合いがあるためデータ数Ｎをあまり大き
くとれない。その結果、各ＳＰにおける血流情報を算出
するのに用いるデータの時間的な長さが不十分になり、
精度の悪い血流情報しか（りられない、という問題点が
ある。
（発明が解決しようとする問題点）
このように血流情報を算出するの（、用いるデータ数は
多いほど精度の向上が望めるが、従来の超音波血流観測
装置では、フレーム数等の兼ね合いから自ずと制限され
た数となってしまい、このため、角度の低い血流情報し
か冑られないものであった。
多いほど精度の向上が望めるが、従来の超音波血流観測
装置では、フレーム数等の兼ね合いから自ずと制限され
た数となってしまい、このため、角度の低い血流情報し
か冑られないものであった。
そこで本発明は、フレーム数を落とすことなくして高精
度の血流情報が＋ｒＩられる超音波血流観測装置を提供
することにある。
度の血流情報が＋ｒＩられる超音波血流観測装置を提供
することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、被検体内に超音波を送受波して得た散乱
超音波からドツプラー移信号を検出し、ＭＴＩフィルタ
によりクラッタを除去して血流のドツプラ信号のみを抽
出し血流情報を求め表示する超音波血流観測装置におい
て、前記ＭＴＩフィルタは、入力データ及び出力データ
の少なくとも一方の最終値及びＲ終値以前の値に基づい
て後続する複数の入力データ及び出力データの少なくと
も一方を生成する手段を具備した構成にしている。
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、被検体内に超音波を送受波して得た散乱
超音波からドツプラー移信号を検出し、ＭＴＩフィルタ
によりクラッタを除去して血流のドツプラ信号のみを抽
出し血流情報を求め表示する超音波血流観測装置におい
て、前記ＭＴＩフィルタは、入力データ及び出力データ
の少なくとも一方の最終値及びＲ終値以前の値に基づい
て後続する複数の入力データ及び出力データの少なくと
も一方を生成する手段を具備した構成にしている。
（作 用）
このように、ＭＴＩフィルタに、入力データ及び出力デ
ータの少なくとも一方の最終値及び最終値以前の値に基
づいて後続する複数の入力データ及び出力データの少な
くとも一方を生成する手段を具備したことで、ＭＴＩフ
ィルタから出力されるデータ数は増加し、血流情報を算
出するのに用いるデータ数は多いほど精度の向上が望め
ることから、フレーム数を落とすことなくして高精度の
血流情報が得られるようになる。
ータの少なくとも一方の最終値及び最終値以前の値に基
づいて後続する複数の入力データ及び出力データの少な
くとも一方を生成する手段を具備したことで、ＭＴＩフ
ィルタから出力されるデータ数は増加し、血流情報を算
出するのに用いるデータ数は多いほど精度の向上が望め
ることから、フレーム数を落とすことなくして高精度の
血流情報が得られるようになる。
（実施例）
以下、本発明による超音波血流観測装置一実施例を説明
する。第１図において図示しない電源を入れ、超音波探
触子１を被検体（生体）の観測部位にあてる。超音波探
触子１からは送受波回路２により超音波パルスが血流情
報を二次元実時間表示するために十分なフレーム数、走
査線数などの状態で扇状にスキャンしながら送波され、
送波された超音波パルスは被検体内の血流の速度σ含反
映したドプラ偏移（ｄを受け、送受波回路２に受波され
る。送受波回路２の出力であるドプラ偏移Ｊｄを含むエ
コー信号は直交位相検波回路３に入力されて直交位相検
波され、ドプラ偏移（ｄを主体とした信号になる。この
信号はＡ 、−’ Ｄ変換回路４によりディジタル信号
になり、次段のＭＴＩフィルタ回路５に入力され、クラ
ッタ（心臓の壁などによる不要な遅い動き）が除去され
る。
する。第１図において図示しない電源を入れ、超音波探
触子１を被検体（生体）の観測部位にあてる。超音波探
触子１からは送受波回路２により超音波パルスが血流情
報を二次元実時間表示するために十分なフレーム数、走
査線数などの状態で扇状にスキャンしながら送波され、
送波された超音波パルスは被検体内の血流の速度σ含反
映したドプラ偏移（ｄを受け、送受波回路２に受波され
る。送受波回路２の出力であるドプラ偏移Ｊｄを含むエ
コー信号は直交位相検波回路３に入力されて直交位相検
波され、ドプラ偏移（ｄを主体とした信号になる。この
信号はＡ 、−’ Ｄ変換回路４によりディジタル信号
になり、次段のＭＴＩフィルタ回路５に入力され、クラ
ッタ（心臓の壁などによる不要な遅い動き）が除去され
