JP2008149153A - Doppler ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

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Yasuhiko Abe
康彦 阿部
Yoichi Ogasawara
洋一 小笠原
Ryoichi Kanda
良一 神田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide doppler ultrasonic diagnostic apparatus which removes a clutter component sufficiently and certainly, and detects a blood flow at a great slow rate simultaneously regardless of the movement amount of a parenchyma organ even in the situation that influence of the signal value of a blood flow component cannot be ignored as compared with the clutter component. <P>SOLUTION: Doppler ultrasonic diagnostic apparatus has a decision means to decide information about the elimination of a clutter component using a doppler signal which removes large fluctuations in a signal component time-serially by a pretreatment means 45j in advance. Cross-sectional blood flow information of a subject is extracted using the doppler signal which removes the clutter component from the doppler signal based on the information and is obtained. The decision means is equipped with a phase estimation means to estimate momentary phase variation amount of the clutter component included in the doppler signal processed by the pretreatment means. Clutter component removal means 45c-d, 45g, 45i are equipped with a phase correction means 45c which corrects the phase of each doppler data of the doppler signal from the phase variation amount estimated by the phase estimation means 45a-b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、超音波ドプラ法を利用して生体内の血流の動態情報を得る超音波ドプライメージングに係り、とくに、運動している心筋などの臓器が反射したエコー成分(クラッタ成分)を除去して血流情報の検出精度や描出能を向上させた超音波ドプラ診断装置に関する。   The present invention relates to ultrasonic Doppler imaging that uses the ultrasonic Doppler method to obtain dynamic information of blood flow in a living body, and in particular, removes echo components (clutter components) reflected by an organ such as a moving myocardium. The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus that improves blood flow information detection accuracy and rendering ability.

超音波ドプラ法は、超音波信号のドプラ効果を利用して、被検体内の主として血流動態の情報を体外から非観血的に得る手法で、これを実施する超音波診断装置は、今や目覚ましい進歩を遂げている。   The ultrasonic Doppler method is a technique for obtaining blood flow dynamics information in a subject mainly non-invasively from outside the body using the Doppler effect of an ultrasonic signal. Has made remarkable progress.

この超音波診断装置の一つのタイプとして、Bモードのイメージング法のほかに、血流情報を得るための、カラードプラ断層法を実施するCFM(カラーフローマッピング)モードおよびパルスドプラ法を実施するPWモードのイメージング機能を備えた超音波ドプラ診断装置が知られている。CFMモードのイメージングは、レーダ分野で使用されているMTI(移動目標指示装置)の技術を利用したもので、断層面の2次元の血流速度分布像を得ることができる。またPWモードのイメージングによれば、断層面の1点における血流情報を得ることができる。   As one type of this ultrasonic diagnostic apparatus, in addition to the B-mode imaging method, a CFM (color flow mapping) mode for performing color Doppler tomography and a PW mode for performing pulse Doppler method for obtaining blood flow information 2. Description of the Related Art An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus having an imaging function is known. CFM mode imaging uses the technology of MTI (moving target indicating device) used in the radar field, and can obtain a two-dimensional blood flow velocity distribution image of a tomographic plane. Further, according to the imaging in the PW mode, blood flow information at one point on the tomographic plane can be obtained.

超音波プローブを介して超音波信号を生体内に送信したことによって得られる生体からの反射エコーは、超音波プローブで受信される。このプローブから出力される受信信号は受信回路に送られる。受信回路では、受信信号が受信チャンネル毎に増幅され、フォーカスのための遅延時間が与えられて加算される。   A reflected echo from the living body obtained by transmitting an ultrasonic signal into the living body via the ultrasonic probe is received by the ultrasonic probe. The reception signal output from this probe is sent to the reception circuit. In the reception circuit, the reception signal is amplified for each reception channel, and a delay time for focusing is given and added.

Bモードの処理系では、受信回路により整相加算された出力信号を対数増幅器で対数的に増幅し、包絡線検波し、さらにデジタル信号に変換される。このデジタル量のエコー信号は表示系の画像メモリに保持される。   In the B-mode processing system, the output signal phased and added by the receiving circuit is logarithmically amplified by a logarithmic amplifier, envelope-detected, and further converted into a digital signal. This digital echo signal is held in the image memory of the display system.

また、CFMモードの処理系では、受信回路からのエコー信号が直交位相検波器で直交位相検波される。つまり、エコー信号は、超音波周波数とほぼ同一の周波数を有し且つ互いに90度の位相差がある2つの基準信号との間で乗算され、これらの乗算出力はLPFで高周波成分がそれぞれ除去され、実数部および虚数部に対応させた2チャンネルのベースバンドのドプラ信号として抽出される。このベースバンドのドプラ信号はチャンネル毎にA/D変換器によりデジタル信号に変換された後、バッファメモリに一旦、各別に格納される。   In the CFM mode processing system, the echo signal from the receiving circuit is quadrature detected by the quadrature detector. That is, the echo signal is multiplied between two reference signals having substantially the same frequency as the ultrasonic frequency and having a phase difference of 90 degrees from each other, and these multiplication outputs are LPFs from which high frequency components are respectively removed. , And extracted as a 2-channel baseband Doppler signal corresponding to the real part and the imaginary part. The baseband Doppler signal is converted into a digital signal by an A / D converter for each channel, and then temporarily stored in the buffer memory.

このCFMモードの場合、同一走査線方向に複数N回(例えば16回)の超音波パルスの送受信が繰り返される。このため、1枚の画像を再構成するのに必要なデジタル量のドプラデータは、図1に示す如く、実数部および虚数部の信号それぞれについて、第1の次元、第2の次元、および第3の次元から成る3次元データとなり、これがMTIフィルタのバッファメモリに格納される。第1の次元は各走査線数(番号)を表わし、第2の次元は各走査線に沿った深さ方向のピクセル数(番号)を表わし、および第3の次元は各ピクセルについて送受信の繰返しにより得られるドプラデータの数(番号)を表わす。   In this CFM mode, transmission / reception of ultrasonic pulses is repeated N times (for example, 16 times) in the same scanning line direction. Therefore, the digital amount of Doppler data necessary for reconstructing one image has the first dimension, the second dimension, and the second dimension for each of the real part and imaginary part signals, as shown in FIG. It becomes three-dimensional data consisting of three dimensions, and this is stored in the buffer memory of the MTI filter. The first dimension represents the number (number) of each scan line, the second dimension represents the number of pixels (number) in the depth direction along each scan line, and the third dimension represents the repetition of transmission and reception for each pixel. Represents the number (number) of Doppler data obtained by.

このため、走査断面の同一ピクセル位置に着目すると、N回の超音波パルスの送受信により受信エコーが時系列的に得られ、その受信エコーに基づいて直交位相検波されたデジタルデータが第3の次元の方向に順次並べられたものである。この第3の次元の方向に見た時のドプラデータの振幅の変化速度がドプラ偏移周波数の大小、すなわち物体の移動速度の大小に対応する。   For this reason, when focusing on the same pixel position in the scanning section, received echoes are obtained in time series by transmitting and receiving N ultrasonic pulses, and the digital data obtained by quadrature detection based on the received echoes is the third dimension. Are arranged in order. The change speed of the amplitude of the Doppler data when viewed in the direction of the third dimension corresponds to the magnitude of the Doppler shift frequency, that is, the magnitude of the moving speed of the object.

このようにしてMTIフィルタのバッファメモリ内に形成された3次元のデジタルデータ(ドプラ信号)は、各ピクセル位置における第3の次元の方向のデータ列毎に、そのクラッタ成分が除去される。このフィルタリング原理は以下のようである。   The clutter component of the three-dimensional digital data (Doppler signal) formed in the buffer memory of the MTI filter in this way is removed for each data string in the third dimension direction at each pixel position. This filtering principle is as follows.

受信エコーには、血球のようにある程度以上の速度で移動する移動体からのエコー信号と、実質臓器のようなあまり動かない組織からのエコー信号(クラッタ成分という)とが混在している。一般的には、信号強度についてはクラッタ成分の方が血流からのエコー信号よりも大きい(通常、40dB〜80dB程度大きい)。しかし、移動速度については血流からのエコー信号の方がクラッタ成分よりも大きい。つまり、実質臓器のようにあまり動かない物体からの反射信号は、送受信を繰り返しても受信エコーの基準信号に対する位相はあまり変化しないので、上記N個のデジタルデータ列の振幅はあまり変化せず、DC付近の周波数しか持たない。これに対し、血球のようにある程度の速度で移動している物体からの反射信号は、送受信を繰り返す度に、基準信号に対する位相が大きく変わるため、上記N個のデジタルデータ列の振幅変化は速く、その周波数が高い。そこで、MTIフィルタのフィルタ回路をハイパスフィルタとして構成し、その遮断周波数をクラッタ成分を除去可能な値に設定しておく。これにより、検波されたドプラ信号からクラッタ成分が除去され、血流からのエコー信号が抽出される。   In the received echo, an echo signal from a moving body that moves at a certain speed or more, such as a blood cell, and an echo signal (referred to as a clutter component) from a tissue that does not move so much such as a real organ are mixed. Generally, regarding the signal intensity, the clutter component is larger than the echo signal from the blood flow (usually about 40 dB to 80 dB). However, regarding the moving speed, the echo signal from the bloodstream is larger than the clutter component. That is, the reflected signal from an object that does not move so much, such as a real organ, does not change much in phase with respect to the reference signal of the received echo even after repeated transmission and reception, so that the amplitude of the N digital data strings does not change much, It has only a frequency near DC. On the other hand, the reflected signal from an object moving at a certain speed, such as a blood cell, changes greatly in phase with the reference signal every time transmission / reception is repeated, so that the amplitude change of the N digital data strings is fast. The frequency is high. Therefore, the filter circuit of the MTI filter is configured as a high-pass filter, and the cutoff frequency is set to a value that can remove the clutter component. Thereby, the clutter component is removed from the detected Doppler signal, and an echo signal from the blood flow is extracted.

このエコー信号は、その後、血流の運動状態(血流速度、パワー、分散など)の推定処理に付され、その推定情報が表示系の画像メモリに格納される。これにより、Bモードの処理系により得られた白黒の背景像に2次元の速度分布カラー像が重畳されてモニタにカラー表示される。   This echo signal is then subjected to a blood flow motion state (blood flow velocity, power, variance, etc.) estimation process, and the estimated information is stored in the image memory of the display system. As a result, the two-dimensional velocity distribution color image is superimposed on the black and white background image obtained by the B-mode processing system and displayed in color on the monitor.

一方、PWモードの処理系は、一般的には、CFMモードの処理系内の直交位相検波回路で得た実数部および虚数部に対応させた2チャンネルのベースバンド信号を利用する。具体的には、レンジゲート回路により、各ベースバンド信号から所望の深度に対応する時間区間の信号のみ抽出し、この抽出信号を積分してS/N比を向上させる。この積分信号をさらにハイパスフィルタに通してクラッタ成分を除去し、血流成分を検出する。この血流成分信号はデジタル量に変換された後、例えばFFT処理を行う演算回路での血流情報の推定に付される。この結果、断面上の所望位置の血流パワースペクトルが演算される。このパワースペクトルデータは表示系の画像メモリに送られ、ここでの表示準備を介してモニタに実時間の血流速度のスペクトラム像として表示される。
特開平9−193966号公報
On the other hand, the PW mode processing system generally uses two-channel baseband signals corresponding to the real part and the imaginary part obtained by the quadrature detection circuit in the CFM mode processing system. Specifically, only a signal in a time interval corresponding to a desired depth is extracted from each baseband signal by a range gate circuit, and this extracted signal is integrated to improve the S / N ratio. This integrated signal is further passed through a high-pass filter to remove clutter components and detect blood flow components. This blood flow component signal is converted into a digital quantity, and then subjected to estimation of blood flow information in an arithmetic circuit that performs, for example, FFT processing. As a result, a blood flow power spectrum at a desired position on the cross section is calculated. This power spectrum data is sent to the image memory of the display system, and is displayed on the monitor as a spectrum image of the blood flow velocity in real time through display preparation here.
JP-A-9-193966

このようにMTIフィルタはクラッタ成分の除去に用いられているが、実質臓器は実際には様々な原因により微妙に動いている又は動くことがあるため、そのようなクラッタ成分と特に低速度の血流からのエコー信号とを明確に分別することができず、従来のMTIフィルタの場合、必ずしも満足のいくほど、クラッタ成分を的確且つ十分に除去できていないという問題がある。   As described above, the MTI filter is used for removing the clutter component. However, since the actual organ actually moves or may move slightly due to various causes, such a clutter component and particularly a low-speed blood sample are used. There is a problem that the echo signal from the stream cannot be clearly distinguished, and the conventional MTI filter has a problem that the clutter component cannot be accurately and sufficiently removed satisfactorily.

実質臓器は、(1)心臓の拍動(とくに、心臓内の血流を診る場合に問題となる)、(2)心臓の拍動により揺すられて発生する、その周辺臓器の動き、(3)被検者の呼吸に因る動き(体動)、および、(4)操作者の手振れによる動き、などにより動いている、または、動くことがある。   The parenchymal organs are (1) heartbeat (particularly problematic when examining blood flow in the heart), (2) movements of surrounding organs caused by shaking of the heart, (3 It may or may not move due to movements (body movements) caused by the subject's breathing, and (4) movements caused by hand movements of the operator.

このため、MTIフィルタの遮断周波数を図2(a)のように低く設定すると、クラッタ成分を十分に除去しきれず、検波信号にクラッタ成分が残ってしまう(同図の斜線部A参照)。この場合、血流の運動情報として診ている筈の画像にクラッタ成分が一体に入り込んでしまっているから、血流の運動情報の精度に欠け、誤診を招くなどの恐れがあった。   For this reason, when the cutoff frequency of the MTI filter is set low as shown in FIG. 2A, the clutter component cannot be sufficiently removed, and the clutter component remains in the detection signal (see the hatched portion A in FIG. 2). In this case, since the clutter component is integrated into the image of the eyelid being examined as blood flow motion information, the blood flow motion information is inaccurate and may cause misdiagnosis.

反対に、図2(b)に示す如く、MTIフィルタの遮断周波数を高く設定すると、クラッタ成分は的確に除去できるが、同時に血流からのエコー信号もその一部または大半が除去されてしまう(同図斜線部B参照)。とくに、運動速度の低い血流は画面から消えてしまうような事態も起こり、到底、診断の目的を達成することはできない。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the cutoff frequency of the MTI filter is set high, the clutter component can be accurately removed, but at the same time, part or most of the echo signal from the bloodstream is also removed ( (See shaded area B in the figure). In particular, blood flow with a low motion speed may disappear from the screen, and the purpose of diagnosis cannot be achieved.

このようにクラッタ成分の除去と血流からのエコー信号の抽出とに対する遮断特性の要求は相反するものがある。加えて、血流速度は診断部位、個人差に応じても変わる。このため、MTIフィルタの遮断周波数はどうしても妥協的な値に設定して置かざるを得ないことから、従来ではどうしてもクラッタ成分の低減効果を十分に得ることが難しいと同時に、低速度で運動する血流の検出能の低い状態を受容せざるを得ないという問題があった。   In this way, there are conflicting requirements for the blocking characteristics for the removal of clutter components and the extraction of echo signals from the bloodstream. In addition, the blood flow velocity varies depending on the diagnosis site and individual differences. For this reason, the cutoff frequency of the MTI filter inevitably has to be set to a compromise value, so that it is difficult to obtain a sufficient effect of reducing the clutter component in the past, and at the same time blood that moves at a low speed. There was a problem that we had to accept a low flow detection state.

この問題を解決して血流描出能を向上させることを意図して、本発明者らは、特開平9−193966号公報(特願平8−26085号)に記載の超音波診断装置(以下、「先願提案の装置」と呼ぶ)を既に提案している。この装置は、実質臓器の動き量に関わらずクラッタ成分を十分に除去することができ、かつ、速度の非常に低い血流も同時に検出できることを目的としている。この目的を達成させるため、この先願提案の装置は、概略的には、画像のピクセル毎に、以下の3つの処理を行うことを特徴とする。   With the intention of solving this problem and improving blood flow rendering ability, the present inventors have proposed an ultrasonic diagnostic apparatus (hereinafter referred to as JP-A-9-193966) (Japanese Patent Application No. 8-26085). Have already been proposed). The purpose of this apparatus is to be able to sufficiently remove clutter components regardless of the amount of movement of the real organ, and to simultaneously detect a blood flow with a very low velocity. In order to achieve this object, the apparatus proposed in the prior application is generally characterized by performing the following three processes for each pixel of an image.

[1]まず、クラッタ成分を成すデータ間の瞬時的な位相変化を推定し、その瞬時的な位相変化量に応じてドプラ信号の位相変化を補正する。
[2]また、[1]項記載の補正処理の後で、クラッタ成分に対応する一定値を減算する。
[3]さらに、[1]項または[2]項の処理を行う回路の後段に、ハイパスフィルタを備えるとともに、そのフィルタリング特性を、[2]項の一定値減算後の出力信号の特徴に応じて制御する。
[1] First, an instantaneous phase change between the data constituting the clutter component is estimated, and the phase change of the Doppler signal is corrected according to the instantaneous phase change amount.
[2] After the correction process described in [1], a constant value corresponding to the clutter component is subtracted.
[3] Further, a high-pass filter is provided in the subsequent stage of the circuit that performs the processing of [1] or [2], and the filtering characteristic is determined according to the characteristics of the output signal after subtraction of the constant value of [2]. Control.

説明を分かり易くするため、空間上のある一点(ピクセル)のN個のデジタルデータ列(必要に応じて「ドプラ信号」と呼ぶ)に着目して、[1]〜[3]項の処理の概要を説明する。   In order to make the explanation easy to understand, paying attention to N digital data strings (referred to as “Doppler signals” as necessary) at a certain point (pixel) in space, the processing in the items [1] to [3] An outline will be described.

このドプラ信号はN個の離散的なドプラデータから成るが、実質臓器からのドプラ成分(クラッタ成分)と血流からのドプラ成分(血流成分)とに分けて以下のように記述することができる。
[数1]
Zi=A・exp{j・(φi+φ0)}+a・exp{j・(ψi+ψ0)}
……(1)
この式中、第1項はクラッタ成分を示し、第2項は血流成分を示す。添字iはデータ列中のデータの番号(0〜N−1)を意味する。φ0、ψ0はそれぞれ最初のデータによる初期位相、φi、ψiはそれぞれi番目のデータの0番目(最初)のデータに対する位相差を表す。A,aはそれぞれ振幅成分を表している。
This Doppler signal is composed of N discrete Doppler data. The Doppler signal can be described as follows by dividing it into a Doppler component (clutter component) from the real organ and a Doppler component (blood flow component) from the bloodstream. it can.
[Equation 1]
Zi = A · exp {j · (φi + φ0)} + a · exp {j · (ψi + ψ0)}
...... (1)
In this equation, the first term represents the clutter component, and the second term represents the blood flow component. The subscript i means the data number (0 to N-1) in the data string. φ0 and ψ0 each represent an initial phase based on the first data, and φi and ψi each represent a phase difference of the i-th data with respect to the 0th (first) data. A and a each represent an amplitude component.

上記[1],[2]項にあっては、ドプラ信号に含まれているクラッタ成分を除去するため、ドプラ信号Zi(i=0,1,2,…,N−1)に対し、以下のように位相補正操作と一定値減算を組み合わせた処理を行う。
[数2]
Zi・exp{−j・(φi)}−A・exp{j・(φ0)}
=a・exp[j・{(ψi−φi)+φ0}] ……(2)
In the above items [1] and [2], in order to remove the clutter component included in the Doppler signal, the following is applied to the Doppler signal Zi (i = 0, 1, 2,..., N−1). In this way, processing that combines phase correction operation and constant value subtraction is performed.
[Equation 2]
Zi · exp {−j · (φi)} − A · exp {j · (φ0)}
= A · exp [j · {(ψi−φi) + φ0}] (2)

この処理を実行することで、理想的な場合には、クラッタ成分が除去され、血流成分のみを得ることができる。   By executing this process, in an ideal case, the clutter component is removed and only the blood flow component can be obtained.

