JP2006014916A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波診断装置に関し、特に、連続波を利用する超音波診断装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus, and more particularly to an ultrasonic diagnostic apparatus using a continuous wave.
超音波診断装置において連続波を利用した技術として、連続波ドプラが知られている。連続波ドプラでは、例えば、数MHzの正弦波状の送信波が生体内へ連続的に放射され、生体内からの反射波が連続的に受波される。反射波には、生体内における移動体(例えば血流)によるドプラシフト情報が含まれる。そこで、その情報を取り出して周波数解析し、移動体の速度情報を反映したドプラ波形などが形成される。 As a technique using a continuous wave in an ultrasonic diagnostic apparatus, a continuous wave Doppler is known. In continuous wave Doppler, for example, a sinusoidal transmission wave of several MHz is continuously radiated into the living body, and a reflected wave from the living body is continuously received. The reflected wave includes Doppler shift information by a moving body (for example, blood flow) in the living body. Therefore, the information is extracted and subjected to frequency analysis, and a Doppler waveform reflecting the velocity information of the moving body is formed.
これに対し、レーダ装置などでは、連続波である搬送波信号にFM変調をかけることにより、移動体の速度に加えて移動体の位置を測定する技術が知られている(例えば特許文献1)。 On the other hand, in a radar apparatus or the like, a technique is known in which the position of a moving body is measured in addition to the speed of the moving body by applying FM modulation to a carrier wave signal that is a continuous wave (for example, Patent Document 1).
上記のように、レーダ装置などでは、連続波を利用して移動体の位置を測定する技術が知られているものの、超音波診断装置においては実現されていなかった。 As described above, although a technique for measuring the position of a moving body using a continuous wave is known in a radar apparatus or the like, it has not been realized in an ultrasonic diagnostic apparatus.
そこで、本発明は、連続波を利用した新たな超音波診断装置の提供を目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a new ultrasonic diagnostic apparatus using continuous waves.
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、搬送波信号を変調信号により周波数変調し、変調送信信号を生成する送信部と、前記変調送信信号の供給によって生体に対して超音波を送波し、生体からの反射波を受波して受信信号を出力する送受波器と、前記受信信号を前記変調送信信号を用いて復調し、これにより周波数差信号を得る受信部と、前記周波数差信号の周波数スペクトラムから得られる送受信信号間における周波数差に基づいて生体内組織の位置を求める位置演算部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a transmitter that generates a modulated transmission signal by frequency-modulating a carrier wave signal using a modulation signal, and a living body that supplies the modulated transmission signal. And a transmitter / receiver for receiving a reflected wave from a living body and outputting a reception signal, and demodulating the reception signal using the modulated transmission signal, thereby generating a frequency difference signal. And a position calculation unit that obtains the position of the in vivo tissue based on the frequency difference between the transmission and reception signals obtained from the frequency spectrum of the frequency difference signal.
望ましくは、前記位置演算部は、前記周波数スペクトラムに含まれる少なくとも一つの周波数差成分に基づいて、その周波数差成分に対応する組織の位置を算出する、ことを特徴とする。望ましくは、前記送受波器の周波数特性を補償するように前記変調送信信号の振幅を制御する周波数特性補償部をさらに有することを特徴とする。さらに望ましくは、前記変調信号は、鋸歯状波、三角波、正弦波のうちのいずれか一つであることを特徴とする。 Preferably, the position calculation unit calculates the position of the tissue corresponding to the frequency difference component based on at least one frequency difference component included in the frequency spectrum. Preferably, the apparatus further includes a frequency characteristic compensation unit that controls the amplitude of the modulated transmission signal so as to compensate the frequency characteristic of the transducer. More preferably, the modulation signal is any one of a sawtooth wave, a triangular wave, and a sine wave.