る。
ここで、本実施例におけるＭＴＩフィルタ回路５の詳細
について説明する。すなわち、本実施例のＭＴＩフィル
タ回路５は、第７図に示す従来回路５′に対して、第２
図に示す構成では、スイッチ回路８及びアフターロード
データ発生部９を付加したものとし、第３閏に示す他の
構成では、スイッチ回路８及び近似応答発生部１０を付
加したものとしている。
について説明する。すなわち、本実施例のＭＴＩフィル
タ回路５は、第７図に示す従来回路５′に対して、第２
図に示す構成では、スイッチ回路８及びアフターロード
データ発生部９を付加したものとし、第３閏に示す他の
構成では、スイッチ回路８及び近似応答発生部１０を付
加したものとしている。
第２図では、入力データが存在する期間はスイッチ回路
８を図示Ａに設定し、入力データを直接ＭＴＩフィルタ
５′に入力する。そして、入力データがなくなるとスイ
ッチ回路８を図示８に設定し、アフターロードデータ発
生部９から近似的な入力データをＭＴＩフィルタ５′に
入力することにより、出力データ数を多くするものであ
る。アフターロードデータ発生部９は、ＭＴＩフィルタ
５′の入力データを入力し、入力データがなくなった時
点で近似的な入力データを発生するものであり、上記の
ようにＮ番目のデータを続けて出力する他に、入力デー
タの情報量から推定されるＮ番目以降のデータを′ａ算
して出力する手法などが考えられる。
８を図示Ａに設定し、入力データを直接ＭＴＩフィルタ
５′に入力する。そして、入力データがなくなるとスイ
ッチ回路８を図示８に設定し、アフターロードデータ発
生部９から近似的な入力データをＭＴＩフィルタ５′に
入力することにより、出力データ数を多くするものであ
る。アフターロードデータ発生部９は、ＭＴＩフィルタ
５′の入力データを入力し、入力データがなくなった時
点で近似的な入力データを発生するものであり、上記の
ようにＮ番目のデータを続けて出力する他に、入力デー
タの情報量から推定されるＮ番目以降のデータを′ａ算
して出力する手法などが考えられる。
第３図では、入力データが存在する期間はスイッチ回路
８を図示Ａに設定し、ＩＶＩＴＩフィルタ５′の出力デ
ータを直接出力する。そして入力データがなくなると、
スイッチ回路８を図示Ｂに設定し、近似応答発生部１０
から、近似的な入力データを設定した場合のＮ・ＩＴＩ
フィルタ５′の応答を出力することにより、出力データ
数を多くするものである。近似応答５色生部１０はＭＴ
Ｉフィルタ５′の入力及び出力データを入力し、入力デ
ータがなくなった時点で近似的なＭＴＩフィルタ５′の
出力データを発生するものである。この場合、上記のよ
うにＮ番目の入力データが続けて入力されるという設定
の他に、入力データの情報量から推定されるＮ番目以降
のデータが入力されるという設定などで、Ｎ番目以降の
近似的なＭＴＩフィルタ５′の出力データを、例えば演
算して出力するものである。
８を図示Ａに設定し、ＩＶＩＴＩフィルタ５′の出力デ
ータを直接出力する。そして入力データがなくなると、
スイッチ回路８を図示Ｂに設定し、近似応答発生部１０
から、近似的な入力データを設定した場合のＮ・ＩＴＩ
フィルタ５′の応答を出力することにより、出力データ
数を多くするものである。近似応答５色生部１０はＭＴ
Ｉフィルタ５′の入力及び出力データを入力し、入力デ
ータがなくなった時点で近似的なＭＴＩフィルタ５′の
出力データを発生するものである。この場合、上記のよ
うにＮ番目の入力データが続けて入力されるという設定
の他に、入力データの情報量から推定されるＮ番目以降
のデータが入力されるという設定などで、Ｎ番目以降の
近似的なＭＴＩフィルタ５′の出力データを、例えば演
算して出力するものである。
上記における本実施例のＭＴＩフィルタ回路５の作用を
、従来のＭＴＩフィルタ回路５′と比較して説明する。
、従来のＭＴＩフィルタ回路５′と比較して説明する。
第４図（ａ）に第７図に示す従来のＭＴＩフィルタ回路
５′の入力の一例を示し、第４図（ｂ）にその出力の一
例を示す。第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、入力デ
ータがＮＩＩＩの時系列とすると、出力もＮ個しか得ら
れない。しかしながら第７図及び式（２）に着目すると
、データのＮ番目が入力され、Ｎ番目の出力が得られた
時点ではフィルタ５′の内部にはＮ−１及びＮ−２番目
のデータが残っている。従って、本実施例のように従来
のＭＴＩフィルタ回路５′にスイッチ回路８を介してア
フターロードデータ発生部８又は近似応答発生部１０を