式(2)に示す理想的な処理を行うには、クラッタ成分の位相項φiをより正確に推定する必要がある。そこで、この「先願提案の装置」にあっては、クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を捕らえるために、データ数N個の全観察期間での平均位相変化量ではなく、例えば以下の式(3)に示すように、微小時間区間(時間幅は2k+1)での平均位相変化量を算出する。この例の場合、N個のデータ列の端部において、平均する微小区間幅を徐々に狭めていき、かかる端部においても位相変化量を推定できるようにしている。

Figure 2008149153
In order to perform the ideal processing shown in Expression (2), it is necessary to estimate the phase term φi of the clutter component more accurately. Therefore, in this "prior application proposed apparatus", in order to capture the instantaneous phase change amount of the clutter component, instead of the average phase change amount over the entire observation period of N data, for example, the following equation As shown in (3), the average phase change amount in a minute time interval (time width is 2k + 1) is calculated. In this example, the average minute section width is gradually narrowed at the ends of the N data strings, and the phase change amount can also be estimated at these ends.
Figure 2008149153

このようにして推定されたデータ列中の各データ間での瞬時的な位相補正量θiを用いて、次式(4)によりクラッタ成分除去のための操作を行う。
[数4]
Zi・exp{−j(θ+θ+……+θi−1)}−Aexp{j(φ0)}
……(4)
Using the instantaneous phase correction amount θi between the data in the data string estimated in this way, an operation for removing the clutter component is performed according to the following equation (4).
[Equation 4]
Zi · exp {−j (θ 1 + θ 2 +... + Θ i−1 )} − A * exp {j * (φ0)}
...... (4)

図3(b),(c)に上記クラッタ成分除去操作の結果の一例を虚数I成分(または実数Q成分)を示す。同図(b)は瞬時的な位相変化を補正する位相補正のみを行った場合を示し、I成分のデータ列の波形がほぼ一定値になっている。また同図(c)は、同図(b)の波形からクラッタ成分に相当する一定値(最初のデータの振幅値)を引いた結果波形であり、これにより、クラッタ成分がほぼ除去されている。   FIGS. 3B and 3C show an example of the result of the clutter component removal operation as an imaginary I component (or real Q component). FIG. 5B shows a case where only phase correction for correcting an instantaneous phase change is performed, and the waveform of the I component data string has a substantially constant value. FIG. 10C is a waveform obtained by subtracting a constant value (amplitude value of the first data) corresponding to the clutter component from the waveform of FIG. 10B, and as a result, the clutter component is substantially removed. .

なお、式(4)中、第2項で表される一定値減算はクラッタ成分を除去する目的で実施されているが、前記特徴[3]のように、後段でハイパスフィルタ処理を実施する構成の場合、一定値減算は必ずしも必要ではない。しかし、後述するように、ハイパスフィルタの遮断特性をドプラ信号の性質に応じて変化させる場合、そのドプラ信号の性質を把握する情報として式(4)の一定値減算を含む処理結果を用いるようにしている。   In equation (4), the constant value subtraction represented by the second term is performed for the purpose of removing the clutter component. However, as in the feature [3], the high-pass filter processing is performed in the subsequent stage. In this case, constant value subtraction is not always necessary. However, as will be described later, when the cutoff characteristic of the high-pass filter is changed according to the property of the Doppler signal, the processing result including the constant value subtraction of Expression (4) is used as information for grasping the property of the Doppler signal. ing.

図3(c)はクラッタ成分が完全に除去され、クラッタ成分よりも周波数が高い血流からのドプラ信号のみが残っている理想的な状態を例示している。しかし、クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を近傍の数データのみを用いて推定したとしても、推定精度には限界があり、式(4)に示す処理だけでは完全にクラッタ成分を除去することは不可能である。   FIG. 3C illustrates an ideal state where the clutter component is completely removed and only the Doppler signal from the blood flow having a higher frequency than the clutter component remains. However, even if the instantaneous phase change amount of the clutter component is estimated using only a few nearby data, there is a limit to the estimation accuracy, and the clutter component can be completely removed only by the processing shown in Equation (4). Is impossible.

そこで、この先願提案の装置では、式(4)の処理によって除去しきれなかったクラッタ成分をハイパスフィルタでさらに低減するように構成している。つまり、このハイパスフィルタの特性を、一定値減算後のドプラ信号の特性に応じて変化させる。具体的には、図4に例示したように、信号のパワー値が大きいほど、式(4)に基づくクラッタ成分の除去が十分でなかったと判断して、ハイパスフィルタの遮断周波数を高くしたり、図5に示す如く、信号パワー値の増大に応じて、遮断周波数だけでなく、フィルタの次数を上げ、減衰特性がより急峻になるように制御する。   In view of this, the apparatus proposed in the prior application is configured to further reduce clutter components that could not be removed by the processing of Expression (4) using a high-pass filter. That is, the characteristics of the high-pass filter are changed according to the characteristics of the Doppler signal after subtraction of a certain value. Specifically, as illustrated in FIG. 4, as the power value of the signal is larger, it is determined that the removal of the clutter component based on Expression (4) is not sufficient, and the cutoff frequency of the high-pass filter is increased, As shown in FIG. 5, not only the cutoff frequency but also the order of the filter is increased in accordance with the increase in the signal power value, and the attenuation characteristic is controlled to be steeper.

また、血流が形成するドプラ信号(血流成分)は式(2)に示す如く、クラッタ成分の位相変化量φiだけ位相シフトを受ける。この位相シフト後の位相値をそのまま用いれば、クラッタ成分に対する相対的な血流速度を得ることができる。しかしながら、通常のCFM処理で提供される血流速度は超音波プローブに対する相対速度であり、真の血流速度ではない。真の血流速度は、血流の実質臓器に対する相対速度であるとする方が自然である。この観点からすれば、この先願提案の装置において上述の如く得られる血流速度の方が真の血流速度であると言える。   Further, the Doppler signal (blood flow component) formed by the blood flow undergoes a phase shift by the phase change amount φi of the clutter component as shown in the equation (2). If the phase value after this phase shift is used as it is, the blood flow velocity relative to the clutter component can be obtained. However, the blood flow velocity provided by normal CFM processing is relative to the ultrasound probe, not the true blood flow velocity. It is natural that the true blood flow velocity is a relative velocity of the blood flow to the real organ. From this point of view, it can be said that the blood flow velocity obtained as described above in the device proposed in the prior application is the true blood flow velocity.

しかしながら、先願提案の装置では、従来の慣習に従い、超音波プローブに対する血流速度を得たい場合、式(4)で用いられている位相補正量を符号反転して次式のように処理することも可能にしている。
Si・exp{+j(θ+θ+……+θi−1)} ……(5)
ここで、Siはハスパスフィルタ通過後のドプラ信号を示す。
However, in the device proposed in the prior application, when it is desired to obtain the blood flow velocity for the ultrasonic probe in accordance with the conventional practice, the phase correction amount used in Equation (4) is inverted and processed as in the following equation. It also makes it possible.
Si · exp {+ j (θ 1 + θ 2 + …… + θ i-1 )} (5)
Here, Si represents the Doppler signal after passing through the Haspass filter.

この操作を行うことにより、血流の超音波プローブに対する相対速度を得ることができる。   By performing this operation, the relative velocity of the blood flow with respect to the ultrasonic probe can be obtained.

このように先願提案の装置は、クラッタ成分を除去して血流の描出能を向上させること等に、ある程度の効果を発揮するが、とくに、最近の多様化した診断法や診断部位まで十分にカバーしたイメージング法にはなっておらず、未解決の問題があった。この未解決の問題は以下のようなものである。   As described above, the device proposed in the prior application is effective to a certain extent in removing the clutter component and improving the ability to depict blood flow, but it is particularly sufficient for recent diversified diagnostic methods and diagnostic sites. However, there was an unsolved problem. The unresolved problem is as follows.

[未解決の問題(A]
上述した先願提案の装置は、クラッタ成分の信号値は血流成分に比べて非常に大きく、A(クラッタ成分の信号値)>>a(血流成分の信号値)であることを前提とし、式(3)に示すように、式(1)のドプラ信号Ziそのものを用いて第1項のクラッタ成分を推定しようとしている。この前提は生体内の、心腔などを除いた殆どの部分で成立すると考えられるが、心腔内のように、超音波の送受信ビーム幅に比べて十分に大きな血管系の場合には、一概に、A>>aとは言えない。
[Unresolved issue (A)
The above-mentioned device proposed by the prior application is based on the premise that the clutter component signal value is very large compared to the blood flow component, and A (clutter component signal value) >> a (blood flow component signal value). As shown in Equation (3), the clutter component of the first term is to be estimated using the Doppler signal Zi itself of Equation (1). This premise is considered to be valid in most parts of the living body except for the heart chamber. However, in the case of a vascular system that is sufficiently larger than the transmission / reception beam width of the ultrasound, such as in the heart chamber, Furthermore, it cannot be said that A >> a.

さらに、近年盛んに研究されている超音波造影剤を生体に注入するコントラストエコグラフィの場合、血流からの散乱成分が増強され、血流からのドプラ信号(血流成分)の信号値aが相対的に大きくなる。この場合、血流成分の影響を無視できなくなる。すなわち、本来は、クラッタ成分のみを反映した位相変化量θiを求めたいのに対し、この造影剤注入の場合には、位相変化量θiに対する血流成分の影響が大きくなり、推定される位相差θiの誤差が増大する。この結果、位相補正操作が理想的な状態ではなくなり、クラッタ成分の除去効果が半減してしまう。極端な例としては、仮にA<<aとなるケースが発生したとすると、かかる位相補正操作はクラッタ成分ではなく、血流成分を除去するように効いてしまい、所期の目的は到底達成し得ないことになる。   Furthermore, in the case of contrast echography in which an ultrasound contrast agent that has been actively studied in recent years is injected into a living body, the scattered component from the bloodstream is enhanced, and the signal value a of the Doppler signal (bloodstream component) from the bloodstream is increased. It becomes relatively large. In this case, the influence of the blood flow component cannot be ignored. That is, originally, it is desired to obtain the phase change amount θi reflecting only the clutter component, but in the case of this contrast agent injection, the influence of the blood flow component on the phase change amount θi becomes large, and the estimated phase difference The error of θi increases. As a result, the phase correction operation is not in an ideal state, and the effect of removing the clutter component is halved. As an extreme example, if a case where A << a occurs, the phase correction operation is effective to remove the blood flow component instead of the clutter component, and the intended purpose is achieved. You will not get.

かかる事態を打開するため、先願提案の装置には、式(3)などで得られた位相補正量θiに対し、ドプラ信号のパワー値に応じて次式(6)に示す修正を加える対策が提案されている。
[数6]
θi・k(p)i ……(6)
ここで、pは入力したドプラ信号のパワー値である。
In order to overcome such a situation, the apparatus proposed in the prior application applies a correction shown in the following equation (6) to the phase correction amount θi obtained in equation (3) according to the power value of the Doppler signal. Has been proposed.
[Equation 6]
θi · k (p) i (6)
Here, p is the power value of the input Doppler signal.

この式中の係数k(p)iが修正処理の内容であり、図6にその一例を示す。血管外のようにクラッタ成分が非常に大きい部位では位相補正量を変えないが、血管の内部に入り、入力ドプラ信号が小さくなるにしたがって、位相補正量に掛ける係数を小さくしていくものである。これにより、図7に示す血管中心のように、クラッタ成分が小さく、位相補正量が血流速度に大きく影響される場合には、係数k(p)iを小さくして位相補正があまり大きくならないように抑制するというものである。   The coefficient k (p) i in this equation is the content of the correction process, and an example is shown in FIG. Although the phase correction amount is not changed at a site where the clutter component is very large such as outside the blood vessel, the coefficient applied to the phase correction amount is reduced as the input Doppler signal becomes smaller as it enters the blood vessel. . Thus, as in the case of the blood vessel center shown in FIG. 7, when the clutter component is small and the phase correction amount is greatly influenced by the blood flow velocity, the coefficient k (p) i is decreased to make the phase correction not so large. It is to suppress.

しかしながら、この係数k(p)iの乗算が効くのは、血流成分のパワーの絶対値がそれほど大きくはないということが前提となっている。すなわち、造影剤が投与されて血流成分が増強される事態を想定していない。このような増強状態の場合、係数k(p)iの値が大きくなり、血流成分の影響を大きく受けたθiが出力されるため、クラッタ成分の除去効果が低減してしまう。造影剤による増強効果が非常に大きい場合、クラッタ成分ではなく、その反対の血流成分を除去するように処理される恐れも有り得る。   However, the multiplication of the coefficient k (p) i is effective on the premise that the absolute value of the power of the blood flow component is not so large. That is, it is not assumed that the contrast medium is administered and the blood flow component is enhanced. In such an enhanced state, the value of the coefficient k (p) i increases, and θi that is greatly affected by the blood flow component is output, so that the clutter component removal effect is reduced. When the enhancement effect by the contrast agent is very large, there is a possibility that the processing is performed to remove the blood flow component opposite to the clutter component instead of the clutter component.

さらに、先願提案の装置の場合、一定値減算後の信号パワー値が大きいほど、式(4)の処理後に残存しているクラッタ成分が大きいと判断し、ハイパスフィルタの遮断特性を急峻に制御するようにしている。そして、かかる判断基準の信号パワー値は、信号に含まれるクラッタ成分が支配的であることを前提としている。そこで、上述と同様に、造影剤が投与されて血流成分が増強された場合を想定すると、血流成分が増強されるほど、信号のパワー値が大きくなり、ハイパスフィルタはより多くの成分を除去するように動作する。したがって、血流成分も除去されてしまうという矛盾が生じる。   Further, in the case of the device proposed in the prior application, it is determined that the larger the signal power value after subtraction of a certain value is, the larger the clutter component remaining after the processing of Equation (4) is, and the cutoff characteristic of the high-pass filter is sharply controlled Like to do. The signal power value of the determination criterion is based on the premise that the clutter component included in the signal is dominant. Therefore, as described above, assuming that the blood flow component is enhanced by administration of the contrast agent, the signal power value increases as the blood flow component is enhanced, and the high-pass filter contains more components. Works to remove. Therefore, a contradiction arises that blood flow components are also removed.

[未解決の問題(B]
また、ハイパスフィルタの遮断周波数に関わる未解決の問題がある。先願提案の装置では、式(4)の処理を実施した後に残存するクラッタ成分が大きい場合のクラッタ除去手段として、ハイパスフィルタを用い、その遮断周波数が高くなるように制御するとしている。
[Unresolved issue (B)
There is also an unresolved problem related to the cutoff frequency of the high-pass filter. In the apparatus proposed in the prior application, a high-pass filter is used as the clutter removal means when the clutter component remaining after the processing of Expression (4) is large, and the cutoff frequency is controlled to be high.

しかしながら、腹部血流のように比較的遅い血流を観察するときに、小さな速度レンジを用いると、心臓や呼吸の影響などに因り残存クラッタ成分が比較的大きな速度を有する事態が発生することがある。その場合、クラッタ成分を低減させるには、ハイパスフィルタの遮断周波数を非常に大きな値に設定する必要がある。一方、診断部位によっては、クラッタ成分が殆ど変動せず、小さな値の遮断周波数で済む場合もある。つまり、同一画像であっても、ハイパスフィルタに要求される遮断周波数の値が大きく異なるという状況が発生し得る。   However, when observing relatively slow blood flow such as abdominal blood flow, using a small speed range may cause a situation in which the residual clutter component has a relatively large speed due to the influence of the heart and respiration. is there. In that case, in order to reduce the clutter component, it is necessary to set the cutoff frequency of the high-pass filter to a very large value. On the other hand, depending on the diagnosis site, the clutter component hardly fluctuates and a small cutoff frequency may be sufficient. That is, even in the same image, a situation can occur in which the cutoff frequency value required for the high-pass filter differs greatly.

ハイパスフィルタを通過した後のドプラ信号を自己相関処理して得られる平均速度値は、このハイパスフィルタの遮断周波数が大きくなるほど増大する傾向がある。このため、平均速度を観察するときに、同一画像内においてクラッタ成分の大小に依存する速度ムラを生じる恐れがある。この影響を軽減するには、ハイパスフィルタの遮断周波数の可変範囲を狭め、とくに、遮断周波数の上限値を下げることが望ましい。しかし、そのように設定すると、速度の大きな残存クラッタに対する除去効果が制限されてしまうという状況があった。   The average velocity value obtained by autocorrelation processing of the Doppler signal after passing through the high-pass filter tends to increase as the cutoff frequency of the high-pass filter increases. For this reason, when observing the average speed, there is a possibility that speed unevenness depending on the magnitude of the clutter component occurs in the same image. In order to reduce this influence, it is desirable to narrow the variable range of the cut-off frequency of the high-pass filter, and in particular to lower the upper limit value of the cut-off frequency. However, when such a setting is made, there is a situation in which the removal effect on the remaining clutter with a high speed is limited.

[未解決の問題(C]
さらに、クラッタ成分の大小の判断に関する未解決の問題がある。前述した先願提案の装置の場合、式(4)の処理を行った後に残存するクラッタ成分の程度を判断する指標として、一定値減算後の信号のパワー値を用いている。
[Unresolved issue (C)
Furthermore, there is an unsolved problem regarding the determination of the size of the clutter component. In the case of the above-mentioned device proposed by the prior application, the power value of the signal after subtraction of a constant value is used as an index for judging the degree of the clutter component remaining after performing the processing of equation (4).

しかし、この信号パワー値は生体の減衰特性および生体内の構造物の分布などに応じて変わり、常に一様な値を取るとは限らない。例えば、肝臓のように比較的大きな領域において一様な臓器を観察する場合であっても、深部ほど、生体減衰の影響に因って平均的なパワー値は小さくなる傾向がある。したがって、単にパワーの絶対値を基準にしてクラッタ成分の大小を判断すると、浅い部位と深い部位とでは、常に、浅い部位のクラッタ成分の方が深い部位よりも相対的に多くなるように誤判断される恐れがあった。   However, this signal power value changes according to the attenuation characteristics of the living body and the distribution of structures in the living body, and does not always take a uniform value. For example, even when a uniform organ is observed in a relatively large region such as the liver, the average power value tends to be smaller in the deeper part due to the influence of biological attenuation. Therefore, if the magnitude of the clutter component is simply determined based on the absolute value of the power, it is erroneously determined that the shallow portion and the deep portion always have a relatively larger amount of the clutter component in the shallow portion than in the deep portion. There was a fear.

[未解決の問題(D]
さらに、CFMモードとPWモードの血流速度のずれに関する未解決の問題がある。先願提案の装置で実施するCFMモードのイメージングの場合、血流からのドプラ信号は式(2)に示すように、クラッタ成分の位相変化量φiだけ位相シフトを受ける。この位相シフト後の位相値をそのまま用いれば、従来の慣習に拠る超音波プローブに対する血流速度ではなく、クラッタ成分に対する相対的な血流速度がCFMモードとして与えられる。
[Unresolved issue (D)
Furthermore, there is an unresolved problem regarding the difference in blood flow velocity between the CFM mode and the PW mode. In the case of CFM mode imaging performed by the apparatus proposed in the earlier application, the Doppler signal from the blood flow undergoes a phase shift by the phase change amount φi of the clutter component as shown in Equation (2). If the phase value after this phase shift is used as it is, the blood flow velocity relative to the clutter component is given as the CFM mode instead of the blood flow velocity for the ultrasonic probe according to the conventional practice.

これに対し、血流情報を提供する従来の超音波診断装置の主流は、前述したように、CFMモードとPWモードの両機構を有するタイプである。   On the other hand, the mainstream of conventional ultrasonic diagnostic apparatuses that provide blood flow information is a type having both CFM mode and PW mode mechanisms as described above.

したがって、腹部血流のように血流速度が遅いことに因り、クラッタ成分の速度の影響を無視できなくなるような場合、先願提案の装置におけるCFMモードの元に供される血流速度は、従来のPWモード(従来の慣習に従うPWモードを用いる限りにおいて)の元に供される血流速度に対してクラッタ成分の速度分だけ誤差を生じてしまうという不都合がある。   Accordingly, when the influence of the clutter component speed cannot be ignored due to the slow blood flow speed such as the abdominal blood flow, the blood flow speed provided to the CFM mode in the device proposed in the prior application is There is an inconvenience that an error corresponding to the speed of the clutter component occurs with respect to the blood flow speed provided for the conventional PW mode (as long as the PW mode according to the conventional practice is used).

このように、前述した先願提案の装置によっても種々の未解決の問題があるので、本発明は、前述した従来のMTIフィルタが有する問題を解決することは勿論のこと、上述した先願提案の装置の未解決も問題も解決することを、その目的とする。   As described above, since there are various unsolved problems even with the above-mentioned device proposed by the prior application, the present invention solves the above-mentioned problems of the conventional MTI filter as well as the above-mentioned prior application proposal. The purpose is to solve both unresolved and unsolved problems.

具体的には、本発明は、クラッタ成分と低速度の血流からのエコー成分とを確実かつ精細に分別できるようにすることで、動きのある実質臓器からのクラッタ成分を確実に除去し、かつ非常に低速度の血流も見逃すことなく検出し、高検出能の2次元分布の血流像を生成できる超音波ドプラ診断装置を提供することを前提とし、とくに、以下の目的を達成するものである。   Specifically, the present invention reliably and precisely separates the clutter component and the echo component from the low-speed blood flow to reliably remove the clutter component from the moving real organ, Furthermore, on the premise of providing an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus capable of detecting a very low-speed blood flow without overlooking it and generating a blood flow image having a high detection ability and a two-dimensional distribution, the following objects are achieved. Is.

本発明の第1の目的は、超音波の送受信ビーム幅に比べて十分に大きな心腔内などの血管系を撮像する場合、生体に造影剤が注入された血管系を撮像する場合など、クラッタ成分に比して血流成分の信号値の影響が無視できなくなるような撮影状況であっても、実質臓器の動き量に関わらず、クラッタ成分を十分に且つ確実に除去することができ、一方、速度が非常に低い血流も同時に検出することができるようにすることである。   A first object of the present invention is to image a vascular system such as a heart chamber sufficiently larger than the transmission / reception beam width of an ultrasonic wave, or to image a vascular system in which a contrast medium is injected into a living body. Even in imaging situations where the influence of the signal value of the blood flow component cannot be ignored compared to the component, the clutter component can be removed sufficiently and reliably regardless of the amount of movement of the real organ, It is to be able to detect blood flow with very low velocity at the same time.