また、上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である超音波診断装置は、搬送波信号を変調信号により周波数変調し、変調送信信号を生成する送信部と、前記変調送信信号の供給によって生体に対して超音波を送波し、生体からの反射波を受波して受信信号を出力する送受波器と、前記受信信号を前記変調送信信号を用いて復調し、これにより送受信信号間における周波数差を反映させた周波数差信号を得る受信部と、前記周波数差信号の周波数スペクトラムの時間変化に基づいて生体内組織の速度を求める速度演算部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ultrasonic diagnostic apparatus according to a preferred aspect of the present invention includes a transmitter that frequency-modulates a carrier wave signal using a modulation signal and generates a modulated transmission signal, and supply of the modulated transmission signal A transmitter / receiver for transmitting an ultrasonic wave to a living body, receiving a reflected wave from the living body and outputting a received signal, and demodulating the received signal using the modulated transmission signal, thereby transmitting and receiving signals A receiving unit that obtains a frequency difference signal that reflects a frequency difference between them, and a speed calculation unit that obtains the speed of a tissue in a living body based on a time change of a frequency spectrum of the frequency difference signal.
望ましくは、前記速度演算部は、前記周波数スペクトラムに含まれる少なくとも一つの周波数差成分の時間変化に基づいて、その周波数差成分に対応する組織の速度を算出することを特徴とする。さらに望ましくは、前記速度演算部は、前記周波数差成分の位相の時間変化から前記速度を算出することを特徴とする。さらに望ましくは、前記速度演算部は、異なる時刻に対応する二つの前記周波数スペクトラムの差を求める自己相関回路を含むことを特徴とする。 Preferably, the velocity calculation unit calculates the velocity of the tissue corresponding to the frequency difference component based on a time change of at least one frequency difference component included in the frequency spectrum. More preferably, the speed calculation unit calculates the speed from a temporal change in the phase of the frequency difference component. More preferably, the speed calculation unit includes an autocorrelation circuit for obtaining a difference between the two frequency spectra corresponding to different times.
本発明により、連続波を利用した新たな超音波診断装置が提供される。その結果、例えば、連続波を利用して組織の位置測定を行うことが可能になる。 According to the present invention, a new ultrasonic diagnostic apparatus using a continuous wave is provided. As a result, for example, it is possible to perform tissue position measurement using a continuous wave.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図1には、本発明に係る超音波診断装置の好適な実施形態が示されており、図1はその全体構成を示すブロック図である。送信用振動子10は生体内へ送信波を連続的に送波し、また、受信用振動子12は生体内からの反射波を連続的に受波する。このように、送信および受信が、それぞれ異なる振動子で連続的に実行される。なお、図1では、送信用振動子10および受信用振動子12をそれぞれ一つのブロックで示しているが、送信用振動子10および受信用振動子12は、それぞれ、複数の振動素子で形成されてもよい。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration thereof. The transmitting
送信器14は、送信用振動子10へ送信信号を供給して超音波を送波させる。送信器14には、FM変調されたFM連続波(FMCW波)が入力され、このFM連続波に対応する送信波が送信用振動子10から送波される。
The
FM変調器18は、RF波発振器22から供給されるRF波、および、鋸歯状波発振器20から供給される鋸歯状の変調波(後に詳述する図3の符号40)に基づいてFM連続波(後に詳述する図4(A)の送信波形)を発生する。そして、振幅制御部16は、送信用振動子10や受信用振動子12の周波数特性を補償するように、FM変調器18で生成されるFM連続波の振幅を制御する。
The