設けて、入力データがなくなった後も近似的な入力デー
タを２＠与えるような状態にすることにより、Ｎ−１及
びＮ−２１目の入力データの情報を反映する出力を得る
ことができ、出力データが２個多くなる。この様子を第
５図に示す。第５図（ａ ）は近似的な入力データとし
てＮ番目のデータを続けて与えた場合の入力を示し、第
５図（ｂ）はその場合の出力を示す。
５′の入力の一例を示し、第４図（ｂ）にその出力の一
例を示す。第４図（ａ）、（ｂ）に示すように、入力デ
ータがＮＩＩＩの時系列とすると、出力もＮ個しか得ら
れない。しかしながら第７図及び式（２）に着目すると
、データのＮ番目が入力され、Ｎ番目の出力が得られた
時点ではフィルタ５′の内部にはＮ−１及びＮ−２番目
のデータが残っている。従って、本実施例のように従来
のＭＴＩフィルタ回路５′にスイッチ回路８を介してア
フターロードデータ発生部８又は近似応答発生部１０を
設けて、入力データがなくなった後も近似的な入力デー
タを２＠与えるような状態にすることにより、Ｎ−１及
びＮ−２１目の入力データの情報を反映する出力を得る
ことができ、出力データが２個多くなる。この様子を第
５図に示す。第５図（ａ ）は近似的な入力データとし
てＮ番目のデータを続けて与えた場合の入力を示し、第
５図（ｂ）はその場合の出力を示す。
上述したように、各走査線ごとに、アフターロードデー
タ発生部９あるいは近似応答発生部１０が動作し、ＭＴ
Ｉフィルタ回路５の出力データの数が増加する。その出
力データは次段の血流情報演算部６に入力され、血流情
報演算部６ではその数の多い入力データを用いて血流の
平均速度σ。
タ発生部９あるいは近似応答発生部１０が動作し、ＭＴ
Ｉフィルタ回路５の出力データの数が増加する。その出
力データは次段の血流情報演算部６に入力され、血流情
報演算部６ではその数の多い入力データを用いて血流の
平均速度σ。
分散情報σ２１強度Ｐを精度良く算出し、以上により表
示部７には実時間性が良く、且つ精度の良い血流情報の
像が得られる。
示部７には実時間性が良く、且つ精度の良い血流情報の
像が得られる。
本発明は主旨を変えないで種々の変形例を含むことは言
うまでもない。例えば、ＭＴＩフィルタ回路は二次の巡
回型ディジタルフィルタの場合について記述したが、そ
れ以外の場合についても同様の手法を用いることができ
る。
うまでもない。例えば、ＭＴＩフィルタ回路は二次の巡
回型ディジタルフィルタの場合について記述したが、そ
れ以外の場合についても同様の手法を用いることができ
る。
［発明の効果コ
以上のように本発明では、ＭＴＩフィルタに、入力デー
タ及び出力データの少なくとも一方の最終値及び最終値
以前の値に基づいて後続する複数の入力データ及び出力
データの少なくとも一方を生成する手段を具備したこと
で、ＭＴＩフィルタから出力されるデータ数は増加し、
血流情報を算出するのに用いるデータ数は多いほど精度
の向上が望めることから、血流情報を二次元実時間表示
するために不足のないフレーム数、走査線数、超音波パ
ルス繰返し周波数の状態で、精度の良い血流情報を算出
し、表示することができる。また、従来の血流情報の精
度を維持した状態で、フレーム数を増加したり、走査線
数を多くしたりすることができ、より実時間性を高める
こともできる。
タ及び出力データの少なくとも一方の最終値及び最終値
以前の値に基づいて後続する複数の入力データ及び出力
データの少なくとも一方を生成する手段を具備したこと
で、ＭＴＩフィルタから出力されるデータ数は増加し、
血流情報を算出するのに用いるデータ数は多いほど精度
の向上が望めることから、血流情報を二次元実時間表示
するために不足のないフレーム数、走査線数、超音波パ
ルス繰返し周波数の状態で、精度の良い血流情報を算出
し、表示することができる。また、従来の血流情報の精
度を維持した状態で、フレーム数を増加したり、走査線
数を多くしたりすることができ、より実時間性を高める
こともできる。
第１図乃至第３図は本発明による超音波血流観測装置の
一実施例の構成を示すもので第１図は全体のブロック図
、第２図及び第３図は要部であるＭＴＩフィルタ回路の
ブロック図、第４図は従来のＭＴＩフィルタの入出力特
性図、第５図は本実施例のＭＴＩフィルタ回路の入出力
持性図、第６図は超音波スキャンの様子を示す図、第７
図は従来のＭＴＩフィルタ回路の構成を示すブロック図
である。 １・・・超音波探触子、２・・・超音波送受波回路、３
・・・直交位相検波回路、４・・・Ａ／Ｄ変換部、５・
・・ＭＴＩフィルタ回路、５′・・・ＭＴＩフィルタ回
路〈従来）、６・・・血流情報演算部、７・・・表示部