本発明の第2の目的は、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去の処理の後に残存するクラッタ成分が大きい場合でも、ハイパスフィルタの遮断周波数をむやみに高くしないで、速度の大きな残存クラッタ成分を確実に低減させることができるようにすることである。   The second object of the present invention is to increase the speed of the high-pass filter without unnecessarily increasing the cutoff frequency even when the clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing is large. It is to ensure that large residual clutter components can be reduced.

本発明の第3の目的は、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去処理の後に残存するクラッタ成分の大小を判断する信号の特徴量が、生体減衰などの影響によりクラッタ成分のパワー値が一様に分布しない場合であっても、クラッタ成分の大小を確実に反映した同成分の大小判断を行うことができ、確実且つ高精度なクラッタ除去効果を得ることである。   The third object of the present invention is that the feature quantity of the signal for judging the magnitude of the clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing is not affected by the influence of biological attenuation or the like. Even when the power values are not uniformly distributed, it is possible to determine the size of the same component that reliably reflects the size of the clutter component, and to obtain a reliable and highly accurate clutter removal effect.

本発明の第4の目的は、クラッタ成分に対する相対的な血流速度を提供する超音波ドプラ診断装置であって、CFMモードとPWモードの両方の機構から提供される血流速度のずれを排除することである。   A fourth object of the present invention is an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus that provides a blood flow velocity relative to a clutter component, and eliminates a difference in blood flow velocity provided by both CFM mode and PW mode mechanisms. It is to be.

A(1):第1の目的を達成する手段
上記問題点(A)は、ドプラ信号全体に含まれる血流からのドプラ成分(血流成分)がクラッタからのドプラ成分(クラッタ成分)に比べて無視できなくなるときに生じる。そこで、ドプラ信号全体に含まれる血流成分の影響を確実に除去する手段を構築し、この手段を用いて前記式(3)による瞬時的な位相変化量θiを推定し、さらに式(4)によって瞬時的な位相変化量θiに基づく位相補正およびクラッタ除去の処理を行い、この後に、残存クラッタ成分の大小の程度を判定する。
A (1): Means for Achieving First Objective The problem (A) is that the Doppler component (blood flow component) from the blood flow included in the entire Doppler signal is compared to the Doppler component (clutter component) from the clutter. This happens when it can no longer be ignored. Therefore, a means for surely removing the influence of the blood flow component contained in the entire Doppler signal is constructed, and the instantaneous phase change amount θi according to the expression (3) is estimated using this means, and further, the expression (4) Thus, phase correction and clutter removal processing based on the instantaneous phase change amount θi is performed, and thereafter, the magnitude of the remaining clutter component is determined.

血流成分とクラッタ成分との平均速度に着目すると、その違いは一般的には、
クラッタ成分<血流成分
である。CFM法やPW法は、この速度差を利用してハイパスフィルタによりドプラ信号全体からクラッタ成分を除去し、血流成分を抽出しようとしている。
Focusing on the average velocity of blood flow and clutter components, the difference is generally
Clutter component <blood flow component. In the CFM method and the PW method, a clutter component is removed from the entire Doppler signal by a high-pass filter using this speed difference, and a blood flow component is extracted.

[位相変化量の推定に関する改善]
この速度差から分かるように、クラッタ成分に起因したドプラ信号の位相変化量はさほど大きな値にはならないと仮定することは妥当である。そこで、図8に例示するように、位相変化量の推定値(すなわち位相補正量)θiに予め上限値θmaxを設定し、式(3)で推定される推定値θiがその上限値θmax以上になるときは、血流成分の影響が大きいと判断し、その上限値θmaxでその出力をクリップする。
[Improved phase estimation]
As can be seen from this speed difference, it is reasonable to assume that the amount of phase change of the Doppler signal due to the clutter component is not so large. Therefore, as illustrated in FIG. 8, an upper limit value θmax is set in advance for the estimated value (ie, phase correction amount) θi of the phase change amount, and the estimated value θi estimated by Expression (3) is greater than or equal to the upper limit value θmax. If it is, it is determined that the influence of the blood flow component is large, and the output is clipped at the upper limit value θmax.

このクリップ処理によって、例えば図9(b),(c)に例示するように、位相変化量の推定値θiに対する血流成分の影響が大きい場合であって、その推定値θiが理想値θclから大きくずれる場合でも、実際の推定値θact=+φmaxに抑制されるから、理想値θclとのずれ量を低減し、許容される範囲内の適宜な量に止めることができる。   For example, as illustrated in FIGS. 9B and 9C, this clip processing is a case where the influence of the blood flow component on the estimated value θi of the phase change amount is large, and the estimated value θi is deduced from the ideal value θcl. Even when there is a large deviation, the actual estimated value θact = + φmax is suppressed, so that the amount of deviation from the ideal value θcl can be reduced to an appropriate amount within the allowable range.

また、これに代えて、ドプラ信号にローパスフィルタによる前処理を施すことにより、ドプラ信号に含まれる血流成分を確実に除去して、クラッタ成分のみの移動変化量を確実に推定することもできる。図10(a)〜(c)に模式的に示すように、このローパスフィルタの通過帯域をクラッタ成分に合わせることで効果的に機能する。   Alternatively, by performing preprocessing using a low-pass filter on the Doppler signal, it is possible to reliably remove the blood flow component contained in the Doppler signal and reliably estimate the movement change amount of only the clutter component. . As schematically shown in FIGS. 10A to 10C, the low-pass filter functions effectively by matching the pass band of the low-pass filter with the clutter component.

このローパスフィルタの通過帯域をクラッタ成分のみに合わせようとして、その遮断特性を急峻にすると、一般的には、通過帯域の位相特性の平坦性が崩れ易くなる。これは、瞬時的な位相変化量を用いて位相補正を行うことを基礎する本発明にとって、位相変化量の推定の正確性を確保する上で好ましくない。つまり、ローパスフィルタを用いる場合であっても、フィルタの遮断特性の急峻性に自ずと一定の制限がある。   If the cutoff characteristic of the low-pass filter is made to be matched only with the clutter component and its cutoff characteristic is made steep, generally, the flatness of the phase characteristic of the pass band tends to be broken. This is not preferable for the present invention, which is based on performing phase correction using an instantaneous phase change amount, to ensure the accuracy of estimation of the phase change amount. That is, even when a low-pass filter is used, there is a certain limit to the steepness of the cutoff characteristic of the filter.

そこで、状況に応じて、このローパスフィルタと前述したクリップ処理とを併用することが好ましい。例えば図10(d)に示すように、造影剤投与下での大血管の如く、血流成分がクラッタ成分に比べて非常に大きくなる特定の状況下ではとくに、そのような併用を位相推定時の安全弁として機能させることが望ましい。   Therefore, it is preferable to use this low-pass filter in combination with the above-described clip processing depending on the situation. For example, as shown in FIG. 10D, such a combination is used at the time of phase estimation, particularly in a specific situation where the blood flow component is very large compared to the clutter component, such as a large blood vessel under contrast medium administration. It is desirable to function as a safety valve.

さらに、このローパスフィルタのフィルタリング処理は、前記式(6)に基づく信号パワー値に応じた位相補正θiの修正処理を、その修正処理が元来意図したように機能させるという働きもする。つまり、血流成分がローパスフィルタによって幾分とも除去されていれば、かかる修正処理に用いるパワー値はクラッタ成分をより強く反映するものになるからである。   Further, the filtering process of the low-pass filter also functions to cause the correction process of the phase correction θi according to the signal power value based on the above formula (6) to function as originally intended. That is, if the blood flow component is somewhat removed by the low-pass filter, the power value used for such correction processing reflects the clutter component more strongly.

また、信号パワー値に基づく位相補正量の修正処理をローパスフィルタによるフィルタリング処理と併用すれば、以下に述べるように、ローパスフィルタの性能上の限界を補完する点で有効である。   Moreover, if the correction process of the phase correction amount based on the signal power value is used in combination with the filtering process by the low-pass filter, it is effective in complementing the performance limit of the low-pass filter as described below.

ローパスフィルタの遮断周波数はクラッタ成分をカバーし得る最小の設定であることが望ましい。しかし、図11(b)に示すように、心臓を観察する場合、クラッタとなる心筋や弁が比較的速い速度成分を呈するので、遮断周波数をあまり小さい値に設定することができない。同様に、位相補正量の上限値も腹部血流のときの設定値のように小さくはできない。このため、同図(c)に示すように速い血流成分のときには問題はない。反対に、同図(a)に示すように遅い血流成分とのきには、この血流成分がローパスフィルタを通過するので、ローパスフィルタや位相補正量(位相変化量の推定値)の上限値対策がなされたとしても、そのような血流成分はクラッタ成分と見做され、フィルタを通過する。信号パワー値に着目すると、造影剤投与下といった特定の状況ではない、ごく一般的な状況下では血流成分のパワー値はそれほど大きくはなく、パワー値に基づく位相補正量の修正が機能し得る。したがって、パワー値に基づく位相補正量の修正を併用することで、同図(a)に示すように血流成分の速度が遅い場合であっても、ローパスフィルタを通過することはなくなる。このように、ローパスフィルタとパワー値による位相補正量の修正処理とを併用すれば、互いのデメリットを補完し合い、メリットを生かしながら、低速度の血流成分を確実に検出できるようになる。   The cut-off frequency of the low-pass filter is desirably a minimum setting that can cover the clutter component. However, as shown in FIG. 11 (b), when observing the heart, the myocardium or valve serving as the clutter exhibits a relatively fast velocity component, and therefore the cutoff frequency cannot be set to a very small value. Similarly, the upper limit value of the phase correction amount cannot be made as small as the set value for the abdominal blood flow. For this reason, there is no problem when the blood flow component is fast as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 6A, when the blood flow component passes through the low-pass filter when it is slow, the upper limit of the low-pass filter and the phase correction amount (estimated phase change amount) is reached. Even if a measure against the value is taken, such a blood flow component is regarded as a clutter component and passes through the filter. Focusing on the signal power value, the power value of the blood flow component is not so large in a very general situation that is not a specific situation such as under contrast medium administration, and the correction of the phase correction amount based on the power value can function. . Therefore, by using the correction of the phase correction amount based on the power value together, even when the velocity of the blood flow component is slow as shown in FIG. As described above, when the low-pass filter and the correction processing of the phase correction amount based on the power value are used in combination, the low-speed blood flow component can be reliably detected while complementing each other's disadvantages and taking advantage of the advantages.

以上のように、問題点(A)は「位相補正量を制限すること」、または、「ローパスフィルタを用いること」を採用することにより大幅に改善されるし、またそれらを併用することにより、血流測定の対象範囲が著しく拡大する。また、「ローパスフィルタを用いること」と「パワー値に基づく位相補正量の修正」とを併用することでも問題点(A)は大幅に改善される。さらに、それら三者を併用することでも改善される。   As described above, the problem (A) is greatly improved by adopting “limiting the amount of phase correction” or “using a low-pass filter”, and by using them together, The target range of blood flow measurement is significantly expanded. Further, the problem (A) is greatly improved by using both “use of a low-pass filter” and “correction of the phase correction amount based on the power value”. Furthermore, it is also improved by using these three together.

[残存クラッタ成分の判定の改善]
本発明においては、前記式(4)に基づくドプラ信号の位相補正およびクラッタ成分の除去後に残存クラッタ成分の量がどの位であるかについての判定は、上述したと同様に、平均速度の違いを利用して改善される。前処理として、ドプラ信号をローパスフィルタでフィルタリングし、ドプラ信号に含まれる血流成分を除去する。この後で、クラッタ成分に対応させた一定値を減算し、この減算の結果信号を判断してクラッタ成分の残存パワー値を算出する。
[Improved determination of remaining clutter components]
In the present invention, the determination of the amount of the remaining clutter component after the phase correction of the Doppler signal based on the equation (4) and the removal of the clutter component is performed by the difference in the average speed as described above. It is improved by using. As preprocessing, the Doppler signal is filtered with a low-pass filter to remove blood flow components contained in the Doppler signal. Thereafter, a constant value corresponding to the clutter component is subtracted, and a signal resulting from the subtraction is judged to calculate a residual power value of the clutter component.

B(1):第2の目的を達成する手段
問題点(B)は、比較的速い速度成分のクラッタ成分を除去するために行う、ハイパスフィルタの遮断特性の調整だけでは限界があることに起因している。そこで、本発明では、ドプラ信号のゲインを調整する手段とハイパスフィルタの遮断特性の調整とを併用してクラッタ成分を除去するようにする。
B (1): Means for Achieving the Second Objective Problem (B) is caused by the fact that there is a limit only by adjusting the cutoff characteristics of the high-pass filter, which is performed in order to remove the relatively fast speed component clutter component. is doing. Therefore, in the present invention, the clutter component is removed by using both the means for adjusting the gain of the Doppler signal and the adjustment of the cutoff characteristic of the high-pass filter.

ゲイン調整には、ハイパスフィルタのフィルタリング特性の制御と同様に、クラッタ成分に対応させた一定値を減算した後の、クラッタ成分の残量をより正確に反映したパワー値を用いるのが望ましい。   For the gain adjustment, it is desirable to use a power value that more accurately reflects the remaining amount of the clutter component after subtracting a constant value corresponding to the clutter component, as in the control of the filtering characteristics of the high-pass filter.

図12にハイパスフィルタの遮断周波数およびドプラ信号のゲインの制御例を示す。残存クラッタ成分の判断の元としている信号は一定値減算後の信号である。そこで、同図に示す如く、この一定値減算後の信号のパワーが大きいときは、その信号に含まれている成分は実質的にクラッタ成分のみであると考えてもよいから、ゲインを下げてクラッタ成分を徐々に除去する。また、この信号パワー値が大きくなると、ハイパスフィルタの遮断周波数を徐々に上げる。遮断周波数およびゲイン共に、信号パワー値が低い領域および高い領域では一定に保持する。   FIG. 12 shows a control example of the cutoff frequency of the high-pass filter and the gain of the Doppler signal. The signal used as the basis for determining the remaining clutter component is a signal after subtraction of a constant value. Therefore, as shown in the figure, when the signal power after this constant value subtraction is large, it may be considered that the component included in the signal is substantially only the clutter component, so the gain is lowered. Gradually remove clutter components. Further, when the signal power value increases, the cutoff frequency of the high-pass filter is gradually increased. Both the cut-off frequency and the gain are kept constant in the low and high signal power values.

一定値減算後のパワー値があるしきい値を越えた場合、単純にブランクすることで、このようなクラッタを表示させないようにすることも可能であるが、そのようにすると、画像上に不連続点が目立つことがあるため、好ましくない。そこで、図12に示すように、信号パワー値の中間領域で、ゲインを連続的に変えることにより、かかる不連続性を軽減することができる。   If the power value after subtraction of a certain value exceeds a certain threshold value, it is possible to prevent such clutter from being displayed by simply blanking it. Since continuous points may be conspicuous, it is not preferable. Therefore, as shown in FIG. 12, the discontinuity can be reduced by continuously changing the gain in the intermediate region of the signal power value.

また、「パワーモード」と呼ばれることが多い、CFMモードにおける血流成分のパワーを表示するモードを用いて血流の存在診断を行う場合、判断基準としている一定値減算後の信号パワーが十分にクラッタ成分のみを反映しておらず、血流成分のゲインを下げるように動作するケースがあったとしても、画像上にはある程度の血流が表示されることから、血流情報はブランク処理に比較して多くなり、より有効である。   In addition, when performing blood flow presence diagnosis using a mode that displays the power of blood flow components in the CFM mode, which is often referred to as “power mode”, the signal power after subtraction of a constant value as a criterion is sufficiently high. Even if there is a case that does not reflect only the clutter component and operates to lower the gain of the blood flow component, a certain amount of blood flow is displayed on the image. Compared to it, it is more effective.

このようにハイパスフィルタの遮断周波数の制御のみならず、ドプラ信号(血流成分)に対する信号のゲイン調整とを併用することで、その遮断周波数をそれほど高くしなくても、クラッタ成分を十分に除去することができる。   In this way, not only control of the cutoff frequency of the high-pass filter but also signal gain adjustment for the Doppler signal (blood flow component) can be used to sufficiently remove the clutter component without making the cutoff frequency too high. can do.

C(1):第3の目的を達成する手段
問題点(C)は、一定値減算後の信号パワーの絶対値が生体部位の違いによって変化することに因る。そこで、本発明では、一定値減算後の信号パワーの絶対値に関して、生体の部位に拠る違いを吸収する対策を施した。
C (1): Means for Achieving the Third Objective Problem (C) is due to the fact that the absolute value of the signal power after subtraction of a constant value changes depending on the difference in the body part. Therefore, in the present invention, a measure is taken to absorb the difference depending on the part of the living body with respect to the absolute value of the signal power after subtraction of the constant value.

具体的には、一定値減算後の信号パワー値を位相補正前の信号パワー値で補正するようにし、これにより、生体の部位に拠る違いの影響を緩和するようにした。位相補正前の信号パワー値は、クラッタ成分本来のパワーに直接由来してしており、減衰の少ない生体浅部では比較的大きく、反対に、減衰の多い生体深部では小さい目の値をとる。式(4)によって一定値を減算した後の信号パワー値(残存クラッタ成分に対応する)を位相補正前の信号パワー値で規格化すれば、生体部位の違いに起因した信号パワー絶対値の違いが相殺される。   Specifically, the signal power value after subtraction of the constant value is corrected with the signal power value before phase correction, thereby mitigating the influence of the difference depending on the part of the living body. The signal power value before the phase correction is directly derived from the original power of the clutter component, and is relatively large in the shallow living body where the attenuation is small, and on the contrary, takes a small eye value in the deep living body where the attenuation is large. If the signal power value (corresponding to the remaining clutter component) after subtracting a constant value by equation (4) is normalized with the signal power value before phase correction, the difference in the absolute value of the signal power due to the difference in the body part Is offset.

この規格化の好適な一例は、以下のように式(7)で定義する特徴量sPowを用いることである。cdsPowは一定値減算後の信号パワーを、inPowは位相補正前の信号パワーをそれぞれ示すこととすると、
[数7]
sPow=(cdsPow)β/inPow ……(7)
この式中、βは残存クラッタ成分の量を反映した一定値減算後の信号パワーの重みを示す。
A preferred example of this normalization is to use the feature quantity sPow defined by the equation (7) as follows. cdsPow indicates the signal power after subtraction of a constant value, and inPow indicates the signal power before phase correction.
[Equation 7]
sPow = (cdsPow) β / inPow (7)
In this equation, β represents the weight of signal power after subtraction of a constant value reflecting the amount of remaining clutter component.

各信号のパワー値は、各ピクセル位置におけるN個のドプラデータ列Ziの少なくとも1個のデータを用いて定義される。かかる式として、例えばN個のドプラデータの平均値を意味する以下の式(8)を用いることができる。

Figure 2008149153
The power value of each signal is defined using at least one data of N Doppler data strings Zi at each pixel position. As such a formula, for example, the following formula (8) which means an average value of N pieces of Doppler data can be used.
Figure 2008149153

D(1):第4の目的を達成する手段
さらに、問題点(D)は、演算し表示する速度の定義がCFMモードとPWモードとの間で異なることに起因している。そこで、本発明では、クラッタ成分に対する血流の相対速度、および、従来の慣習に従うプローブに対する血流の相対速度という2種類の速度を定義をCFMモードとPWモードとの間で一致させるように構成する。とくに、CFMモードおよびPWモードを実現する両回路それぞれが、クラッタ成分に対する血流の相対速度を得るための位相補正の手段を備えるようにすることが好適な一態様である。
D (1): Means for Achieving the Fourth Objective Furthermore, the problem (D) is caused by the fact that the definition of the speed to be calculated and displayed differs between the CFM mode and the PW mode. Therefore, in the present invention, the definition of two types of velocity, the relative velocity of the blood flow with respect to the clutter component and the relative velocity of the blood flow with respect to the probe according to the conventional practice, is made to coincide between the CFM mode and the PW mode. To do. In particular, it is a preferable aspect that each of the circuits realizing the CFM mode and the PW mode includes a phase correction unit for obtaining a relative velocity of the blood flow with respect to the clutter component.

上述した問題点解決の原理を踏まえて、本発明は具体的には以下のように構成することを特徴とする。   In light of the above-described principle of solving the problem, the present invention is specifically configured as follows.