図2は、振幅制御部(図1の符号16)における振幅制御を説明するための図である。以下、図1に示した部分には図1の符号を付して説明する。
FIG. 2 is a diagram for explaining amplitude control in the amplitude control unit (
図2(A)は送信用振動子10および受信用振動子12を含む探触子の振幅−周波数特性を示しており、横軸に示される周波数に応じて探触子の振幅が異なる。このため、振幅制御部16は、図2(B)に示される特性でFM連続波の振幅を周波数に応じて制御することにより、探触子の周波数特性を補償する。つまり、探触子の振幅特性の逆の特性となるようにFM連続波の振幅を周波数に応じて制御し、探触子から送波される超音波の振幅が周波数帯域内で均一に保たれるように補償する。
FIG. 2A shows the amplitude-frequency characteristics of a probe including the
図1に戻り、前置増幅器24および主増幅器26は、受信用振動子12から供給される受波信号に対して増幅処理を施し、受信RF信号を形成して受信ミキサ28へ出力する。受信ミキサ28は、受信RF信号に対して検波を施す回路である。受信ミキサ28に供給される参照信号は、FM変調器18で生成されたFM連続波である。ここで、増幅制御部16で振幅制御されたFM連続波を受信ミキサ28に参照信号として供給するようにしてもよい。こうして、受信ミキサ28において、受信RF信号に対して送信用のFM連続波による検波が行われ、バンドパスフィルタ(BPF)30によって送受信信号間における周波数差信号が抽出される。周波数差信号については後に図3および図4を利用して詳述する。
Returning to FIG. 1, the
なお、受信ミキサ28は、受信RF信号に対して直交検波を施して複素信号を生成してもよい。直交検波の場合、振幅制御部16から出力されるFM連続波と、そのFM連続波の位相をπ/2だけずらした連続波とによる、二つの連続波を参照信号として検波を行い、同相成分と直交成分の二つの成分を出力すればよい。
Note that the
BPF30によって抽出された周波数差信号は、位置演算部32に、さらに位置演算部32を経由して速度演算部34に供給される。
The frequency difference signal extracted by the
位置演算部32は周波数差信号に基づいて生体内組織の位置を演算し、また、速度演算部34は各周波数差信号に相当する各周波数スペクトラムの時間変化に基づいて生体内組織の速度を演算する。位置演算部32および速度演算部34は、例えば、FFT演算を行う演算器(CPUやDSPなど)で構成される。位置演算部32および速度演算部34で求められた組織の位置情報や速度情報は、表示部36に出力され、例えば、位置情報に基づく生体内の断層画像、あるいは、速度情報に基づくドプラ画像やカラードプラ画像などが表示部36に表示される。
The
以上、概説したように、本実施形態では、鋸歯状波でFM変調した連続波による超音波(FMCW波)を送受波し、組織の位置情報や速度情報を取得する。そこで、次にその原理について詳述する。なお、以下において、図1に示した部分には図1の符号を付して説明する。 As described above, in this embodiment, ultrasonic waves (FMCW waves) of continuous waves that are FM-modulated with sawtooth waves are transmitted and received to acquire tissue position information and velocity information. Then, the principle is explained in full detail next. In the following description, the parts shown in FIG.
図3は、周波数差信号から位置情報を取得する原理を説明するための図である。図3は、一つの対象組織から受信信号を取得した場合の例を示している。そして、図3(A)には、送信周波数40および受信周波数42の時間変化の様子が示されており、図3(B)には、送受信信号の周波数差(周波数差信号44)の時間変化の様子が示されている。 送信周波数40は、送信用振動子10から送波される超音波の周波数変化に相当し、受信周波数42は、受信用振動子12で受波される組織からの反射波の周波数変化に相当する。また、周波数差信号44は、BPF30によって抽出される信号である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of acquiring position information from the frequency difference signal. FIG. 3 shows an example in which a received signal is acquired from one target tissue. 3A shows how the
送信周波数40は、鋸歯状波発振器20で生成される。送信周波数40は、時間Tmの間に−ΔωからΔωまで周波数が変化し、これが繰り返される鋸歯状の周波数変化をするFM変調波である。この、鋸歯状波で変調された送信波は、生体内を伝播して組織によって反射される。このため、往復伝播距離に応じた遅延を伴って受波される。この様子を示すのが受信周波数42である。つまり、受信周波数42は、送信周波数40から遅延時間τだけずれて取得される。
The
時間τは、超音波の往復伝播時間に相当する。そこで、探触子から対象組織までの距離をL、音速をcとすると、時間τは次式のようになる。
図4は、周波数差信号から位置情報を取得する原理を説明するための図であり、図4は、複数の対象組織から受信信号を取得した場合の例を示している。 FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of acquiring position information from a frequency difference signal, and FIG. 4 shows an example in which received signals are acquired from a plurality of target tissues.