、８・・・スイッチ回路、９・・・アフターロードデー
タ発生部、１０・・・近似応答発生部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第５図
一実施例の構成を示すもので第１図は全体のブロック図
、第２図及び第３図は要部であるＭＴＩフィルタ回路の
ブロック図、第４図は従来のＭＴＩフィルタの入出力特
性図、第５図は本実施例のＭＴＩフィルタ回路の入出力
持性図、第６図は超音波スキャンの様子を示す図、第７
図は従来のＭＴＩフィルタ回路の構成を示すブロック図
である。 １・・・超音波探触子、２・・・超音波送受波回路、３
・・・直交位相検波回路、４・・・Ａ／Ｄ変換部、５・
・・ＭＴＩフィルタ回路、５′・・・ＭＴＩフィルタ回
路〈従来）、６・・・血流情報演算部、７・・・表示部
、８・・・スイッチ回路、９・・・アフターロードデー
タ発生部、１０・・・近似応答発生部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）被検体内に超音波を送受波して得た散乱超音波か
らドップラ偏移信号を検出し、ＭＴＩフィルタによりク
ラッタを除去して血流のドップラ信号のみを抽出し血流
情報を求め表示する超音波血流観測装置において、前記
ＭＴＩフィルタは、入力データ及び出力データの少なく
とも一方の最終値及び最終値以前の値に基づいて後続す
る複数の入力データ及び出力データの少なくとも一方を
生成する手段を具備したことを特徴とする超音波血流観
測装置。 - （２）前記手段は、フィルタ本体への入力データを入力
し、この入力データに基づいてフィルタ本体に入力され
るべきデータを近似的に生成し、この近似データをフィ
ルタ本体へのデータ入力が無くなつた時点で前記フィル
タ本体に与えるアフターロードデータ発生部を具備した
構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の超音波血流観測装置。 - （３）前記手段は、フィルタ本体への入力データ及びフ
ィルタ本体からの出力データを入力し、この入力データ
及び出力データに基づいて近似的な出力データを生成し
、フィルタ本体の出力が無くなった時点で出力する近似
応答発生部を具備した構成であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超音波血流観測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23066386A JPS6382636A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 超音波血流観測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23066386A JPS6382636A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 超音波血流観測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382636A true JPS6382636A (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=16911342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23066386A Pending JPS6382636A (ja) | 1986-09-29 | 1986-09-29 | 超音波血流観測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6382636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484953A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波ドプラ映像装置 |
-
1986
- 1986-09-29 JP JP23066386A patent/JPS6382636A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484953A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波ドプラ映像装置 |
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