本発明に係る超音波ドプラ診断装置は、その一つの態様として、被検体内の断面に沿って超音波信号を各走査線方向に複数回ずつ送信するとともに当該被検体から反射されてくる超音波エコー信号を受信する送受信手段と、前記超音波エコー信号に基づき前記各走査線方向それぞれの同一の空間位置から反射されてきた複数の時系列のドプラデータから成るドプラ信号をその空間位置毎に得るドプラ信号抽出手段と、前記ドプラ信号から時系列的に変動の大きい信号成分を事前に除去する前処理手段と、この前処理手段によって信号成分が除去された前記ドプラ信号を用いて前記臓器が前記超音波信号を反射したことに伴うクラッタ成分の除去に関する情報を決める決定手段と、前記情報に基づき前記ドプラ信号から前記クラッタ成分を除去するクラッタ成分除去手段と、このクラッタ成分除去手段の除去によって得られた前記ドプラ信号を用いて前記断面の血流情報を抽出する血流情報抽出手段と、を有し、前記決定手段は前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号に含まれる前記クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を推定する位相推定手段を備え、前記クラッタ成分除去手段は前記位相推定手段により推定された位相変化量に基づき前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を補正する位相補正手段を備えることを一つの重要構成とする。   As one aspect of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention, an ultrasonic signal is transmitted a plurality of times in the direction of each scanning line along the cross section in the subject and reflected from the subject. Transmission / reception means for receiving an echo signal and a Doppler signal composed of a plurality of time-series Doppler data reflected from the same spatial position in each scanning line direction based on the ultrasonic echo signal for each spatial position Doppler signal extraction means, preprocessing means for removing signal components having a large variation in time series from the Doppler signal, and the organ using the Doppler signal from which signal components have been removed by the preprocessing means Determination means for determining information related to removal of clutter components accompanying reflection of an ultrasonic signal, and removal of the clutter components from the Doppler signal based on the information And a blood flow information extracting means for extracting blood flow information of the cross section using the Doppler signal obtained by the removal of the clutter component removing means. Phase estimation means for estimating an instantaneous phase change amount of the clutter component included in the Doppler signal processed by the processing means, and the clutter component removal means is based on the phase change amount estimated by the phase estimation means. One important configuration is to include phase correction means for correcting the phase of each Doppler data of the Doppler signal.

この構成に対して、前記血流情報抽出手段によって抽出された前記血流情報を視覚化する視覚化手段を備えることができる。   For this configuration, a visualization means for visualizing the blood flow information extracted by the blood flow information extraction means can be provided.

好適には、前記前処理手段はローパスフィルタであって、このローパスフィルタは、時系列的に変動の大きい前記信号成分を除去する周波数帯域として、前記断面を通過する血流からの反射超音波成分を除去する周波数帯域に設定してある。   Preferably, the preprocessing means is a low-pass filter, and the low-pass filter is a reflected ultrasonic component from a blood flow passing through the cross section as a frequency band for removing the signal component having a large variation in time series. Is set to a frequency band to eliminate

また好適には、前記クラッタ成分除去手段は、前記位相補正手段により位相補正された前記ドプラ信号の各ドプラデータから、例えば前記クラッタ成分に相当する一定値を減算する減算手段を備えることもできる。また、前記位相推定手段は、前記ドプラ信号を形成するドプラデータ列の内の位相補正を行うドプラデータを含めた当該ドプラデータ列の内の一部のドプラデータを用いて前記瞬時的な位相変化量を推定する手段に形成してもよい。さらに、前記位相推定手段は、前記瞬時的な位相変化量を前記ドプラ信号のパワーに応じて修正する修正手段を有することもできる。さらに、前記位相推定手段は、前記位相変化量の絶対値を所定値でクリップするクリップ処理手段を有することもできる。   Preferably, the clutter component removing unit may further include a subtracting unit that subtracts, for example, a constant value corresponding to the clutter component from each Doppler data of the Doppler signal phase-corrected by the phase correcting unit. Further, the phase estimation means uses the partial Doppler data in the Doppler data sequence including the Doppler data for performing phase correction in the Doppler data sequence forming the Doppler signal, and performs the instantaneous phase change. You may form in the means to estimate quantity. Further, the phase estimation means can include correction means for correcting the instantaneous phase change amount according to the power of the Doppler signal. Further, the phase estimation means may include clip processing means for clipping the absolute value of the phase change amount by a predetermined value.

一例として、前記クラッタ成分除去手段は、前記減算手段により一定値が減算された前記ドプラ信号をハイパスフィルタリングするハイパスフィルタを備えることができる。この場合、好適には、前記決定手段は、前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を前記瞬時的な位相変化量を用いて補正する別の位相補正手段と、この位相補正されたドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する別の一定値減算手段と、この一定値減算前後の前記ドプラ信号を用いて前記ハイパスフィルタの特性を制御する制御手段とを備えることである。さらに、この構成において、前記制御手段は、前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号のパワー値を演算する第1の演算手段と、前記別の一定値減算手段により一定値減算された前記ドプラ信号のパワー値を演算する第2の演算手段と、前記第1および第2の演算手段により演算された両パワー値から前記ハイパスフィルタの特性を決めるデータを演算する第3の演算手段と、前記データにしたがって前記ハイパスフィルタの特性を設定する設定手段とを備えるようにしてもよい。例えば、前記第3の演算手段は、前記第1の演算手段により演算された前記ドプラ信号のパワー値inPowと前記第2の演算手段により演算された前記ドプラ信号のパワー値cdsPowとのパワー比「cdsPow/inPow」を前記データとして演算する手段として構成できる。また、前記設定手段は、前記パワー比に応じて前記ハイパスフィルタの遮断周波数または次数の少なくとも一方を設定する手段が好ましい。前記設定手段は、さらに前記パワー比が高くなると前記遮断周波数を高めの一定値に保持する手段であるとしてもよい。   For example, the clutter component removing unit may include a high-pass filter that performs high-pass filtering on the Doppler signal from which a constant value has been subtracted by the subtracting unit. In this case, preferably, the determination unit includes another phase correction unit that corrects the phase of each Doppler data of the Doppler signal processed by the preprocessing unit using the instantaneous phase change amount, and Another constant value subtracting means for subtracting a constant value from each Doppler data of the phase-corrected Doppler signal, and a control means for controlling the characteristics of the high-pass filter using the Doppler signal before and after the constant value subtraction. It is. Further, in this configuration, the control means includes a first computing means for computing a power value of the Doppler signal processed by the preprocessing means, and the Doppler subtracted by a constant value by the another constant value subtracting means. Second computing means for computing a power value of a signal, third computing means for computing data for determining characteristics of the high-pass filter from both power values computed by the first and second computing means, Setting means for setting the characteristics of the high-pass filter according to data may be provided. For example, the third calculation means may include a power ratio “of a power value inPow of the Doppler signal calculated by the first calculation means and a power value cdsPow of the Doppler signal calculated by the second calculation means. “cdsPow / inPow” can be configured as means for calculating the data. The setting means is preferably means for setting at least one of a cutoff frequency or an order of the high-pass filter in accordance with the power ratio. The setting means may be means for holding the cutoff frequency at a high constant value when the power ratio is further increased.

好ましい例として、前記クラッタ成分除去手段は、一定値減算された前記ドプラ信号を可変ゲインで増幅する増幅手段を備えることができる。さらに好ましくは、前記第3の演算手段により演算されたパワー比に基づき前記可変ゲインを可変設定するゲイン設定手段を備えることである。前記ゲイン設定手段は、例えば前記パワー比が高くなると前記可変ゲインを低めの一定値に保持する手段である。   As a preferred example, the clutter component removing unit can include an amplifying unit that amplifies the Doppler signal subtracted by a constant value with a variable gain. More preferably, a gain setting means for variably setting the variable gain based on the power ratio calculated by the third calculation means is provided. The gain setting means is means for holding, for example, the variable gain at a lower constant value when the power ratio increases.

好ましくは、前記決定手段は前記位相推定手段により推定された前記瞬時的な位相変化量を位相反転させる位相反転手段を備え、前記クラッタ成分除去手段はこの位相反転させた位相変化量の分だけ一定値減算された前記ドプラ信号の位相を戻す位相キャンセル手段を備える。   Preferably, the determination unit includes a phase inversion unit that inverts the instantaneous phase change amount estimated by the phase estimation unit, and the clutter component removal unit is constant by the amount of the phase change amount inverted in phase. Phase cancellation means for returning the phase of the Doppler signal from which the value has been subtracted is provided.

一例として、前記主要構成において、前記血流情報抽出手段は、前記ドプラ信号を用いて前記血流の流速を分析する分析手段を複数系統備え、この各系統の分析手段は互いに同一意義な相対的な血流速度情報を分析する手段であることも好ましい。この場合、例えば、前記複数系統の分析手段は、前記血流のCFMモードの信号処理を行う分析手段と、前記血流のPWモードの信号処理を行う分析手段とを備えることができる。   As an example, in the main configuration, the blood flow information extraction means includes a plurality of analysis means for analyzing the flow velocity of the blood flow using the Doppler signal, and the analysis means of each system are relative to each other having the same significance. It is also preferable to be a means for analyzing accurate blood flow velocity information. In this case, for example, the plurality of systems of analyzing means can include analyzing means for performing CFM mode signal processing of the blood flow and analyzing means for performing PW mode signal processing of the blood flow.

本発明に係る超音波ドプラ診断装置は、別の態様として、被検体内の断面に沿って超音波信号を各走査線方向に複数回ずつ送信するとともに当該被検体から反射されてくる超音波エコー信号を受信する送受信手段と、前記超音波エコー信号に基づき前記各走査線方向それぞれの同一の空間位置から反射されてきた複数の時系列のドプラデータから成るドプラ信号をその空間位置毎に得るドプラ信号抽出手段と、前記ドプラ信号を用いて前記臓器が前記超音波信号を反射したことに伴うクラッタ成分の除去に関する情報を決める決定手段と、前記情報に基づいて前記ドプラ信号から前記クラッタ成分を除去するハイパスフィルタと当該ドプラ信号をゲイン処理する回路とを含むクラッタ成分除去手段と、このクラッタ成分除去手段の除去によって得られた前記ドプラ信号を用いて前記断面の血流情報を抽出する血流情報抽出手段と、前記血流情報抽出手段によって抽出された前記血流情報を視覚化する視覚化手段とを有し、前記決定手段は前記ドプラ信号に含まれる前記クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を推定する位相推定手段を備え、前記クラッタ成分除去手段は位相推定手段により推定された位相変化量に基づき前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を補正する位相補正手段を備えることを別の主要構成とする。   As another aspect, the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention transmits an ultrasonic signal multiple times in the direction of each scanning line along the cross section in the subject and reflects the ultrasonic echo reflected from the subject. A transmission / reception means for receiving a signal, and a Doppler signal for each of the spatial positions, which is composed of a plurality of time-series Doppler data reflected from the same spatial position in each scanning line direction based on the ultrasonic echo signal. A signal extraction unit; a determination unit that determines information related to removal of a clutter component when the organ reflects the ultrasound signal using the Doppler signal; and the clutter component is removed from the Doppler signal based on the information. A clutter component removing means including a high-pass filter that performs a gain processing on the Doppler signal, and a removal of the clutter component removing means. Blood flow information extracting means for extracting blood flow information of the cross section using the obtained Doppler signal; and visualization means for visualizing the blood flow information extracted by the blood flow information extracting means. The determining means includes phase estimating means for estimating an instantaneous phase change amount of the clutter component included in the Doppler signal, and the clutter component removing means is based on the phase change amount estimated by the phase estimating means. Another main configuration is to include phase correction means for correcting the phase of each Doppler data of the signal.

前記位相推定手段は、前記ドプラ信号を形成するドプラデータ列のうち、微小時間区間に含まれるドプラデータを用いて前記瞬時的な位相変化量を推定することができる。一例として、前記位相推定手段は、前記位相変化量の絶対値を所定値でクリップするクリップ処理手段を有する。また、前記クラッタ成分除去手段は、前記位相補正手段により位相補正された前記ドプラ信号の各ドプラデータから、例えば前記クラッタ成分に相当する一定値を減算する減算手段を備えることができる。さらに、前記決定手段は、前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を前記瞬時的な位相変化量を用いて補正する別の位相補正手段と、この位相補正されたドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する別の一定値減算手段と、この一定値減算前後の前記ドプラ信号のパワー値を用いて前記ハイパスフィルタおよびゲイン処理回路の特性を制御する制御手段とを備えるようにしてもよい。   The phase estimation means can estimate the instantaneous phase change amount using Doppler data included in a minute time interval in the Doppler data sequence forming the Doppler signal. As an example, the phase estimation means includes clip processing means for clipping the absolute value of the phase change amount by a predetermined value. In addition, the clutter component removing unit may include a subtracting unit that subtracts, for example, a constant value corresponding to the clutter component from each Doppler data of the Doppler signal phase-corrected by the phase correcting unit. Further, the determining means includes another phase correction means for correcting the phase of each Doppler data of the Doppler signal using the instantaneous phase change amount, and a fixed value from each Doppler data of the phase corrected Doppler signal. There may be provided another constant value subtracting means for subtracting and a control means for controlling the characteristics of the high-pass filter and gain processing circuit using the power value of the Doppler signal before and after the constant value subtraction.

前記別の主要構成に対して、例えば、前記血流情報抽出手段は、前記ドプラ信号を用いて前記血流の流速を分析する分析手段を複数系統備え、この各系統の分析手段は互いに同一意義な相対的な血流速度情報を分析する手段であることも好ましい。   For the other main configuration, for example, the blood flow information extracting means includes a plurality of analysis means for analyzing the blood flow velocity using the Doppler signal, and the analysis means of each system have the same meaning. It is also preferable to be a means for analyzing such relative blood flow velocity information.

本発明に係る超音波ドプラ診断装置によれば、相対的に速度の大きな血流成分(血流からのドプラ信号成分)を除去したことにより実質的にクラッタ成分のみとなったドプラ信号のデータ間の瞬時的な位相変化量を逐次補正することで、大血管系や造影剤が投与された血管系の場合のように血流成分の影響が通常よりも大きくなる場合でも、ドプラ信号からクラッタ成分のみを確実に且つ十分に除去することができる。これにより、表示する血流情報にクラッタ成分の影響が現れるという好ましくない事態を確実に防止し、血流の検出能、表示能を向上させ、高精度の血流情報を装置使用者に提供することができる。   According to the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention, between the data of the Doppler signals that are substantially only the clutter component by removing the relatively high velocity blood flow component (Doppler signal component from the blood flow). By sequentially correcting the instantaneous phase change amount, the clutter component from the Doppler signal even when the influence of the blood flow component becomes larger than usual, as in the case of a large blood vessel system or a blood vessel system administered with a contrast agent. Can be removed reliably and sufficiently. This reliably prevents an undesirable situation in which the influence of clutter components appears in the displayed blood flow information, improves blood flow detection capability and display capability, and provides high accuracy blood flow information to the device user. be able to.

とくに、実質臓器の動き量に関わらず、クラッタ成分を確実に除去することができ、また、速度が非常に低い血流も確実に検出することができる。   In particular, the clutter component can be reliably removed regardless of the amount of movement of the parenchymal organ, and a blood flow with a very low velocity can also be reliably detected.

また、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去の処理の後に残存するクラッタ成分が大きい場合でも、ハイパスフィルタの遮断周波数をむやみに高くしないで、速度の大きな残存クラッタ成分を確実に低減させることができる。   In addition, even when there is a large amount of clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal process, the high-pass filter does not increase the cutoff frequency unnecessarily, and the high-speed residual clutter component is reliably detected. Can be reduced.

さらに、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去処理の後に残存するクラッタ成分の大小を判断する信号の特徴量が、生体減衰などの影響によりクラッタ成分のパワー値が一様に分布しない場合であっても、クラッタ成分の大小を確実に反映した同成分の大小判断を行うことができ、確実且つ高精度なクラッタ除去効果を得ることができる。   In addition, the characteristic value of the signal that determines the magnitude of the clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing, the power value of the clutter component is uniformly distributed due to the influence of biological attenuation, etc. Even if it is not, it is possible to determine the size of the same component that reliably reflects the size of the clutter component, and to obtain a reliable and highly accurate clutter removal effect.

さらにまた、CFMモードとPWモードの両方の処理系から提供される血流速度の意義のずれを排除し、共に、クラッタ成分に対する相対的な血流速度、または、プローブに対する相対的な血流速度を提供することができ、装置使用者の無用な混乱を回避し、利便性を与えることができる。   Furthermore, the deviation of the significance of the blood flow velocity provided from both the CFM mode and the PW mode processing system is eliminated, and both the blood flow velocity relative to the clutter component or the blood flow velocity relative to the probe are both included. Can be provided, avoid unnecessary confusion for the user of the apparatus, and provide convenience.

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置を図13〜図19に基づき説明する。
[First Embodiment]
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図13に示す超音波ドプラ診断装置は、超音波信号と電気信号の間で双方向に信号変換可能な超音波プローブ1と、この超音波プローブ1に接続された送信系回路2および受信・処理系回路3とを備える。   The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus shown in FIG. 13 includes an ultrasonic probe 1 capable of bidirectional signal conversion between an ultrasonic signal and an electric signal, a transmission system circuit 2 connected to the ultrasonic probe 1, and reception / processing. The system circuit 3 is provided.

超音波プローブ1は、その先端に配置されたアレイ型圧電振動子を備える。アレイ型振動子は複数の圧電素子を並列に配置し、その配置方向を走査方向としたもので、複数の圧電素子それぞれが送受信の各チャンネルを形成する。   The ultrasonic probe 1 includes an array-type piezoelectric vibrator disposed at the tip thereof. The array-type vibrator has a plurality of piezoelectric elements arranged in parallel, and the direction of the arrangement is a scanning direction, and each of the plurality of piezoelectric elements forms a transmission / reception channel.

送信系回路2は、基準レートパルスを発生するパルス発生器11と、このパルス発生器11から出力された基準レートパルスをチャンネル毎に遅延して駆動パルスを発生させる送信回路12とを備える。送信回路12から出力されたチャンネル毎の駆動パルスは、超音波プローブ1の複数の振動子のそれぞれに供給される。駆動パルスの送信遅延時間は各チャンネル毎に制御され、レート周波数毎に繰返し供給される。駆動パルスの供給に応答して各振動子から超音波パルスが出射される。この超音波パルスは被検体内を伝搬しながら、制御された送信遅延時間により送信ビームを形成し、音響インピーダンスの異なる境界面でその一部が反射してエコー信号になる。戻ってきたエコー信号の一部または全部は振動子で受信され、対応する電気信号に変換される。   The transmission system circuit 2 includes a pulse generator 11 that generates a reference rate pulse, and a transmission circuit 12 that generates a drive pulse by delaying the reference rate pulse output from the pulse generator 11 for each channel. The drive pulse for each channel output from the transmission circuit 12 is supplied to each of the plurality of transducers of the ultrasonic probe 1. The transmission delay time of the drive pulse is controlled for each channel and is repeatedly supplied for each rate frequency. In response to the supply of the drive pulse, an ultrasonic pulse is emitted from each transducer. This ultrasonic pulse forms a transmission beam with a controlled transmission delay time while propagating through the subject, and a part of the ultrasonic pulse is reflected at an interface having different acoustic impedances to become an echo signal. Part or all of the returned echo signal is received by the transducer and converted into a corresponding electrical signal.

一方、受信・処理系回路3は、超音波プローブ1に接続された受信回路21のほか、この受信回路21の出力側に置かれたBモード処理回路22、CFMモード処理回路23、および表示回路24を備える。受信回路21は、プローブ1の振動子に接続されたチャンネル毎のプリアンプと、このプリアンプのそれぞれに接続された遅延回路と、その遅延回路の遅延出力を加算する加算器とを備える。このため、プローブ1により受信されたエコー信号は、その対応する電気量のアナログ信号が受信回路21に取り込まれ、チャンネル毎に増幅された後、受信フォーカスのために遅延制御され、加算される。これにより、受信遅延時間の制御に応じて決まるフォーカス点を有する受信ビームが演算上で形成され、所望の指向性が得られる。   On the other hand, the reception / processing system circuit 3 includes a reception circuit 21 connected to the ultrasonic probe 1, a B mode processing circuit 22, a CFM mode processing circuit 23, and a display circuit placed on the output side of the reception circuit 21. 24. The reception circuit 21 includes a preamplifier for each channel connected to the transducer of the probe 1, a delay circuit connected to each of the preamplifiers, and an adder that adds the delay outputs of the delay circuits. For this reason, the echo signal received by the probe 1 is subjected to delay control for reception focus and added after the analog signal of the corresponding electric quantity is taken into the receiving circuit 21 and amplified for each channel. As a result, a reception beam having a focus point determined according to the control of the reception delay time is formed in calculation, and desired directivity is obtained.

受信回路21の出力端は、Bモード処理回路22およびCFMモード処理回路23に分岐して接続されている。Bモード処理回路22はBモードの白黒の断層像データを作成を担うもので、図示しない対数増幅器、包絡線検波器、およびA/D変換器を備えている。このため、受信回路21で整相加算されたエコー信号は対数増幅器で対数的に増幅され、その増幅信号の包絡線が包絡線検波器で検波され、さらにA/D変換器でデジタル信号に変換された表示系回路24にBモード画像信号として送られる。   The output terminal of the receiving circuit 21 is branched and connected to a B mode processing circuit 22 and a CFM mode processing circuit 23. The B-mode processing circuit 22 is responsible for creating B-mode black and white tomographic image data, and includes a logarithmic amplifier, an envelope detector, and an A / D converter (not shown). Therefore, the echo signal phased and added by the receiving circuit 21 is logarithmically amplified by the logarithmic amplifier, the envelope of the amplified signal is detected by the envelope detector, and further converted to a digital signal by the A / D converter. Is sent to the display system circuit 24 as a B-mode image signal.