図4(A)は、送信用振動子10へ供給される送信波形(FM連続波:FMCW波)を示している。図4(B)は、送信周波数40および複数の受信周波数42a〜42dの時間変化の様子を示している。複数の受信周波数42a〜42dは、それぞれ、異なる深さに存在する対象組織からの受信信号に相当する。複数の受信周波数42a〜42dは、それぞれ、対応する組織の深さに応じて送信周波数40に対して遅延を伴って受波される。
FIG. 4A shows a transmission waveform (FM continuous wave: FMCW wave) supplied to the
図4(C)は、複数の受信周波数42a〜42dの各々について、送信周波数40との差である周波数差信号44a〜44dの時間変化の様子を示している。周波数差信号44a〜44dは、BPF30によって一括して抽出される信号である。つまり、BPF30は、周波数差信号44a〜44dが重ね合わされた信号を出力する。
FIG. 4C shows how the frequency difference signals 44a to 44d, which are differences from the
位置演算部32は、この重ね合わされた信号から、各深さごとの周波数差信号を抽出する。このため、位置演算部32は、図4(C)に示す信号処理時間帯48にウィンドウを設定し、設定したウィンドウ内でBPF30からの出力信号を、例えばFFTなどを利用して周波数解析し、図4(D)に示す周波数電力スペクトラムを取得する。
The
図4(D)に示す周波数電力スペクトラムは、周波数差信号44a〜44dが重ね合わされた信号の周波数スペクトラムに相当する。したがって、各周波数差信号44a〜44dの周波数位置で、スペクトラム成分50a〜50dを含む波形となる。
The frequency power spectrum shown in FIG. 4D corresponds to the frequency spectrum of the signal in which the frequency difference signals 44a to 44d are superimposed. Therefore, the waveform includes the
そこで、位置演算部32は、必要とする周波数帯域の信号を抽出した後、FFT等により周波数スペクトラムの各スペクトラム成分50a〜50dに変換し、その周波数成分から、周波数差信号44a〜44dの信号処理時間帯48における周波数差Δδを求める。こうして、各深さごとに、周波数差Δδと、既知の値であるΔω,Tm,cから、数4を利用して、各組織の深さ(位置)に相当する距離Lが求められる。
Therefore, the
図5は、周波数差信号から速度情報を取得する原理を説明するための図であり、周波数差信号の周波数スペクトラムの時間変化を示している。 FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of acquiring speed information from the frequency difference signal, and shows the time change of the frequency spectrum of the frequency difference signal.
図5は、図4(D)を利用して説明した周波数スペクトラムを、周波数軸と時間軸によって二次元的に表現したものであり、図5における周波数軸が、図4(D)における縦軸に対応する。したがって、図5においても、所定周波数におけるスペクトラムは、その周波数に対応する深さからの反射波に相当する。なお、図5において、周波数スペクトラムは、振幅成分と位相成分とを含む複素振幅で表現されており、図5において棒状に表現された各スペクトラムの棒の長さが振幅に相当し、棒の傾きが位相に相当する。 FIG. 5 is a two-dimensional representation of the frequency spectrum described with reference to FIG. 4D using a frequency axis and a time axis. The frequency axis in FIG. 5 is the vertical axis in FIG. Corresponding to Therefore, also in FIG. 5, the spectrum at a predetermined frequency corresponds to a reflected wave from a depth corresponding to that frequency. In FIG. 5, the frequency spectrum is represented by a complex amplitude including an amplitude component and a phase component. The length of each spectrum bar represented in a bar shape in FIG. 5 corresponds to the amplitude, and the slope of the bar. Corresponds to the phase.
対象組織が固定していれば、その対象組織から得られる周波数スペクトラムは時間に関係なく一定となる。つまり、図5で、固定された組織に相当する周波数のスペクトラムは、時間に関係なくその棒の長さや傾きが一定となる。一方、対象組織が移動していると、その対象組織から得られる周波数スペクトラムは時間と共に変化する。つまり、図5で、移動組織に相当する周波数のスペクトラムは、時間と共に、その棒の長さや傾きが変化する。したがって、周波数スペクトラムの振幅成分と位相成分について、その時間変動を解析すれば、その周波数成分に相当する速度、つまり、その周波数成分に対応する組織の速度を求めることができる。 If the target tissue is fixed, the frequency spectrum obtained from the target tissue is constant regardless of time. That is, in FIG. 5, in the spectrum of the frequency corresponding to the fixed tissue, the length and inclination of the bar are constant regardless of time. On the other hand, when the target tissue is moving, the frequency spectrum obtained from the target tissue changes with time. That is, in FIG. 5, in the spectrum of the frequency corresponding to the moving tissue, the length and inclination of the bar change with time. Therefore, by analyzing the time variation of the amplitude component and the phase component of the frequency spectrum, the velocity corresponding to the frequency component, that is, the tissue velocity corresponding to the frequency component can be obtained.
図6は、周波数差信号から速度情報を取得する原理を説明するための図であり、所定時刻における周波数スペクトラムの各周波数成分(Δδ1〜Δδ4)を複素表現したものである。図6の各周波数成分(Δδ1〜Δδ4)は、図5において周波数軸方向に並ぶ互いに異なる複数の周波数成分に対応する。 FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of acquiring speed information from a frequency difference signal, and is a complex representation of each frequency component (Δδ1 to Δδ4) of a frequency spectrum at a predetermined time. Each frequency component (Δδ1 to Δδ4) in FIG. 6 corresponds to a plurality of different frequency components arranged in the frequency axis direction in FIG.
速度演算部34は、BPF30からの出力信号を位置演算部32によって周波数振幅スペクトラムに変換した信号、つまり図4(C)に示した周波数差信号を、例えばFFTなどを利用して解析する。そして、図6に示すように、Iチャンネル信号成分とQチャンネル信号成分の二つの成分で、各周波数成分(Δδ1〜Δδ4)を複素表現する。図6は、所定時刻における周波数スペクトラムの各周波数成分の複素振幅を示すものであるが、速度演算部34は、各時刻ごとに各周波数成分を複素表現で求め、各周波数成分ごとに時間変動を解析する。
The
各周波数成分(Δδ1〜Δδ4)は、それぞれ、各深さにおける組織の受信信号に対応するため、各周波数成分(Δδ1〜Δδ4)の時間変化を解析することで、各深さ(位置)における組織の速度を求めることができる。 Since each frequency component (Δδ1 to Δδ4) corresponds to the received signal of the tissue at each depth, the tissue at each depth (position) is analyzed by analyzing the time change of each frequency component (Δδ1 to Δδ4). Can be determined.
図7には、図1に示す超音波診断装置の変形例が示されており、図7はその全体構成を示すブロック図である。 FIG. 7 shows a modification of the ultrasonic diagnostic apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration.