表示系回路24は、Bモード用、CFM用のフレームメモリおよび書込み/読出し制御回路を備えたデジタルスキャンコンバータ(DSC)31、ピクセルのカラー付与処理を行うカラー処理器32、D/A変換器33、および表示用のTVモニタ34を備える。Bモード処理回路22から出力されたデジタル量の包絡線検波信号は、DSC31のBモード用フレームメモリに書き込まれる。   The display system circuit 24 includes a digital scan converter (DSC) 31 having a frame memory for B mode and a CFM, and a write / read control circuit, a color processor 32 for performing pixel color processing, and a D / A converter 33. And a TV monitor 34 for display. The digital envelope detection signal output from the B-mode processing circuit 22 is written in the B-mode frame memory of the DSC 31.

一方、CFM処理回路23は、血流動態を観測するCFMモードの画像データの作成を担う回路群であり、その入力側は、受信回路21から出力されたエコー信号を実数部Q,虚数部Iに対応して2系統で入力するように分岐されている。実数部Qおよび虚数部Iの信号系毎に、ミキサ41A(41B)、LPF42A(42B)、およびA/D変換器43A(43B)をこの順に備える。CFM処理回路23はさらに、A/D変換器43A、43Bからの実数部および虚数部の処理信号を一旦格納するバッファメモリ44A,44B、この格納信号に基づいてフィルタリング処理を行うMTIフィルタ部45、およびこのフィルタ部出力に基づいて血流動態に関する各種の演算を行う演算回路46を備える。CFM処理回路23はさらに、参照用の基準信号を発振する基準発振器47と、この基準信号に正確に90度の位相差を与えてミキサ41A,41Bにそれぞれ供給する位相器48とを備える。基準発信器47と送信系回路2のパルス発生器21とは互いに同期して駆動する。基準信号は超音波信号と略同一の周波数を有する。   On the other hand, the CFM processing circuit 23 is a circuit group responsible for creating CFM mode image data for observing blood flow dynamics, and the input side receives the echo signal output from the receiving circuit 21 as a real part Q and an imaginary part I. Are branched to input in two systems. For each signal system of the real part Q and the imaginary part I, a mixer 41A (41B), an LPF 42A (42B), and an A / D converter 43A (43B) are provided in this order. The CFM processing circuit 23 further includes buffer memories 44A and 44B that temporarily store the processing signals of the real part and the imaginary part from the A / D converters 43A and 43B, an MTI filter unit 45 that performs filtering processing based on the stored signal, And an arithmetic circuit 46 for performing various calculations relating to blood flow dynamics based on the output of the filter unit. The CFM processing circuit 23 further includes a reference oscillator 47 that oscillates a reference signal for reference, and a phase shifter 48 that gives a phase difference of exactly 90 degrees to the reference signal and supplies it to the mixers 41A and 41B. The reference oscillator 47 and the pulse generator 21 of the transmission system circuit 2 are driven in synchronization with each other. The reference signal has substantially the same frequency as the ultrasonic signal.

このため、受信回路21から出力されたエコー信号は、実数部、虚数部の信号系それぞれにおいて、ミキサ41A(41B)により基準信号との間で乗算された後、LPF42A(42B)によりその高周波成分が除去されて、ベース帯域の信号となる。すなわち、エコー信号はその実数部、虚数部毎に、ミキサ41A(41B)およびLPF42A(42B)による位相検波(直交位相検波)がなされ、基準信号からの位相差を反映したベース帯域のドプラ信号として抽出される。このドプラ信号はその実数部、虚数部毎に、A/D変換器43A(43B)によりデジタルデータに変換され、バッファメモリ44A(44B)に一旦格納される。   For this reason, the echo signal output from the receiving circuit 21 is multiplied by the reference signal by the mixer 41A (41B) in each of the signal system of the real part and the imaginary part, and then the high frequency component by the LPF 42A (42B). Are removed to provide a baseband signal. That is, the echo signal is subjected to phase detection (quadrature phase detection) by the mixer 41A (41B) and the LPF 42A (42B) for each real part and imaginary part, and as a baseband Doppler signal reflecting the phase difference from the reference signal Extracted. The Doppler signal is converted into digital data by the A / D converter 43A (43B) for each real part and imaginary part, and is temporarily stored in the buffer memory 44A (44B).

MTIフィルタ部45は、バッファメモリ44A,44Bに個別に格納されているドプラデータ群を用いて心臓壁などで反射してきた不要なエコー信号を除去するために介挿してある。このMTIフィルタ部45の処理は、本発明に係るフィルタリングを達成するものである。その具体的な構成は図14に示すようであり、その処理については後述する。MTIフィルタ部45により、実質臓器からのドプラ成分(クラッタ成分)が全体のドプラ信号から確実かつ精度良く除去され、残りの殆どが血流からのドプラ成分(血流成分)となって抽出される。   The MTI filter unit 45 is inserted in order to remove unnecessary echo signals reflected from the heart wall or the like using Doppler data groups individually stored in the buffer memories 44A and 44B. The processing of the MTI filter unit 45 achieves filtering according to the present invention. The specific configuration is as shown in FIG. 14, and the processing will be described later. The MTI filter unit 45 removes the Doppler component (clutter component) from the real organ reliably and accurately from the entire Doppler signal, and most of the remaining is extracted as the Doppler component (blood flow component) from the blood flow. .

MTIフィルタ部45でフィルタリングされた実数部、虚数部のドプラデータはそれぞれ演算回路46に送られる。演算回路46は、実数部、虚数部のドプラデータを用いて血流の動態情報を推定する、例えば自己相関器およびこの相関結果を用いる平均速度演算器、分散演算器、パワー演算器を有しており、血流の平均速度、速度分布の分散、血流からの反射信号のパワーなどの情報が推定演算される。この演算結果はCFMモード画像データとしてDSC31のCFM用フレームメモリに一旦格納される。   The real part and imaginary part Doppler data filtered by the MTI filter unit 45 are sent to the arithmetic circuit 46, respectively. The arithmetic circuit 46 estimates blood flow dynamic information using Doppler data of the real part and the imaginary part, and has, for example, an autocorrelator and an average speed calculator, a variance calculator, and a power calculator using the correlation result. Information such as the average velocity of blood flow, the distribution of velocity distribution, and the power of the reflected signal from the blood flow is estimated and calculated. The calculation result is temporarily stored in the CFM frame memory of the DSC 31 as CFM mode image data.

DSC31では、Bモード用フレームメモリおよびCFMモード用フレームメモリに格納された画像データが各別に標準TV方式で読み出される。さらに、この読出しと並行して、両フレームメモリの共通画素同士の一方が択一的に選択され、Bモード画像(背景像)にCFMモード画像が重畳された1フレームの画像データが形成される。この画像データはカラー処理器32でカラー付与処理が施された後、D/A変換器により所定タイミング毎にアナログ信号に変換され、TVモニタ34に表示される。この結果、白黒のBモード像を背景に血流速度の2次元カラー像が表示される。   In the DSC 31, the image data stored in the B-mode frame memory and the CFM-mode frame memory are read out separately by the standard TV system. Further, in parallel with this reading, one of the common pixels of both frame memories is alternatively selected to form one frame of image data in which the CFM mode image is superimposed on the B mode image (background image). . The image data is subjected to color application processing by the color processor 32, and then converted to an analog signal at a predetermined timing by the D / A converter and displayed on the TV monitor 34. As a result, a two-dimensional color image of blood flow velocity is displayed against a black and white B-mode image.

続いて、上述のMTIフィルタ部45の構成および動作の説明を中心に、本実施形態を動作を説明する。   Subsequently, the operation of this embodiment will be described focusing on the description of the configuration and operation of the MTI filter unit 45 described above.

CFMモードの画像を作るには、同一の走査線方向への超音波パルスの送受信がN回(例えば16回)繰り返される。この送受信1回毎に得られるエコー信号に基づいて、バッファメモリ44A,44Bに直交位相検波されたドプラデータがそれぞれ格納される。このため、バッファメモリ44A,44Bのそれぞれに格納されるベース帯域のデジタルのドプラデータは、前述した図1に示す如く、3次元になる。つまり、第1の次元は各走査線数(番号)1〜Lを表わし、第2の次元は各走査線に沿った深さ方向のピクセル数(番号)1〜Mを表わし、および第3の次元は各ピクセルについて送受信の繰返しにより得られるドプラデータの数(番号)1〜Nを表わす。ドプラデータの数を以下、「データ数」という。CFMモードでは、各ピクセルで時系列に得られたN個のドプラデータ(図1の斜線部分参照)を独立に処理して各ピクセル毎の血流の動態情報を得る。   In order to create an image in the CFM mode, transmission / reception of ultrasonic pulses in the same scanning line direction is repeated N times (for example, 16 times). Based on the echo signal obtained every transmission and reception, the Doppler data subjected to quadrature detection is stored in the buffer memories 44A and 44B, respectively. Therefore, the baseband digital Doppler data stored in each of the buffer memories 44A and 44B is three-dimensional as shown in FIG. That is, the first dimension represents the number of scanning lines (numbers) 1 to L, the second dimension represents the number of pixels in the depth direction (numbers) 1 to M along each scanning line, and the third dimension. The dimension represents the number (number) 1 to N of Doppler data obtained by repeating transmission and reception for each pixel. The number of Doppler data is hereinafter referred to as “data number”. In the CFM mode, N pieces of Doppler data (see the hatched portion in FIG. 1) obtained in time series for each pixel are independently processed to obtain blood flow dynamic information for each pixel.

このため、MTIフィルタ部45には、図17に示すように、バッファメモリ44A,44Bから実数部Q、虚数部Iのデジタル量のドプラ信号Zi(i=0〜N−1)が走査面の各位置毎に供給される。図17における縦軸方向は振幅値に相当する。   Therefore, as shown in FIG. 17, the MTI filter unit 45 receives the digital quantity Doppler signals Zi (i = 0 to N−1) of the real part Q and the imaginary part I from the buffer memories 44A and 44B. Supplied for each position. The vertical axis direction in FIG. 17 corresponds to the amplitude value.

このMTIフィルタ部45の動作上の特徴は、前述した先願提案の装置の特徴に基礎を置くもので、以下の4項目に集約される。   The operational characteristics of the MTI filter unit 45 are based on the characteristics of the apparatus proposed in the earlier application, and are summarized in the following four items.

(1):隣接するドプラデータ間でのクラッタ成分の瞬時的な位相変化を推定し、その推定量に応じてドプラ信号全体の位相変化を補正する(すなわち、クラッタ成分の瞬時的な位相変化を打ち消す)。なお、本発明での「瞬時的」の用語はN個のドプラデータの観測時間よりも短いことを意味している。   (1): The instantaneous phase change of the clutter component between adjacent Doppler data is estimated, and the phase change of the entire Doppler signal is corrected according to the estimated amount (that is, the instantaneous phase change of the clutter component is corrected). Counteract). The term “instantaneous” in the present invention means that the observation time of N pieces of Doppler data is shorter.

この補正処理は、とくに、
(1a):位相変化量の推定値に一定の上限値を設定する、
(1b):ドプラ信号にローパスフィルタリングの前処理を施す、
(1c):位相補正量を信号パワー値を用いて修正する、
ことを、(1a)若しくは(1b)単独で、(1a)および(1b)の組み合わせで、(1b)および(1c)の組み合わせで、または(1a),(1b),(1c)の組み合わせで実施する点に特徴がある。
This correction process is
(1a): Set a certain upper limit value for the estimated value of the phase change amount,
(1b): Pre-processing low-pass filtering on the Doppler signal,
(1c): Correct the phase correction amount using the signal power value.
(1a) or (1b) alone, in the combination of (1a) and (1b), in the combination of (1b) and (1c), or in the combination of (1a), (1b), (1c) It is characterized in that it is implemented.

(2):上記(1)の補正処理を行った後で、クラッタ成分に対応すると考えられる一定振幅値を減算してクラッタ成分を除去する。   (2): After performing the correction process of (1) above, a constant amplitude value considered to correspond to the clutter component is subtracted to remove the clutter component.

(3):上記(1)または(2)の処理後に、ハイパスフィルタリングを行ってクラッタ成分を除去する。そのフィルタリングの特性を上記(2)の処理による出力信号の特徴に応じて変化させる。   (3): After the processing of (1) or (2) above, high-pass filtering is performed to remove clutter components. The filtering characteristics are changed according to the characteristics of the output signal obtained by the process (2).

このクラッタ成分の除去処理において、とくに、
(3a):上記(1)項の位相補正処理および上記(2)項の一定値減算処理と、ハイパスフィルタの遮断周波数制御と、ドプラ信号のゲイン処理とを併用することに特徴を有する一方で、
(3b):ドプラ信号にローパスフィルタリングの前処理を施し、その後に、一定値減算後の信号パワー値を算出して残存クラッタ成分の量の程度を判断すること、および、
(3c):一定値減算後の信号パワー値を位相補正前の信号パワー値で補正する 点に特徴がある。
In this clutter component removal process,
(3a): While characterized in that the phase correction process of the above item (1) and the constant value subtraction process of the above item (2), the cutoff frequency control of the high-pass filter, and the Doppler signal gain process are used in combination. ,
(3b): performing pre-processing of low-pass filtering on the Doppler signal, then calculating a signal power value after subtraction of a constant value to determine the degree of the remaining clutter component, and
(3c): It is characterized in that the signal power value after subtraction of a constant value is corrected with the signal power value before phase correction.

(4):必要に応じて上記(1)項の処理に伴う位相変化の影響を打ち消して、従来から使用されてきている速度概念に合わせた血流速度情報を得る。   (4): If necessary, the influence of the phase change accompanying the processing of the above item (1) is canceled to obtain blood flow velocity information in accordance with the velocity concept that has been used conventionally.

この場合、とくに、
(4a):上記(1)項による位相補正量を用いた位相補正処理をCFMモードおよびPWモードの両方で実施することに特徴を有する。
In this case, especially
(4a): It is characterized in that the phase correction process using the phase correction amount according to the above item (1) is performed in both the CFM mode and the PW mode.

以下の説明では、説明を分かり易くするため、走査断面上のある1点(ピクセル)からのドプラ信号を形成する上記N個のデジタル量のドプラデータ列について説明する(図1の斜線部分参照)。残りの点それぞれのN個のドプラデータ列についても同一の処理が実施されるものとする。   In the following description, in order to make the description easy to understand, the N digital Doppler data strings forming the Doppler signal from one point (pixel) on the scanning section will be described (see the hatched portion in FIG. 1). . It is assumed that the same processing is performed for N Doppler data strings of the remaining points.

上記の各種の特徴を実現するため、MTIフィルタ部45はその入力側に図14に示す如く、実数部、虚数部それぞれのドプラ信号Ziは2系統に分けられる。一方の系統は、主に臓器からの信号成分(クラッタ成分)を除去する手段の系であり、もう一方の系統は、その信号成分の除去手段の除去特性を決定するための系である。   In order to realize the various features described above, the MTI filter unit 45 divides the Doppler signals Zi of the real part and the imaginary part into two systems as shown in FIG. One system is a system for removing signal components (clutter components) mainly from organs, and the other system is a system for determining the removal characteristics of the signal component removing means.

上記一方の系としては、実数部、虚数部それぞれのドプラ信号Ziを入力する複素乗算器45cを備え、その出力側に一定値減算器45d、ハイパスフィルタ(HPF)45g、および複素乗算器45iをこの順に備える。   The one system includes a complex multiplier 45c that inputs the real part and the imaginary part of the Doppler signal Zi, and a constant value subtracter 45d, a high-pass filter (HPF) 45g, and a complex multiplier 45i on the output side. Prepare in this order.

もう一方の系としては、実数部、虚数部それぞれのドプラ信号Ziを入力するローパスフィルタ(LPF)45jを備え、その出力側に複素乗算器45k,一定値減算器45l、クラッタ情報検出器45e、およびフィルタ特性設定器45fをこの順に備える。さらに、ゲイン設定器45nがクラッタ情報検出器45eの出力側とアンプ45mの間に介挿されている。フィルタ特性設定器45fの設定出力は位相反転器45hおよびHPF45gに出力される。また、ローパスフィルタ45jの出力側にクラッタ位相変化量推定器45a、乗算信号発生器45b、位相反転器45h、およびアンプ45mを備える。乗算信号発生器45bで発生した乗算信号は、複素乗算器45cおよび45k、ならびに位相反転器45hに供給される構成を採る。   The other system includes a low-pass filter (LPF) 45j for inputting the real part and the imaginary part of the Doppler signal Zi, and a complex multiplier 45k, a constant value subtractor 45l, a clutter information detector 45e on the output side thereof. And a filter characteristic setting unit 45f in this order. Further, a gain setting unit 45n is interposed between the output side of the clutter information detector 45e and the amplifier 45m. The setting output of the filter characteristic setting unit 45f is output to the phase inverter 45h and the HPF 45g. Further, a clutter phase change amount estimator 45a, a multiplication signal generator 45b, a phase inverter 45h, and an amplifier 45m are provided on the output side of the low-pass filter 45j. The multiplication signal generated by the multiplication signal generator 45b is supplied to the complex multipliers 45c and 45k and the phase inverter 45h.

まず、このLPF45j側の回路で構成される特性決定手段の系からその構成および動作を説明する。   First, the configuration and operation will be described from the system of characteristic determining means constituted by the circuit on the LPF 45j side.

MTIフィルタ部45に入力した実数部および虚数部それぞれのドプラ信号Ziは、LPF45jに入力する。これにより、各ドプラ信号Ziに含まれている変動の大きな血流成分がLPF45jにより前処理として除去される。   The real part and the imaginary part Doppler signal Zi input to the MTI filter unit 45 are input to the LPF 45j. As a result, the blood flow component having a large fluctuation included in each Doppler signal Zi is removed as preprocessing by the LPF 45j.

この前処理を経た実数部および虚数部それぞれのドプラ信号Ziはクラッタ位相変化量推定器45aに入力する。このクラッタ位相変化量推定器45aは、図15に示す如く、その入力側に複素乗算器45a−1を備え、この複素乗算器の出力側に微小区間加算器45a−2、変換器45a−3、位相修正器45a−4、およびクリップ処理器45a−5をこの順に備えるとともに、これらと並行して加算平均演算器45a−6を備える。クリップ処理器45a−5にはまたクリップ値発生器45a−7が接続されている。   The real part and imaginary part Doppler signals Zi that have undergone this pre-processing are input to the clutter phase change estimator 45a. As shown in FIG. 15, the clutter phase variation estimator 45a includes a complex multiplier 45a-1 on the input side, and a minute interval adder 45a-2 and a converter 45a-3 on the output side of the complex multiplier. , A phase corrector 45a-4 and a clip processor 45a-5 are provided in this order, and an addition average calculator 45a-6 is provided in parallel therewith. A clip value generator 45a-7 is also connected to the clip processor 45a-5.

複素乗算器45a−1は、入力する実数部Re[Zi]および虚数部Im[Zi]のドプラ信号から、
[数9]
[C1]i=Zi+1・Zi
の共役演算を行ってC1の実数部Rおよび虚数部Iを求めるとともに、
[数10]
[C0]i=Z・Z
の共役演算を行ってパワーPを求める。
The complex multiplier 45a-1 receives from the input Doppler signals of the real part Re [Zi] and the imaginary part Im [Zi],
[Equation 9]
[C1] i = Z i + 1 · Zi *
To obtain a real part R and an imaginary part I of C1,
[Equation 10]
[C0] i = Z i · Z i *
To obtain the power P.

微小区間加算器45a−2は、i番目とi+1番目のデータ間の処理に対し、その近傍の微小区間分のC1値の実数部Rおよび虚数部Iを夫々加算してC1値の実数部R^および虚数部I^を求める。変換器45a−3はC1値の実数部R^および虚数部I^を用いて
[数11]
θ=tan−1(I^/R^)
の位相角θへの変換を行う。この位相角θは瞬時的な位相変化量として位相修正器45a−4に送られる。
The minute interval adder 45a-2 adds the real part R and the imaginary part I of the C1 value for the minute interval in the vicinity to the processing between the i-th and i + 1-th data, respectively, and the real part R of the C1 value. ^ And imaginary part I ^ are obtained. The converter 45a-3 uses the real part R ^ and the imaginary part I ^ of the C1 value.
θ = tan −1 (I ^ / R ^)
Is converted into a phase angle θ. This phase angle θ is sent to the phase corrector 45a-4 as an instantaneous phase change amount.

一方、複素乗算器45−1で演算したパワーPは加算平均演算器45a−6に送られ、そのN個データ分が例えば式(8)に基づき加算・平均される。この加算平均されたパワー値inPowは位相修正器45a−4に送られる。この位相修正器45a−4では、前述した図6と同様に表わされる図16に従って、ドプラ信号のパワー値inPowの変化に応じて、前記式(6)に示す如く、係数kp(i)を変化させ、瞬時的な位相変化量φを修正する。   On the other hand, the power P calculated by the complex multiplier 45-1 is sent to the addition average calculator 45a-6, and the N data is added and averaged based on, for example, the equation (8). The averaged power value inPow is sent to the phase corrector 45a-4. In this phase corrector 45a-4, the coefficient kp (i) is changed according to the change in the power value inPow of the Doppler signal, as shown in the equation (6), according to FIG. The instantaneous phase change amount φ is corrected.