図7において、図1に示した部分と符号が同じ部分は、その構成および動作が図1のものと同じであるため説明を省略する。図1において説明したように、図7においても、BPF30から送受信信号間における周波数差信号が出力される。
7, parts having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 have the same configuration and operation as those in FIG. As described in FIG. 1, also in FIG. 7, the frequency difference signal between the transmission and reception signals is output from the
FFT60は、BPF30から出力される周波数差信号(図4(C)に相当する信号)を周波数解析し、各時刻ごとに周波数スペクトラムの複素信号(図5に相当する信号)を生成する。
The
そして、乗算器72において、FFT60から入力される現時刻の周波数スペクトラムの複素信号と、遅延線70を介して入力される所定時間前の周波数スペクトラムの複素信号とが乗算され、低域フィルタ74によって、二つの時刻における複素信号の差が抽出される。速度演算回路76は、低域フィルタ74によって抽出された二つの時刻における複素信号の差から、周波数スペクトラムの各周波数成分ごとの時間変動を解析する。
The
各周波数成分は、それぞれ、各深さにおける組織の受信信号に対応するため、各周波数成分の時間変化を解析することで、各深さ(位置)における組織の速度を求めることができ、求めた速度を速度・速度分散表示部78に表示させる。
Since each frequency component corresponds to the received signal of the tissue at each depth, the velocity of the tissue at each depth (position) can be obtained by analyzing the time change of each frequency component. The speed is displayed on the speed / speed
なお、図7に示すように、分散演算回路80を設けて、FFT60から出力される各時刻ごとの周波数スペクトラムの複素信号から、速度分散を演算し、それを速度、速度分散表示部78に表示させてもよい。
As shown in FIG. 7, a
また、位置演算回路62は、各深さごとに周波数差Δδと、既知の値であるΔω,Tm,cから、数4を利用して、各組織の深さ(距離L)が求められる。そして、位置表示部64に求められた位置に基づく情報(例えば、断層画像など)が表示される。
Further, the
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本実施形態(その変形例を含む)は次のような利点を有している。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this embodiment (including the modification) has the following advantages.
一般に、パルス波を利用する場合(パルス方式の場合)、SNRを向上させるためには、超音波パルスの尖頭値電力を大きくしなければならない。超音波パルスの尖頭値電力を大きくするためには、送信部の回路の高耐圧化や受信側への漏れ防止対策などが必要になるなど、回路構成が複雑になる。もちろん、超音波パルスの尖頭値電力を大きくした場合、ピーク音圧による生体への影響も考慮する必要がある。また、パルス方式で距離分解能を確保する場合、パルスの立ち上がり、立ち下り時間を小さくするために、受信系を広帯域に保つ必要がある。 Generally, when a pulse wave is used (in the case of a pulse method), the peak power of an ultrasonic pulse must be increased in order to improve the SNR. In order to increase the peak power of the ultrasonic pulse, the circuit configuration becomes complicated, for example, it is necessary to increase the breakdown voltage of the circuit of the transmission unit and to take measures to prevent leakage to the reception side. Of course, when the peak power of the ultrasonic pulse is increased, it is necessary to consider the influence of the peak sound pressure on the living body. Further, when the distance resolution is ensured by the pulse method, it is necessary to keep the receiving system in a wide band in order to reduce the rise time and fall time of the pulse.
本実施形態では、連続波を利用しているため、復調したベースバンド信号をFFT等により周波数変換した周波数スペクトラム信号の周波数帯域を狭帯域化することができ、パルス方式に比べて信号対ノイズ比(SNR)の向上が期待できる。しかも、距離分解能をパルス方式と同等あるいはそれ以上にすることができる。また、本実施形態では、パルス方式の場合に比べて、高耐圧化が不要となるので回路構成を簡単にすることができ、さらに、装置の小型化や低消費電力化にも有利である。 In this embodiment, since a continuous wave is used, the frequency band of the frequency spectrum signal obtained by frequency-converting the demodulated baseband signal by FFT or the like can be narrowed, and the signal-to-noise ratio compared to the pulse method. An improvement in (SNR) can be expected. Moreover, the distance resolution can be made equal to or higher than that of the pulse method. Further, in the present embodiment, compared with the pulse system, it is not necessary to increase the breakdown voltage, so that the circuit configuration can be simplified, and further, it is advantageous for downsizing of the apparatus and low power consumption.
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。例えば、変調波信号として、鋸歯状波に換えて三角波あるいは正弦波などを利用してもよい。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, embodiment mentioned above is only a mere illustration in all the points, and does not limit the scope of the present invention. For example, a triangular wave or a sine wave may be used as the modulation wave signal instead of the sawtooth wave.
10 送信用振動子、12 受信用振動子、16 振幅制御部、18 FM変調器、20 鋸歯状波発振器、32 位置演算部、34 速度演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記変調送信信号の供給によって生体に対して超音波を送波し、生体からの反射波を受波して受信信号を出力する送受波器と、
前記受信信号を前記変調送信信号を用いて復調し、これにより周波数差信号を得る受信部と、
前記周波数差信号の周波数スペクトラムから得られる送受信信号間における周波数差に基づいて生体内組織の位置を求める位置演算部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 A transmission unit that frequency-modulates a carrier wave signal using a modulation signal and generates a modulated transmission signal;
A transmitter / receiver for transmitting ultrasonic waves to a living body by supplying the modulated transmission signal, receiving a reflected wave from the living body and outputting a reception signal;
A receiver that demodulates the received signal using the modulated transmission signal, thereby obtaining a frequency difference signal;
A position calculation unit for obtaining a position of a tissue in a living body based on a frequency difference between transmission and reception signals obtained from a frequency spectrum of the frequency difference signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記位置演算部は、前記周波数スペクトラムに含まれる少なくとも一つの周波数差成分に基づいて、その周波数差成分に対応する組織の位置を算出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1,
The position calculation unit calculates the position of the tissue corresponding to the frequency difference component based on at least one frequency difference component included in the frequency spectrum,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記送受波器の周波数特性を補償するように前記変調送信信号の振幅を制御する周波数特性補償部をさらに有する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2,
A frequency characteristic compensator for controlling the amplitude of the modulated transmission signal so as to compensate the frequency characteristic of the transducer;
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記変調信号は、鋸歯状波、三角波、正弦波のうちのいずれか一つである、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 3.
The modulation signal is any one of a sawtooth wave, a triangular wave, and a sine wave.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記変調送信信号の供給によって生体に対して超音波を送波し、生体からの反射波を受波して受信信号を出力する送受波器と、
前記受信信号を前記変調送信信号を用いて復調し、これにより送受信信号間における周波数差を反映させた周波数差信号を得る受信部と、
前記周波数差信号の周波数スペクトラムの時間変化に基づいて生体内組織の速度を求める速度演算部と、
を有することを特徴とする超音波診断装置。 A transmission unit that frequency-modulates a carrier wave signal using a modulation signal and generates a modulated transmission signal;
A transmitter / receiver for transmitting ultrasonic waves to a living body by supplying the modulated transmission signal, receiving a reflected wave from the living body and outputting a reception signal;
A receiver that demodulates the received signal using the modulated transmission signal, thereby obtaining a frequency difference signal reflecting a frequency difference between the transmitted and received signals;
A speed calculation unit for determining the speed of the tissue in the living body based on the time change of the frequency spectrum of the frequency difference signal;
An ultrasonic diagnostic apparatus comprising:
前記速度演算部は、前記周波数スペクトラムに含まれる少なくとも一つの周波数差成分の時間変化に基づいて、その周波数差成分に対応する組織の速度を算出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 5,
The velocity calculation unit calculates the velocity of the tissue corresponding to the frequency difference component based on the time change of at least one frequency difference component included in the frequency spectrum.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記速度演算部は、前記周波数差成分の位相の時間変化から前記速度を算出する、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 6,
The speed calculation unit calculates the speed from a temporal change in the phase of the frequency difference component.
An ultrasonic diagnostic apparatus.
前記速度演算部は、異なる時刻に対応する二つの前記周波数スペクトラムの差を求める自己相関回路を含む、
ことを特徴とする超音波診断装置。 The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 7,
The speed calculation unit includes an autocorrelation circuit for obtaining a difference between two frequency spectra corresponding to different times,
An ultrasonic diagnostic apparatus.
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