このドプラ信号のパワー値による修正を受けた瞬時的な位相変化量′はクリップ処理器45a−5に送られる。この処理器45a−5には、クリップ値発生器45a−7から、前述した図8に示すように、位相変化量のクリップ値(しきい値)がθmax、−θmaxが与えられている。このため、クリップ処理器45a−5は、残存パワー値による修正を行った後の瞬時的な位相変化量θiがクリップ値を越えるときは、その位相変化量θiがクリップ値に抑えられる。   The instantaneous phase change amount ′ corrected by the power value of the Doppler signal is sent to the clip processor 45a-5. The processor 45a-5 is provided with the clip value (threshold value) of the phase change amount θmax and −θmax from the clip value generator 45a-7 as shown in FIG. For this reason, the clip processor 45a-5 suppresses the phase change amount θi to the clip value when the instantaneous phase change amount θi after the correction by the remaining power value exceeds the clip value.

このようにして、クラッタ位相変化量推定器45aにより、実質的にクラッタ成分のみの位相変化を反映した瞬時的な位相変化量θiが推定され、この変化量は乗算信号発生器45bに送られる。また、この推定器45aにより演算されたパワー値inPowはクラッタ情報検出器45eに送られる。   In this way, the instantaneous phase change amount θi reflecting the phase change of only the clutter component is estimated by the clutter phase change amount estimator 45a, and this change amount is sent to the multiplication signal generator 45b. The power value inPow calculated by the estimator 45a is sent to the clutter information detector 45e.

乗算信号発生器45bは、今回サンプリング時に送られてきた位相変化量および前回サンプリングまでに送られてきている位相変化量から、
[数12]
exp{−j(θ+θ+……+θi−1)} ……(9)
複素数信号を発生させる。この信号は、共に位相補正を担っている複素乗算器45cおよび45k、ならびに位相反転器45hに出力される。
The multiplication signal generator 45b calculates the phase change amount sent at the time of sampling this time and the phase change amount sent up to the previous sampling,
[Equation 12]
exp {−j (θ 1 + θ 2 +... + θ i−1 )} (9)
Generate a complex signal. This signal is output to complex multipliers 45c and 45k, both of which are responsible for phase correction, and to phase inverter 45h.

このため、特性決定側の複素乗算器45k(およびクラッタ成分除去側の複素乗算器45c)において、入力するドプラ信号Ziとの間で、
[数13]
Zi・exp{−j(θ+θ+……+θi−1)} ……(10)
の複素乗算が行われる。この位相補正(複素乗算)によって、ドプラ信号Ziが瞬時的な位相変化量に基づき実数部、虚数部毎に補正される。このため、例えば図17(a)で示す形態で入力したドプラ信号Ziの内、変動の大きな血流成分が入力段のLPF45jで事前に除去され、複素乗算器45kで位相補正されて同図(d)に示す如く変換される。このLPF45jによる血流成分の事前除去によって、LPF45jを使用しない場合に比較して、位相補正後のドプラ信号の波形はよりフラットになり、ほぼDC成分のみとなる。この補正波形は、位相変化量の推定精度が高いほどフラットになる。
Therefore, in the complex multiplier 45k on the characteristic determination side (and the complex multiplier 45c on the clutter component removal side), between the input Doppler signal Zi,
[Equation 13]
Zi · exp {−j (θ 1 + θ 2 +... + Θ i−1 )} (10)
Complex multiplication of is performed. By this phase correction (complex multiplication), the Doppler signal Zi is corrected for each real part and imaginary part based on the instantaneous phase change amount. For this reason, for example, the blood flow component having a large fluctuation in the Doppler signal Zi input in the form shown in FIG. 17A is removed in advance by the LPF 45j of the input stage, and the phase is corrected by the complex multiplier 45k. Conversion is performed as shown in d). By pre-removing the blood flow component by the LPF 45j, the waveform of the Doppler signal after phase correction becomes flatter than the case where the LPF 45j is not used, and only the DC component is obtained. The correction waveform becomes flat as the estimation accuracy of the phase change amount is high.

このようにLPF処理され、さらに位相補正されたドプラ信号Ziは実数部、虚数部毎に一定値減算器45lに送られる。この一定値減算器45dにて、式(4)第2項で示される一定値減算が行われる。これにより、クラッタ成分の瞬時的な位相変化をキャンセルしたドプラ信号から、一例として、その最初の位相φの振幅値「A・exp{j・φ}」をクラッタ成分の振幅値として見做して一律に減算する。このクラッタ成分除去を行った信号波形は図17(d)から同図(e)のようになる。つまり、波形の振幅値がほぼ十分に零付近まで下がり、クラッタ成分が良好に除去される。 The Doppler signal Zi subjected to the LPF processing and further phase-corrected in this way is sent to the constant value subtractor 45l for each real part and imaginary part. The constant value subtracter 45d performs the constant value subtraction represented by the second term of the equation (4). Thus, as an example, the amplitude value “A · exp {j · φ 0 }” of the first phase φ 0 is regarded as the amplitude value of the clutter component from the Doppler signal in which the instantaneous phase change of the clutter component is canceled. Then subtract uniformly. The signal waveform from which the clutter component has been removed is as shown in FIG. That is, the amplitude value of the waveform is substantially sufficiently lowered to near zero, and the clutter component is removed satisfactorily.

この一定値減算器45lにより処理されたほぼ直流成分のドプラ信号は、その実数部、虚数部毎に、クラッタ情報検出器45eに送られ、残存しているかもしれないクラッタ成分の程度を表す特徴量が算出される。   The substantially DC component Doppler signal processed by the constant value subtractor 45l is sent to the clutter information detector 45e for each of its real part and imaginary part and represents the degree of clutter component that may remain. A quantity is calculated.

このクラッタ情報検出器45eは、図18に示す如く、その入力側から順に、複素乗算器45e−1、加算平均演算器45e−2、特徴量変換テーブル45e−3、および空間平均演算器45e−4を備える。この内、複素演算器45e−1および加算平均演算器45e−2は、前述した式(8)に拠る演算を行うもので、複素演算器45e−1は
[数14]
[C0]i=Zi・Zi
の演算を行い、加算平均演算器45e−2はその複素乗算値をi=0〜N−1まで加算平均して一定値減算後のパワー値cdsPowを演算する。
As shown in FIG. 18, the clutter information detector 45e includes a complex multiplier 45e-1, an addition average calculator 45e-2, a feature amount conversion table 45e-3, and a spatial average calculator 45e- in order from the input side. 4 is provided. Among these, the complex computing unit 45e-1 and the addition average computing unit 45e-2 perform computations based on the above-described equation (8), and the complex computing unit 45e-1 is represented by [Expression 14].
[C0] i = Zi · Zi *
The addition average calculator 45e-2 calculates the power value cdsPow after subtraction of the constant value by averaging the complex multiplication values from i = 0 to N-1.

特徴量変換テーブル45e−3には、この一定値減算後のパワー値cdsPowおよび前述した一定値減算前のパワー値(入力パワー値)inPowが与えられる。このため、この変換テーブル45e−3は両方のパワー値cdsPow、inPowから前述した式(7)で定義した特徴量sPowを演算する。これにより、生体の構造に起因したパワー信号の絶対値の違いの影響がキャンセルされる。   The feature value conversion table 45e-3 is provided with the power value cdsPow after the constant value subtraction and the power value (input power value) inPow before the constant value subtraction described above. Therefore, the conversion table 45e-3 calculates the feature quantity sPow defined by the above-described equation (7) from both power values cdsPow and inPow. Thereby, the influence of the difference of the absolute value of the power signal resulting from the structure of the living body is canceled.

このクラッタ情報検出器45eではさらに、空間平均演算器45w−4により、求めた特徴量sPowの空間的な平均処理が施される。これにより、この特徴量がスペックルと呼ばれる超音波干渉のために空間的に不安定な値を取ることもなくなる。空間平均演算器45e−4は設置することが望ましい。このように演算された特徴量sPowはフィルタ特性設定器45fおよびゲイン設定器45nに入力される。   In the clutter information detector 45e, the spatial average calculator 45w-4 further performs spatial average processing of the obtained feature quantity sPow. As a result, the feature quantity does not take a spatially unstable value due to ultrasonic interference called speckle. It is desirable to install the spatial average calculator 45e-4. The feature quantity sPow calculated in this way is input to the filter characteristic setting unit 45f and the gain setting unit 45n.

フィルタ特性設定器45fでは、特徴量sPowに応じた、ハイパスフィルタ45gの特性が例えば図12に示すように設定される。仮にクラッタ成分の変化量が少ないとすると、式(4)の処理によってクラッタ成分は十分に低減するので、この特徴量sPowの値は小さくなり、反対にクラッタ成分の変化が大きいときは、特徴量sPowの値は大きくなる。したがって、この特徴量sPowの値が小さいときは、後述するハイパスフィルタ45gの遮断周波数が低くなるように設定する。このように低く設定しても、クラッタ成分をハイパスフィルタにより十分に低減される。反対に、特徴量sPowが大きいときは、ハイパスフィルタ45gの遮断周波数が高くなるように設定する。   In the filter characteristic setting unit 45f, the characteristic of the high-pass filter 45g corresponding to the feature amount sPow is set as shown in FIG. 12, for example. If the amount of change in the clutter component is small, the clutter component is sufficiently reduced by the processing of equation (4), so that the value of the feature amount sPow becomes small. On the contrary, when the change in the clutter component is large, the feature amount The value of sPow increases. Therefore, when the value of the feature amount sPow is small, the cutoff frequency of a high-pass filter 45g described later is set to be low. Even if it is set to such a low value, the clutter component is sufficiently reduced by the high-pass filter. Conversely, when the feature amount sPow is large, the cutoff frequency of the high-pass filter 45g is set to be high.

また、これに並行して、ゲイン設定器45nでは、一例として挙げてある図12に示すように、信号ゲインが設定される。特徴量sPowが大きくなる場合、ドプラ信号に含まれているクラッタ成分としての、高速な成分のパワーが大きいことから、血流成分が含まれていたとしてもハイパスフィルタのみによる除去は困難と考えられる。したがって、このような状況下では図12に示すようにゲインを小さくしてクラッタ成分を除去するようにする。   In parallel with this, the gain setting unit 45n sets a signal gain as shown in FIG. 12 as an example. When the feature amount sPow increases, the power of the high-speed component as the clutter component included in the Doppler signal is large, so that even if a blood flow component is included, it is considered difficult to remove only by the high-pass filter. . Therefore, in such a situation, as shown in FIG. 12, the gain is reduced to remove the clutter component.

一方、位相反転器45hは、乗算信号発生器45bが発生した、式(9)に示す乗算信号の位相を反転し、ゲイン可変アンプ45mに印加する。ゲイン可変アンプ45mは、位相反転された乗算信号(式(9)参照)の振幅を、ゲイン設定器45nで設定されたゲインで増幅して、複素乗算器45iに与える。   On the other hand, the phase inverter 45h inverts the phase of the multiplication signal expressed by the equation (9) generated by the multiplication signal generator 45b and applies it to the gain variable amplifier 45m. The variable gain amplifier 45m amplifies the amplitude of the phase-inverted multiplication signal (see Expression (9)) with the gain set by the gain setting unit 45n and supplies the amplified signal to the complex multiplier 45i.

次いで、クラッタ成分を除去する系について説明する。複素乗算器45cにおいて、入力するドプラ信号Ziとの間で、前記式(10)に基づく複素乗算が行われる。このため、位相補正手段としての複素乗算器45cは、この位相補正(複素乗算)によって、ドプラ信号Ziを瞬時的な位相変化量に基づき実数部、虚数部毎に補正し、例えば図17(a)で示す形態で入力したドプラ信号Ziを同図(b)に示す如く変換する。   Next, a system for removing clutter components will be described. In the complex multiplier 45c, complex multiplication based on the equation (10) is performed with the input Doppler signal Zi. For this reason, the complex multiplier 45c as the phase correction means corrects the Doppler signal Zi for each real part and imaginary part based on the instantaneous phase change amount by this phase correction (complex multiplication). For example, FIG. The Doppler signal Zi input in the form indicated by () is converted as shown in FIG.

つまり、MTIフィルタ部45に入力するドプラ信号の虚数部信号が例えば図17(a)のようになっているとする。この波形は、大きい振幅かつ低速度で変化するクラッタ成分のドプラ偏移成分に、図では表され難いが小振幅で変化する血流のドプラ偏移成分が重畳した状態となっている。この波形について、クラッタ成分の瞬時的な位相変化量による位相補正を行った信号波形は同図(b)のように、クラッタ成分に起因した大振幅かつ低周波の波形うねり分が無くなり、その殆どは血流が受けているドプラ偏移に対応した変動のみを有する、略一定値振幅の波形となる。   That is, it is assumed that the imaginary part signal of the Doppler signal input to the MTI filter unit 45 is as shown in FIG. This waveform is in a state where a Doppler shift component of a clutter component that changes with a large amplitude and at a low speed is superimposed on a Doppler shift component of a blood flow that does not appear in the figure but changes with a small amplitude. With respect to this waveform, the signal waveform obtained by performing the phase correction based on the instantaneous phase change amount of the clutter component has no large amplitude and low frequency waveform undulation due to the clutter component as shown in FIG. Is a waveform with a substantially constant amplitude having only fluctuations corresponding to the Doppler shift experienced by the blood flow.

この位相補正されたドプラ信号は、実数部、虚数部毎に、一定値減算器45dにて、式(4)第2項で示される一定値減算が行われる。これにより、クラッタ成分の瞬時的な位相変化をキャンセルしたドプラ信号からその最初の位相φ0時の振幅値「A・exp{j・φ}」をクラッタ成分の振幅値として見做して一律に減算する。このクラッタ成分除去を行った信号波形は図17(b)から同図(c)のようになる。つまり、波形の振幅値がほぼ零付近まで下がり、クラッタ成分が良好に除去される。 This phase-corrected Doppler signal is subjected to constant value subtraction represented by the second term of equation (4) by the constant value subtractor 45d for each real part and imaginary part. As a result, the amplitude value “A · exp {j · φ 0 }” at the first phase φ0 is uniformly regarded as the amplitude value of the clutter component from the Doppler signal in which the instantaneous phase change of the clutter component is canceled. Subtract. The signal waveform from which the clutter component has been removed is as shown in FIG. That is, the amplitude value of the waveform is reduced to nearly zero, and the clutter component is removed satisfactorily.

なお、一定減算器45dにより除去する一定値は、ドプラ信号のN個のデータの中の任意の値に設定してもよいし、また、そのN個のドプラデータの平均値に設定してもよい。   The constant value removed by the constant subtractor 45d may be set to an arbitrary value among the N pieces of data of the Doppler signal, or may be set to an average value of the N pieces of Doppler data. Good.

この一定値減算後のドプラ信号Ziは、その実数部、虚数部毎に、ハイパスフィルタ45gに供給される。このハイパスフィルタフィルタ45gの基本構成は、FIR型でも、またIIR型でもよい。図19にIIR型で構成した例を示す。このフィルタ45gの少なくとも次数および遮断周波数は、フィルタ特性設定器45fで設定した値に自動的に設定されている。このため、ドプラ信号Ziの高周波成分のみが通過し、クラッタ成分は除去される。   The Doppler signal Zi after this constant value subtraction is supplied to the high-pass filter 45g for each of its real part and imaginary part. The basic configuration of the high-pass filter 45g may be FIR type or IIR type. FIG. 19 shows an example of the IIR type. At least the order and the cut-off frequency of the filter 45g are automatically set to values set by the filter characteristic setting unit 45f. For this reason, only the high frequency component of the Doppler signal Zi passes and the clutter component is removed.

このハイパスフィルタ45gでクラッタ成分が除去されたドプラ信号は、その実数部、虚数部毎に、式(5)に示す複素乗算が実行される。これにより、複素乗算器45kにより補正された位相量と同量で逆の位相がドプラ信号に与えられ、超音波プローブに対するドプラ信号に変換される。このとき、複素乗算する信号の振幅値は特徴量sPowに応じてゲイン設定器45nにより設定される。なお、この位相反転処理は、組織に対する血流速度を推定し表示する場合は実行する必要がない。   The Doppler signal from which the clutter component has been removed by the high-pass filter 45g is subjected to complex multiplication shown in Expression (5) for each real part and imaginary part. As a result, a phase opposite to the phase amount corrected by the complex multiplier 45k is applied to the Doppler signal and converted to a Doppler signal for the ultrasonic probe. At this time, the amplitude value of the signal to be subjected to complex multiplication is set by the gain setting unit 45n according to the feature quantity sPow. This phase inversion process does not need to be executed when the blood flow velocity for the tissue is estimated and displayed.

MTIフィルタ部45でこのように処理されたドプラ信号は演算回路46に送られ、血流速度、ドプラ信号のパワー、速度分布の分散などの血流情報が演算される。これらの情報は前述したように、TVモニタ34で適宜な態様で表示される。   The Doppler signal processed in this way by the MTI filter unit 45 is sent to the calculation circuit 46, where blood flow information such as blood flow velocity, power of the Doppler signal, and distribution of velocity distribution is calculated. As described above, these pieces of information are displayed on the TV monitor 34 in an appropriate manner.

本実施形態のMTIフィルタ部45は以上のように構成され動作するので、その効果は以下のようになる。   Since the MTI filter unit 45 of the present embodiment is configured and operates as described above, the effects thereof are as follows.

クラッタ成分が心拍や呼吸などの影響により動いていても、クラッタ成分を確実かつ精度良く除去でき、殆ど血流からのドプラ信号のみを効果的に抽出できる。とくに、観測時間よりも短い、瞬時毎に位相変化量を求めてクラッタ成分の位相変化をその都度補正(キャンセル)しているので、観測時間全体で1つの位相補正量を使って位相補正する場合に比べて著しく位相補正精度が向上する。これにより、殆ど一定振幅値のクラッタ成分(これには未だ血流からのドプラ信号が重畳している)を抽出することができ、その後に実行するクラッタ成分除去のための一定値減算の処理が従来よりも極めて有効となる。   Even if the clutter component moves due to the influence of heartbeat or respiration, the clutter component can be removed reliably and accurately, and only the Doppler signal from the blood flow can be effectively extracted. In particular, when the phase change amount is obtained every moment, which is shorter than the observation time, and the phase change of the clutter component is corrected (cancelled) each time, the phase correction is performed using one phase correction amount for the entire observation time. Compared to the above, the phase correction accuracy is remarkably improved. As a result, it is possible to extract a clutter component having an almost constant amplitude value (which is still superimposed with a Doppler signal from the blood flow), and a constant value subtraction process for removing the clutter component to be performed thereafter is performed. This is much more effective than before.

とくに、超音波の送受信ビーム幅に比べて十分に大きな心腔内などの血管系を撮像する場合、生体に造影剤が注入された場合など、クラッタ成分に比して血流成分の信号値の影響が無視できなくなるような撮影状況であっても、前処理用のローパスフィルタ、位相変化量推定値のクリップ処理、およびドプラ信号のパワー値に基づく位相変化量推定値の修正処理の寄与によって、実質臓器の動き量に関わらず、クラッタ成分を十分に且つ確実に除去することができる。   In particular, when imaging a vascular system such as a heart chamber that is sufficiently larger than the transmission / reception beam width of ultrasonic waves, or when a contrast agent is injected into a living body, the signal value of the blood flow component compared to the clutter component Even in shooting situations where the influence cannot be ignored, the low-pass filter for preprocessing, the clipping process of the phase change estimation value, and the correction process of the phase change estimation value based on the power value of the Doppler signal, Regardless of the amount of movement of the real organ, the clutter component can be sufficiently and reliably removed.

つまり、クラッタ成分と低速度の血流からのエコー成分とを確実にかつ精細に分別でき、動きのある実質臓器からのクラッタ成分を確実に除去し、かつ非常に低速度の血流も見逃すことなく検出して、高検出能の2次元分布の血流像を生成できる。したがって、診断能および信頼性の高いた血流情報を提供できる。   In other words, the clutter component and the echo component from the low-speed blood flow can be reliably and finely separated, the clutter component from the moving real organ is surely removed, and the very low-speed blood flow is overlooked. It is possible to generate a blood flow image having a high detection capability and a two-dimensional distribution. Therefore, blood flow information with high diagnostic ability and high reliability can be provided.

また、そのような除去処理を行っても未だ残存するクラッタ成分がある場合は、ハイパスフィルタにより確実に除去される。しかも、ハイパスフィルタの遮断特性は、ローパスフィルタで前処理した後のドプラ信号を使用して、クラッタ成分に対応させた一定値減算前後のパワー比に応じてアダプティブに制御されるとともに、そのパワー比を用いてドプラ信号のゲインも並行してアダプティブに制御される。これにより、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去の処理の後に残存するクラッタ成分が大きい場合でも、ハイパスフィルタの遮断周波数をむやみに高くしないで、速度の大きな残存クラッタ成分を確実に低減させることができる。   In addition, if there is a clutter component that still remains after such removal processing, it is reliably removed by a high-pass filter. In addition, the cutoff characteristics of the high-pass filter are adaptively controlled according to the power ratio before and after the constant value subtraction corresponding to the clutter component using the Doppler signal after preprocessing by the low-pass filter, and the power ratio The gain of the Doppler signal is also adaptively controlled in parallel. As a result, even if the remaining clutter component after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing is large, the high-pass filter cutoff frequency is not increased unnecessarily, and a high-speed residual clutter component is ensured. Can be reduced.

さらに、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去処理の後に残存するクラッタ成分の大小を判断する信号の特徴量が、生体減衰などの影響によりクラッタ成分のパワー値が一様に分布しない場合であっても、クラッタ成分の大小を確実に反映した同成分の大小判断を行うことができ、確実且つ高精度なクラッタ除去効果を得ることができる。   In addition, the characteristic value of the signal that determines the magnitude of the clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing, the power value of the clutter component is uniformly distributed due to the influence of biological attenuation, etc. Even if it is not, it is possible to determine the size of the same component that reliably reflects the size of the clutter component, and to obtain a reliable and highly accurate clutter removal effect.

なお、この実施形態にあっては、信号ゲインを変更する手段として、複素乗算器45iに与える複素数信号の振幅をゲインで可変する方式を採用しているが、このほかにも、例えばハイパスフィルタに与える係数のゲインを変更するようにしてもよいし、また、ドプラ信号系に乗算器やROMを挿入してゲインを与える構成であってもよい。   In this embodiment, as a means for changing the signal gain, a method of varying the amplitude of the complex signal to be given to the complex multiplier 45i by the gain is employed. The gain of the coefficient to be given may be changed, or the gain may be given by inserting a multiplier or ROM in the Doppler signal system.

なおまた、上述した実施形態において、i)位相変化量の推定値に上限を設定するクリップ処理、ii)ローパスフィルタによる前処理、および、iii)ドプラ信号のパワー値inPowに基づく位相変化量の推定値の修正処理とを同時に実施する構成としたが、本発明では、i)またはii)の処理のみを単独で実施してもよいし、i)とii)とを組み合わせた処理、または、ii)とiii)とを組み合わせた処理を単独で実施するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, i) clip processing for setting an upper limit to the estimated value of the phase change amount, ii) preprocessing by a low-pass filter, and iii) estimation of the phase change amount based on the power value inPow of the Doppler signal In the present invention, only the process of i) or ii) may be performed alone, or the process of combining i) and ii), or ii ) And iii) may be performed alone.

[第2の実施形態]
続いて、本発明の第2の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置を図20に基づき説明する。なお、これ以降の実施形態において、前述した第1の実施形態のものと同一または同等の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Subsequently, an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following embodiments, the same or equivalent components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

この実施形態に係る超音波ドプラ診断装置は、その構成をより簡略化したものである。具体的には、図20に示すMTIフィルタ部45の如く、第1の実施形態においてクラッタ成分を除去する系に挿入していた一定値減算器(図14参照)を外し、複素乗算器45cとハイパスフィルタ45gとを直接接続したものである。   The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to this embodiment has a simplified configuration. Specifically, like the MTI filter unit 45 shown in FIG. 20, the constant value subtracter (see FIG. 14) inserted in the clutter component removal system in the first embodiment is removed, and the complex multiplier 45c and A high-pass filter 45g is directly connected.

このように構成を簡略できるケースは、前記式(4)で示されるクラッタ低減処理の内、第2項の一定値減算処理が不要になる場合である。図17(d)で示したように、式(4)の第1項に相当する位相補正処理だけでドプラデータ列がほぼフラットな信号になる場合、位相補正後にハイパスフィルタ45gを設けて前述したフィルタリング処理を行う構成のときには、かかる一定値減算器は必ずしも必要ではない。これにより、MTIフィルタ部45の構成をより簡単化することができる。   The case where the configuration can be simplified in this way is a case where the constant value subtraction process of the second term is not necessary in the clutter reduction process represented by the equation (4). As shown in FIG. 17D, when the Doppler data string becomes a substantially flat signal only by the phase correction processing corresponding to the first term of the equation (4), the high-pass filter 45g is provided after the phase correction, as described above. Such a constant value subtractor is not always necessary when the filtering process is performed. Thereby, the configuration of the MTI filter unit 45 can be further simplified.

[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置を図21に基づき説明する。
[Third Embodiment]
An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この超音波ドプラ診断装置は、前述した各種の問題点の内、とくに問題点(B),(C)に着目し、これらの問題点の解決を重視したものである。これは、生体に超音波造影剤が投与さえるコントラストエコグラフィが実施されない場合、たとえ大血管系であっても、血流成分のパワー値が極端に大きくなることは少ないと考えられる。そのような場合、図21に示すクラッタ位相変化量45aに搭載する入力パワー値に基づく位相変化量推定値の修正の回路や、位相変化量推定値のクリップ処理の回路だけでも、血流成分の影響除去は相当な程度まで有効である。   This ultrasonic Doppler diagnostic apparatus pays attention to the problems (B) and (C) among the various problems described above, and emphasizes the solution of these problems. This is considered that when contrast echography in which an ultrasound contrast agent is administered to a living body is not performed, the power value of the blood flow component is rarely extremely increased even in a large blood vessel system. In such a case, the blood flow component can be detected only by the correction circuit for the phase change amount estimation value based on the input power value mounted on the clutter phase change amount 45a shown in FIG. The effect removal is effective to a considerable extent.

そこで、同図のMTIフィルタ部45に示すように、入力側の前処理用LPFを外すとともに、位相補正用の複素乗算器45cとクラッタ成分除去用の一定値減算器45dとを共用する構成を採る。これにより、MTIフィルタ部の構成が前述の実施形態のものよりも簡単化される。当然に、この簡素化したフィルタ構成によっても、前述した問題点(B),(C)は解決される。   Therefore, as shown in the MTI filter unit 45 of the same figure, the configuration is such that the preprocessing LPF on the input side is removed and the complex multiplier 45c for phase correction and the constant value subtractor 45d for removing clutter components are shared. take. Thereby, the configuration of the MTI filter unit is simplified as compared with that of the above-described embodiment. Naturally, the above-described problems (B) and (C) are also solved by this simplified filter configuration.

[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置を図22に基づき説明する。
[Fourth Embodiment]
An ultrasonic Doppler diagnostic device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この超音波ドプラ診断装置は、MTIフィルタ部の簡略化した回路構成を維持しながら、第3の実施形態の装置よりは、造影剤に対する性能を向上を目指したことに特徴がある。具体的には、図22に示す如く、クラッタ成分を除去する系に挿入した複素乗算器45cの出力側から、一定値減算器45dに対する並列回路を引き出し、この回路にLPF45oと一定値減算器45pとをこの順に介挿する。一定値減算器45pの出力側は、前述したクラッタ情報検出器45eの入力に接続する。   This ultrasonic Doppler diagnostic apparatus is characterized in that it aims to improve the performance with respect to the contrast agent as compared with the apparatus of the third embodiment while maintaining a simplified circuit configuration of the MTI filter unit. Specifically, as shown in FIG. 22, a parallel circuit for the constant value subtracter 45d is drawn from the output side of the complex multiplier 45c inserted in the system for removing the clutter component, and the LPF 45o and the constant value subtractor 45p are connected to this circuit. Are inserted in this order. The output side of the constant value subtractor 45p is connected to the input of the clutter information detector 45e described above.

このように構成した理由は以下のようである。クラッタ成分の位相変化量のみを推定するには、クラッタ位相変化量推定器45aに設けた、入力パワー値に基づく位相変化量の修正処理や、この位相変化量の上限値クリップ処理だけでもある程度有効に機能する。そこで、一定値減算後に残存するクラッタ成分の程度を表す特徴量演算の前処理用のLPF45oを、クラッタ情報検出器45eの前段に挿入し、このLPF出力を一定値減算器45pを介してクラッタ情報検出器45eに入力させる。これにより、LPF45oにより血流成分の影響が除去された特徴量であるパワー比sPowがクラッタ情報検出器45eで演算される。この演算においては、式(7)で示したβ値を大きくして、入力パワー値inPowの重みを軽減させたパワー比sPowを用いるのが好適である。   The reason for this configuration is as follows. In order to estimate only the phase change amount of the clutter component, the correction process of the phase change amount based on the input power value provided in the clutter phase change amount estimator 45a or the upper limit value clipping process of the phase change amount is effective to some extent To work. Therefore, an LPF 45o for preprocessing of the feature amount calculation indicating the degree of the clutter component remaining after the constant value subtraction is inserted in the preceding stage of the clutter information detector 45e, and this LPF output is passed through the constant value subtractor 45p to the clutter information. Input to the detector 45e. As a result, the power ratio sPow, which is the feature amount from which the influence of the blood flow component has been removed by the LPF 45o, is calculated by the clutter information detector 45e. In this calculation, it is preferable to use the power ratio sPow in which the β value shown in Expression (7) is increased and the weight of the input power value inPow is reduced.

一定値減算処理は物理的にはハイパスフィルタと等価であるので、このLPF45oとその後の一定値減算器45pとはバンドパスフィルタ(BPF)に置換してもよい。それにより回路構成を簡単にでき、好適な別の実施形態となる。   Since the constant value subtraction process is physically equivalent to a high pass filter, the LPF 45o and the subsequent constant value subtractor 45p may be replaced with a band pass filter (BPF). Thereby, the circuit configuration can be simplified, and another preferred embodiment is obtained.

なお、上述した第3、第4の実施形態のそれぞれにおいて、第2の実施形態で説明したように、クラッタ成分を除去する系の一定値減算器45dを外す構成も可能である。   In each of the third and fourth embodiments described above, as described in the second embodiment, it is possible to remove the constant value subtractor 45d of the system that removes the clutter component.

[第5の実施形態]
本発明の第5の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置を図23、24に基づき説明する。
[Fifth Embodiment]
An ultrasonic Doppler diagnostic device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この超音波ドプラ診断装置は、前述した問題点(D)を解決し、CFMモードとPWモードとにおいて意義的に整合性のある血流速度情報を得ることを目的とする。   This ultrasonic Doppler diagnostic apparatus aims to solve the above-mentioned problem (D) and obtain blood flow velocity information that is significantly consistent between the CFM mode and the PW mode.

この目的を達成するため、この超音波ドプラ装置は図23、24に示す如く、位相補正手段をCFMモードおよびPWモードの両回路で共有する構成を採る。具体的には、図24に示すように、MTIフィルタ部45内の、クラッタ成分に対して相対的な血流速度を得る複素乗算器45cの入力側および出力側からそれぞれリード線を引き出し、切換スイッチ45qに接続する。この切換スイッチ45qは、その実数部、虚数部の信号経路毎に、切換経路を複素乗算器45cの入力側および出力側との間で択一的に切換可能な電子スイッチであり、例えば図示しないコントローラからの切換信号に応じて切り換えられる。なお、MTIフィルタ部45は第2の実施形態で説明した構成と同一のものを挙げたが、これは第1、第3、または第4の実施形態で採用した回路構成であってもよい。   In order to achieve this object, this ultrasonic Doppler apparatus adopts a configuration in which the phase correction means is shared by both the CFM mode and PW mode circuits as shown in FIGS. Specifically, as shown in FIG. 24, lead wires are drawn out from the input side and the output side of the complex multiplier 45c for obtaining the blood flow velocity relative to the clutter component in the MTI filter unit 45, respectively. Connect to switch 45q. The changeover switch 45q is an electronic switch that can selectively switch the changeover path between the input side and the output side of the complex multiplier 45c for each signal path of the real part and the imaginary part. Switching is performed according to a switching signal from the controller. The MTI filter unit 45 has the same configuration as that described in the second embodiment, but this may be the circuit configuration employed in the first, third, or fourth embodiment.

切換スイッチ45qの実数部、虚数部の切換出力端は、夫々、図23に示す如く、PW処理系の回路に接続されている。このPW処理系の回路には、実数部、虚数部のチャンネル毎に、レンジゲート61A,61B、積分器62A,62B、HPF63A,63B、およびA/D変換器64A,64Bを備え、この変換器の後段にPWモードでの血流情報演算用の演算回路65を備える。これらの回路の動作は従来周知のものと同様である。演算回路65で演算された血流情報は表示系のDSC31に送られ、TVモニタ34に表示される。   The switching output terminals of the real part and imaginary part of the changeover switch 45q are connected to a PW processing system circuit as shown in FIG. This PW processing system circuit includes range gates 61A and 61B, integrators 62A and 62B, HPFs 63A and 63B, and A / D converters 64A and 64B for each channel of the real part and the imaginary part. A calculation circuit 65 for calculating blood flow information in the PW mode is provided at the subsequent stage. The operation of these circuits is the same as that conventionally known. The blood flow information calculated by the arithmetic circuit 65 is sent to the display system DSC 31 and displayed on the TV monitor 34.

この回路構成において、クラッタ成分に対して相対的な血流速度を得るPW処理を行いたいときは、切換スイッチ45qのスイッチ経路を複素乗算器45cの「出力側」に切り換えさせる。あるいは、従来の慣習に合わせるため、超音波プローブに対する相対的な血流速度を得るPW処理を行いたいときは、切換スイッチ45qのスイッチ経路を複素乗算器45cの「入力側」に切り換えさせる。これにより、PWモード処理系には、位相補正後または位相補正前のドプラ信号を選択することができ、クラッタ成分に相対的な血流速度またはプローブに相対的な血流速度を択一的に演算することができる。   In this circuit configuration, when PW processing for obtaining a blood flow velocity relative to the clutter component is to be performed, the switch path of the changeover switch 45q is switched to the “output side” of the complex multiplier 45c. Alternatively, when performing PW processing for obtaining a blood flow velocity relative to the ultrasonic probe in order to match the conventional practice, the switch path of the changeover switch 45q is switched to the “input side” of the complex multiplier 45c. As a result, the PW mode processing system can select the Doppler signal after phase correction or before phase correction, and alternatively select the blood flow velocity relative to the clutter component or the blood flow velocity relative to the probe. It can be calculated.

これにより、切換スイッチ45qを「入力側」に切り換えて、CFMモードとPWモードの両方とも、従来の慣習通りに超音波プローブに相対的な血流情報を演算し表示でき、相対速度の意義上の整合性を採ることができる。また、位相反転器45hを用いないMTIフィルタ部を構成した場合、切換スイッチを「出力側」に切り換えて、CFMモードとPWモードの両方とも、クラッタ成分に相対的な血流速度を得て、相対速度の意義上の整合性を採ることができる。   As a result, the changeover switch 45q is switched to the “input side”, and in both the CFM mode and the PW mode, blood flow information relative to the ultrasonic probe can be calculated and displayed in accordance with conventional practice. This consistency can be taken. In addition, when the MTI filter unit that does not use the phase inverter 45h is configured, the changeover switch is switched to the “output side” to obtain the blood flow velocity relative to the clutter component in both the CFM mode and the PW mode, Significant consistency of relative speed can be taken.

本発明は以上説明した実施形態の構成に限定されるものではなく、当業者にとっては、請求項に記載の発明の要旨を逸脱しない範囲内で、さらに種々の変形が可能であり、それらの変形例も本発明に含まれることは勿論である。   The present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention described in the claims. Of course, examples are also included in the present invention.

以上説明したように、本発明に係る超音波ドプラ診断装置によれば、相対的に速度の大きな血流成分(血流からのドプラ信号成分)を除去したことにより実質的にクラッタ成分のみとなったドプラ信号のデータ間の瞬時的な位相変化量を逐次補正すること、および/または、その後段のハイパスフィルタの遮断特性を同様にクラッタ成分のみとなったドプラ信号の性質に応じてアダプティブに変化させることで、大血管系や造影剤が投与された血管系の場合のように血流成分の影響が通常よりも大きくなる場合でも、ドプラ信号からクラッタ成分のみを確実に且つ十分に除去することができる。これにより、表示する血流情報にクラッタ成分の影響が現れるという好ましくない事態を確実に防止し、血流の検出能、表示能を向上させ、高精度の血流情報を装置使用者に提供することができる。   As described above, according to the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention, the blood flow component having a relatively high velocity (the Doppler signal component from the blood flow) is removed, so that only the clutter component is substantially obtained. Correct the instantaneous phase change amount between the Doppler signal data and / or adaptively change the cutoff characteristic of the subsequent high-pass filter according to the nature of the Doppler signal which has only the clutter component. By doing so, even if the influence of blood flow components becomes larger than usual, as in the case of large blood vessels or blood vessels to which contrast medium is administered, only clutter components can be reliably and sufficiently removed from the Doppler signal. Can do. This reliably prevents an undesirable situation in which the influence of clutter components appears in the displayed blood flow information, improves blood flow detection capability and display capability, and provides high accuracy blood flow information to the device user. be able to.

とくに、実質臓器の動き量に関わらず、クラッタ成分を確実に除去することができ、また、速度が非常に低い血流も確実に検出することができる。   In particular, the clutter component can be reliably removed regardless of the amount of movement of the parenchymal organ, and a blood flow with a very low velocity can also be reliably detected.

また、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去の処理の後に残存するクラッタ成分が大きい場合でも、ハイパスフィルタの遮断周波数をむやみに高くしないで、速度の大きな残存クラッタ成分を確実に低減させることができる。   In addition, even when there is a large amount of clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal process, the high-pass filter does not increase the cutoff frequency unnecessarily, and the high-speed residual clutter component is reliably detected. Can be reduced.

さらに、瞬時的な位相補正量を用いた位相補正およびクラッタ除去処理の後に残存するクラッタ成分の大小を判断する信号の特徴量が、生体減衰などの影響によりクラッタ成分のパワー値が一様に分布しない場合であっても、クラッタ成分の大小を確実に反映した同成分の大小判断を行うことができ、確実且つ高精度なクラッタ除去効果を得ることができる。   In addition, the characteristic value of the signal that determines the magnitude of the clutter component remaining after the phase correction using the instantaneous phase correction amount and the clutter removal processing, the power value of the clutter component is uniformly distributed due to the influence of biological attenuation, etc. Even if it is not, it is possible to determine the size of the same component that reliably reflects the size of the clutter component, and to obtain a reliable and highly accurate clutter removal effect.

さらにまた、CFMモードとPWモードの両方の処理系から提供される血流速度の意義のずれを排除し、共に、クラッタ成分に対する相対的な血流速度、または、プローブに対する相対的な血流速度を提供することができ、装置使用者の無用な混乱を回避し、利便性を与えることができる。   Furthermore, the deviation of the significance of the blood flow velocity provided from both the CFM mode and the PW mode processing system is eliminated, and both the blood flow velocity relative to the clutter component or the blood flow velocity relative to the probe are both included. Can be provided, avoid unnecessary confusion for the user of the apparatus, and provide convenience.

CFMモードおよびPWモード時に得られる同一位置への複数回送受信に伴うエコーデータの組を模式的に示す説明図。Explanatory drawing which shows typically the set of the echo data accompanying transmission and reception several times to the same position obtained at the time of CFM mode and PW mode. 従来のMTIフィルタの遮断特性の不都合を説明する図。The figure explaining the inconvenience of the cutoff characteristic of the conventional MTI filter. 先願提案の装置の動作を説明するためのドプラデータ列(ドプラ信号)の離散的な波形図。The discrete waveform figure of the Doppler data sequence (Doppler signal) for demonstrating operation | movement of the apparatus of a prior application proposal. 先願提案の装置におけるハイパスフィルタの遮断周波数の制御例を示す図。The figure which shows the example of control of the cutoff frequency of the high-pass filter in the apparatus of a prior application proposal. 先願提案の装置におけるハイパスフィルタの減衰量の制御例を示す図。The figure which shows the example of control of the attenuation amount of the high-pass filter in the apparatus of a prior application proposal. 血管が太い場合のクラッタ成分の影響を回避する1つの対処に関わる、信号パワー値と位相変化量修正のための係数との関係図。FIG. 6 is a relationship diagram between a signal power value and a coefficient for phase change correction related to one countermeasure for avoiding the influence of a clutter component when a blood vessel is thick. 血管が太い場合のクラッタ成分の血管空間へのにじみ説明する図。The figure explaining the blurring of the clutter component to the blood vessel space when the blood vessel is thick. 位相変化量の推定値θiの推定上限値の設定を説明する図。The figure explaining the setting of the estimation upper limit of estimated value (theta) i of phase variation. 先願提案の装置に拠る位相変化量の推定値θiの変化を血流の態様毎に示すスペクトラム模式図。The spectrum schematic diagram which shows the change of the estimated value (theta) i of the phase change amount based on the apparatus of a prior application proposal for every aspect of a blood flow. 本発明に係るローパスフィルタによる前処理を行ったときの、位相変化量の推定値θiの変化を血流の態様毎に示すスペクトラム模式図。The spectrum schematic diagram which shows the change of the estimated value (theta) i of phase change amount for every aspect of blood flow when the pre-processing by the low-pass filter which concerns on this invention is performed. 本発明に係るローパスフィルタによる前処理動作を診断部位毎に説明するスペクトラム模式図。The spectrum schematic diagram explaining the pre-processing operation | movement by the low-pass filter which concerns on this invention for every diagnostic region | part. 本発明に係る、ハイパスフィルタの遮断周波数およびドプラ信号に対するゲインの制御例をそれぞれ示す図。The figure which shows the example of control of the gain with respect to the cutoff frequency of a high-pass filter, and a Doppler signal based on this invention, respectively. 本発明の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置の概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係るMTIフィルタ部のブロック図。The block diagram of the MTI filter part which concerns on 1st Embodiment. クラッタ位相変化量推定器の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of a clutter phase change amount estimator. ドプラ信号の入力パワー値と位相変化量の修正のための係数との関係の一例を説明するグラフ。The graph explaining an example of the relationship between the input power value of a Doppler signal, and the coefficient for correction of a phase variation. 実施例の装置の動作を説明するためのドプラデータ列(ドプラ信号)の離散的な波形図。The discrete waveform figure of the Doppler data sequence (Doppler signal) for demonstrating operation | movement of the apparatus of an Example. クラッタ情報検出器の構成例を示すブロック図。The block diagram which shows the structural example of a clutter information detector. ハイパスフィルタの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of a high pass filter. 第2の実施形態に係るMTIフィルタ部のブロック図。The block diagram of the MTI filter part which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るMTIフィルタ部のブロック図。The block diagram of the MTI filter part which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係るMTIフィルタ部のブロック図。The block diagram of the MTI filter part which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置のブロック図。The block diagram of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第5の実施形態に係るMTIフィルタ部のブロック図。The block diagram of the MTI filter part which concerns on 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波プローブ(送受信手段)
2 送信系回路(送受信手段)
3 受信・処理系回路
21 受信回路(送受信手段)
24 表示回路(視覚化手段)
41A,41B ミキサ(ドプラ信号抽出手段)
42A,42B LPF(ドプラ信号抽出手段)
43A,43B A/D変換器(ドプラ信号抽出手段)
44A,44B バッファメモリ(ドプラ信号抽出手段)
45 MTIフィルタ部
46 演算回路(血流情報抽出手段)
47 基準発信器
48 位相器
45a クラッタ位相変化量推定器(決定手段/位相推定手段)
45b 乗算信号発生器(決定手段/位相推定手段)
45c 複素乗算器(クラッタ成分除去手段/位相補正手段)
45i 複素乗算器(クラッタ成分除去手段)
45d 一定値減算器(クラッタ成分除去手段/減算手段)
45e クラッタ情報検出器(決定手段)
45f フィルタ特性設定器(決定手段)
45g HPF(クラッタ成分除去手段)
45h 位相反転器(決定手段)
45j LPF(前処理手段)
45k 複素乗算器(決定手段)
45l 一定値減算器(決定手段)
45m ゲイン可変アンプ(決定手段)
45n ゲイン設定器(決定手段)
45a−1 複素乗算器
45a−2 微小区間加算器
45a−3 変換器
45a−4 位相修正器
45a−5 クリップ処理器
45a−6 加算平均演算器
45a−7 クリップ値発生器
45e−1 複素乗算器
45e−2 加算平均演算器
45e−3 特徴量交換テーブル
45e−4 空間平均演算器
1 Ultrasonic probe (transmission / reception means)
2 Transmission circuit (transmission / reception means)
3 Receiving / processing circuit 21 Receiving circuit (transmission / reception means)
24 Display circuit (visualization means)
41A, 41B mixer (Doppler signal extraction means)
42A, 42B LPF (Doppler signal extraction means)
43A, 43B A / D converter (Doppler signal extraction means)
44A, 44B Buffer memory (Doppler signal extraction means)
45 MTI filter unit 46 arithmetic circuit (blood flow information extracting means)
47 Reference Transmitter 48 Phaser 45a Clutter Phase Change Estimator (Decision Unit / Phase Estimation Unit)
45b Multiplication signal generator (decision means / phase estimation means)
45c Complex multiplier (clutter component removal means / phase correction means)
45i complex multiplier (clutter component removal means)
45d constant value subtracter (clutter component removal means / subtraction means)
45e Clutter information detector (determination means)
45f Filter characteristic setting device (decision means)
45g HPF (Clutter component removal means)
45h Phase inverter (determination means)
45j LPF (pre-processing means)
45k complex multiplier (decision means)
45l constant value subtracter (decision means)
45m variable gain amplifier (determination means)
45n gain setting device (decision means)
45a-1 Complex multiplier 45a-2 Minute interval adder 45a-3 Converter 45a-4 Phase corrector 45a-5 Clip processor 45a-6 Addition averaging calculator 45a-7 Clip value generator 45e-1 Complex multiplier 45e-2 addition average calculator 45e-3 feature amount exchange table 45e-4 spatial average calculator

Claims (27)

被検体内の断面に沿って超音波信号を各走査線方向に複数回ずつ送信するとともに当該被検体から反射されてくる超音波エコー信号を受信する送受信手段と、
前記超音波エコー信号に基づき前記各走査線方向それぞれの同一の空間位置から反射されてきた複数の時系列のドプラデータから成るドプラ信号をその空間位置毎に得るドプラ信号抽出手段と、
前記ドプラ信号から時系列的に変動の大きい信号成分を事前に除去する前処理手段と、
この前処理手段によって信号成分が除去された前記ドプラ信号を用いて前記臓器が前記超音波信号を反射したことに伴うクラッタ成分の除去に関する情報を決める決定手段と、
前記情報に基づき前記ドプラ信号から前記クラッタ成分を除去するクラッタ成分除去手段と、このクラッタ成分除去手段の除去によって得られた前記ドプラ信号を用いて前記断面の血流情報を抽出する血流情報抽出手段と、を有し、
前記決定手段は前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号に含まれる前記クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を推定する位相推定手段を備え、
前記クラッタ成分除去手段は前記位相推定手段により推定された位相変化量に基づき前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を補正する位相補正手段を備えることを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
A transmission / reception means for transmitting an ultrasonic signal along the cross section in the subject a plurality of times in each scanning line direction and receiving an ultrasonic echo signal reflected from the subject;
Doppler signal extraction means for obtaining, for each spatial position, Doppler signals composed of a plurality of time-series Doppler data reflected from the same spatial position in each scanning line direction based on the ultrasonic echo signal;
Preprocessing means for removing in advance a signal component having a large variation in time series from the Doppler signal;
Determining means for determining information relating to removal of clutter components accompanying the reflection of the ultrasonic signal by the organ using the Doppler signal from which signal components have been removed by the preprocessing means;
Clutter component removal means for removing the clutter component from the Doppler signal based on the information, and blood flow information extraction for extracting blood flow information of the cross section using the Doppler signal obtained by removal of the clutter component removal means Means,
The determination means includes phase estimation means for estimating an instantaneous phase change amount of the clutter component included in the Doppler signal processed by the preprocessing means,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the clutter component removing unit includes a phase correcting unit that corrects the phase of each Doppler data of the Doppler signal based on the phase change amount estimated by the phase estimating unit.
請求項1に記載の発明において、
前記血流情報抽出手段によって抽出された前記血流情報を視覚化する視覚化手段を備えた超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising visualization means for visualizing the blood flow information extracted by the blood flow information extraction means.
請求項1に記載の発明において、
前記前処理手段はローパスフィルタであって、このローパスフィルタは、時系列的に変動の大きい前記信号成分を除去する周波数帯域として、前記断面を通過する血流からの反射超音波成分を除去する周波数帯域に設定してある超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The preprocessing means is a low-pass filter, and the low-pass filter removes a reflected ultrasonic component from a blood flow passing through the cross section as a frequency band for removing the signal component having a large variation in time series. Ultrasonic Doppler diagnostic device set to the band.
請求項1に記載の発明において、
前記クラッタ成分除去手段は、前記位相補正手段により位相補正された前記ドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する減算手段を備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The clutter component removing means is an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising subtracting means for subtracting a fixed value from each Doppler data of the Doppler signal phase-corrected by the phase correcting means.
請求項4に記載の発明において、
前記一定値は前記クラッタ成分に相当する値に設定されている超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 4,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus in which the constant value is set to a value corresponding to the clutter component.
請求項1に記載の発明において、
前記位相推定手段は、前記ドプラ信号を形成するドプラデータ列の内の位相補正を行うドプラデータを含めた当該ドプラデータ列の内の一部のドプラデータを用いて前記瞬時的な位相変化量を推定する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The phase estimation means calculates the instantaneous phase change amount using a part of Doppler data in the Doppler data sequence including Doppler data for performing phase correction in the Doppler data sequence forming the Doppler signal. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus which is a means for estimating.
請求項1に記載の発明において、
前記位相推定手段は、前記瞬時的な位相変化量を前記ドプラ信号のパワーに応じて修正する修正手段を有する超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the phase estimation means includes correction means for correcting the instantaneous phase change amount according to the power of the Doppler signal.
請求項1に記載の発明において、
前記位相推定手段は、前記位相変化量の絶対値を所定値でクリップするクリップ処理手段を有する超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the phase estimation means includes clip processing means for clipping an absolute value of the phase change amount by a predetermined value.
請求項4に記載の発明において、
前記クラッタ成分除去手段は、前記減算手段により一定値が減算された前記ドプラ信号をハイパスフィルタリングするハイパスフィルタを備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 4,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the clutter component removing unit includes a high-pass filter that performs high-pass filtering on the Doppler signal obtained by subtracting a constant value by the subtracting unit.
請求項9に記載の発明において、
前記決定手段は、前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を前記瞬時的な位相変化量を用いて補正する別の位相補正手段と、この位相補正されたドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する別の一定値減算手段と、この一定値減算前後の前記ドプラ信号を用いて前記ハイパスフィルタの特性を制御する制御手段とを備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 9,
The determination means includes another phase correction means for correcting the phase of each Doppler data of the Doppler signal processed by the preprocessing means using the instantaneous phase change amount, and the phase-corrected Doppler signal. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising: another constant value subtracting means for subtracting a constant value from each Doppler data; and a control means for controlling the characteristics of the high-pass filter using the Doppler signal before and after the constant value subtraction.
請求項10に記載の発明において、
前記制御手段は、前記前処理手段により処理された前記ドプラ信号のパワー値を演算する第1の演算手段と、前記別の一定値減算手段により一定値減算された前記ドプラ信号のパワー値を演算する第2の演算手段と、前記第1および第2の演算手段により演算された両パワー値から前記ハイパスフィルタの特性を決めるデータを演算する第3の演算手段と、前記データにしたがって前記ハイパスフィルタの特性を設定する設定手段とを備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 10,
The control means calculates a power value of the Doppler signal obtained by subtracting a constant value by the first calculating means for calculating the power value of the Doppler signal processed by the preprocessing means and the other constant value subtracting means. Second calculating means, third calculating means for calculating data for determining characteristics of the high-pass filter from both power values calculated by the first and second calculating means, and the high-pass filter according to the data An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising setting means for setting the characteristics of
請求項11に記載の発明において、
前記第3の演算手段は、前記第1の演算手段により演算された前記ドプラ信号のパワー値inPowと前記第2の演算手段により演算された前記ドプラ信号のパワー値cdsPowとのパワー比「cdsPow/inPow」を前記データとして演算する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 11,
The third calculating means has a power ratio “cdsPow / power ratio between the power value inPow of the Doppler signal calculated by the first calculating means and the power value cdsPow of the Doppler signal calculated by the second calculating means. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus which is a means for calculating “inPow” as the data.
前記請求項12に記載の発明において、
前記設定手段は、前記パワー比に応じて前記ハイパスフィルタの遮断周波数または次数の少なくとも一方を設定する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 12,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the setting means is a means for setting at least one of a cutoff frequency or an order of the high-pass filter in accordance with the power ratio.
前記請求項3に記載の発明において、
前記設定手段は、前記パワー比が高くなると前記遮断周波数を高めの一定値に保持する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention according to claim 3,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the setting means is means for holding the cutoff frequency at a high constant value when the power ratio increases.
請求項12に記載の発明において、
前記クラッタ成分除去手段は、一定値減算された前記ドプラ信号を可変ゲインで増幅する増幅手段を備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 12,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the clutter component removing means includes amplification means for amplifying the Doppler signal subtracted by a constant value with a variable gain.
請求項15に記載の発明において、
前記第3の演算手段により演算されたパワー比に基づき前記可変ゲインを可変設定するゲイン設定手段を備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 15,
An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising gain setting means for variably setting the variable gain based on the power ratio calculated by the third calculation means.
請求項16に記載の発明において、
前記ゲイン設定手段は、前記パワー比が高くなると前記可変ゲインを低めの一定値に保持する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 16,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the gain setting means is means for holding the variable gain at a constant value that is lower when the power ratio is higher.
請求項1に記載の発明において、
前記決定手段は前記位相推定手段により推定された前記瞬時的な位相変化量を位相反転させる位相反転手段を備え、前記クラッタ成分除去手段はこの位相反転させた位相変化量の分だけ一定値減算された前記ドプラ信号の位相を戻す位相キャンセル手段を備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The determining means includes phase inverting means for inverting the instantaneous phase change amount estimated by the phase estimating means, and the clutter component removing means is decremented by a fixed value by the amount of the phase change amount inverted in phase. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising phase cancellation means for returning the phase of the Doppler signal.
請求項1に記載の発明において、
前記血流情報抽出手段は、前記ドプラ信号を用いて前記血流の流速を分析する分析手段を複数系統備え、この各系統の分析手段は互いに同一意義な相対的な血流速度情報を分析する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 1,
The blood flow information extraction means includes a plurality of analysis means for analyzing the blood flow velocity using the Doppler signal, and the analysis means of each system analyzes relative blood flow velocity information having the same significance. An ultrasonic Doppler diagnostic device as a means.
請求項19に記載の発明において、
前記複数系統の分析手段は、前記血流のCFMモードの信号処理を行う分析手段と、前記血流のPWモードの信号処理を行う分析手段とを備える超音波ドプラ診断装置。
The invention according to claim 19,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the plurality of systems of analysis means includes analysis means for performing CFM mode signal processing of the blood flow and analysis means for performing PW mode signal processing of the blood flow.
被検体内の断面に沿って超音波信号を各走査線方向に複数回ずつ送信するとともに当該被検体から反射されてくる超音波エコー信号を受信する送受信手段と、
前記超音波エコー信号に基づき前記各走査線方向それぞれの同一の空間位置から反射されてきた複数の時系列のドプラデータから成るドプラ信号をその空間位置毎に得るドプラ信号抽出手段と、
前記ドプラ信号を用いて前記臓器が前記超音波信号を反射したことに伴うクラッタ成分の除去に関する情報を決める決定手段と、
前記情報に基づいて前記ドプラ信号から前記クラッタ成分を除去するハイパスフィルタと当該ドプラ信号をゲイン処理する回路とを含むクラッタ成分除去手段と、
このクラッタ成分除去手段の除去によって得られた前記ドプラ信号を用いて前記断面の血流情報を抽出する血流情報抽出手段と、
前記血流情報抽出手段によって抽出された前記血流情報を視覚化する視覚化手段とを有し、
前記決定手段は前記ドプラ信号に含まれる前記クラッタ成分の瞬時的な位相変化量を推定する位相推定手段を備え、
前記クラッタ成分除去手段は位相推定手段により推定された位相変化量に基づき前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を補正する位相補正手段を備えることを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
A transmission / reception means for transmitting an ultrasonic signal along the cross section in the subject a plurality of times in each scanning line direction and receiving an ultrasonic echo signal reflected from the subject;
Doppler signal extraction means for obtaining, for each spatial position, Doppler signals composed of a plurality of time-series Doppler data reflected from the same spatial position in each scanning line direction based on the ultrasonic echo signal;
Determining means for determining information on removal of clutter components associated with reflection of the ultrasound signal by the organ using the Doppler signal;
A clutter component removing means including a high-pass filter for removing the clutter component from the Doppler signal based on the information and a circuit for gain processing the Doppler signal;
Blood flow information extracting means for extracting blood flow information of the cross section using the Doppler signal obtained by the removal of the clutter component removing means;
Visualizing means for visualizing the blood flow information extracted by the blood flow information extracting means;
The determining means comprises phase estimating means for estimating an instantaneous phase change amount of the clutter component included in the Doppler signal,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the clutter component removing unit includes a phase correcting unit that corrects the phase of each Doppler data of the Doppler signal based on the phase change amount estimated by the phase estimating unit.
請求項1または21に記載の発明において、
前記位相推定手段は、前記ドプラ信号を形成するドプラデータ列のうち、微小時間区間に含まれるドプラデータを用いて前記瞬時的な位相変化量を推定する超音波ドプラ診断装置。
In the invention according to claim 1 or 21,
The ultrasonic phase Doppler diagnostic apparatus, wherein the phase estimation unit estimates the instantaneous phase change amount using Doppler data included in a minute time interval in a Doppler data sequence forming the Doppler signal.
請求項21に記載の発明において、
前記位相推定手段は、前記位相変化量の絶対値を所定値でクリップするクリップ処理手段を有する超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 21,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the phase estimation means includes clip processing means for clipping an absolute value of the phase change amount by a predetermined value.
請求項21に記載の発明において、
前記クラッタ成分除去手段は、前記位相補正手段により位相補正された前記ドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する減算手段を備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 21,
The clutter component removing means is an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising subtracting means for subtracting a fixed value from each Doppler data of the Doppler signal phase-corrected by the phase correcting means.
請求項21に記載の発明において、
前記一定値は前記クラッタ成分に相当する値に設定されている超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 21,
The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus in which the constant value is set to a value corresponding to the clutter component.
請求項21に記載の発明において、
前記決定手段は、前記ドプラ信号の各ドプラデータの位相を前記瞬時的な位相変化量を用いて補正する別の位相補正手段と、この位相補正されたドプラ信号の各ドプラデータから一定値を減算する別の一定値減算手段と、この一定値減算前後の前記ドプラ信号のパワー値を用いて前記ハイパスフィルタおよびゲイン処理回路の特性を制御する制御手段とを備える超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 21,
The determination means subtracts a constant value from each phase of the Doppler data of the phase corrected Doppler signal, and another phase correction means for correcting the phase of each Doppler data of the Doppler signal using the instantaneous phase change amount. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising: another constant value subtracting means for controlling and a control means for controlling characteristics of the high-pass filter and the gain processing circuit using the power value of the Doppler signal before and after the constant value subtraction.
請求項21に記載の発明において、
前記血流情報抽出手段は、前記ドプラ信号を用いて前記血流の流速を分析する分析手段を複数系統備え、この各系統の分析手段は互いに同一意義な相対的な血流速度情報を分析する手段である超音波ドプラ診断装置。
In the invention of claim 21,
The blood flow information extraction means includes a plurality of analysis means for analyzing the blood flow velocity using the Doppler signal, and the analysis means of each system analyzes relative blood flow velocity information having the same significance. An ultrasonic Doppler diagnostic device as a means.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012081115A (en) * 2010-10-13 2012-04-26 Hitachi Aloka Medical Ltd Ultrasonic diagnosis apparatus
US8545411B2 (en) 2009-04-30 2013-10-01 Medison Co., Ltd. Ultrasound system and method for adaptively performing clutter filtering
US8684934B2 (en) 2009-11-16 2014-04-01 Samsung Medison Co., Ltd. Adaptively performing clutter filtering in an ultrasound system
WO2014115782A1 (en) * 2013-01-22 2014-07-31 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device, image processing device, and image processing method
JP2017042592A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 東芝メディカルシステムズ株式会社 Medical diagnostic imaging apparatus and medical image processing apparatus
JP2018023798A (en) * 2013-01-22 2018-02-15 キャノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasound diagnostic apparatus, image processing apparatus, and image processing method
JP2018187252A (en) * 2017-05-11 2018-11-29 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic signal processor, ultrasonic diagnostic equipment, and ultrasonic signal processing method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8545411B2 (en) 2009-04-30 2013-10-01 Medison Co., Ltd. Ultrasound system and method for adaptively performing clutter filtering
US8684934B2 (en) 2009-11-16 2014-04-01 Samsung Medison Co., Ltd. Adaptively performing clutter filtering in an ultrasound system
JP2012081115A (en) * 2010-10-13 2012-04-26 Hitachi Aloka Medical Ltd Ultrasonic diagnosis apparatus
WO2014115782A1 (en) * 2013-01-22 2014-07-31 株式会社東芝 Ultrasonic diagnostic device, image processing device, and image processing method
JP2014158698A (en) * 2013-01-22 2014-09-04 Toshiba Corp Ultrasound diagnostic device, image processing system and image processing method
CN104936531A (en) * 2013-01-22 2015-09-23 株式会社东芝 Ultrasonic diagnostic device, image processing device, and image processing method
JP2018023798A (en) * 2013-01-22 2018-02-15 キャノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasound diagnostic apparatus, image processing apparatus, and image processing method
JP2019103919A (en) * 2013-01-22 2019-06-27 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ultrasound diagnosis apparatus, image processing apparatus, and image processing method
US10729407B2 (en) 2013-01-22 2020-08-04 Canon Medical Systems Corporation Ultrasonic diagnostic apparatus, image processing apparatus, and image processing method
JP2017042592A (en) * 2015-08-27 2017-03-02 東芝メディカルシステムズ株式会社 Medical diagnostic imaging apparatus and medical image processing apparatus
JP2018187252A (en) * 2017-05-11 2018-11-29 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic signal processor, ultrasonic diagnostic equipment, and ultrasonic signal processing method
JP6992277B2 (en) 2017-05-11 2022-01-13 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic signal processing device, ultrasonic diagnostic device, and ultrasonic signal processing method

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