JP2554618B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
- Publication number
- JP2554618B2 JP2554618B2 JP60214943A JP21494385A JP2554618B2 JP 2554618 B2 JP2554618 B2 JP 2554618B2 JP 60214943 A JP60214943 A JP 60214943A JP 21494385 A JP21494385 A JP 21494385A JP 2554618 B2 JP2554618 B2 JP 2554618B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood flow
- data
- ultrasonic
- buffer memory
- signal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は医用超音波診断装置、特に超音波エコー情報
から被検体の断層像または超音波ドップラ効果を利用し
た２次元血流像を得るための超音波診断装置に関するも
のである。
から被検体の断層像または超音波ドップラ効果を利用し
た２次元血流像を得るための超音波診断装置に関するも
のである。
［発明の技術的背景とその問題点］ 第４図，第５図により超音波エコーから血流情報を得
るための原理を説明すると、第４図に示すＡ方向に探触
子１から超音波パルスを送波し、送受波回路２で受波さ
れたエコー情報から位相検波器３によりドップラ偏移信
号を検出する。この場合、検出されたドップラ偏移信号
は超音波ビームの方向に設けた、例えば256個のサンプ
ル点SP毎に捉える。このようにして、サンプル点SPで捉
えたドップラ偏移信号を血流演算部４で算出し、得られ
た血流信号をDSC5,表示部６に送信することによりＡ方
向の血流像が表示部６に表示される。次に超音波ビーム
をＢ方向にずらし同様の動作を行い、このようにしてリ
アルタイムで表示範囲をスキャンさせ、各方向について
血流情報の検出及び血流信号の表示を行うことにより、
２次元血流像をリアルタイムて得ることができる。叙述
した動作において、超音波エコーから血流情報を得るに
は、組織等の移動しない物体からの超音波エコーと血球
等の移動している物体からの超音波エコーとを分離する
必要があり、これはフィルタによって移動速度の速い物
体からの超音波エコーすなわちドップラシフト周波数の
高いものを取り出すことにより行われる。そして、２次
元血流情報を表示するには上述のように１つの方向例え
ばＡ方向へ超音波を数回送波し、その超音波エコーから
その方向への複数の深さの点よりのエーコーを同時に処
理する必要がある。これは１の画像を構成するのに要す
る時間を短かくし画像をリアルタイム像とするために必
須な事項である。
るための原理を説明すると、第４図に示すＡ方向に探触
子１から超音波パルスを送波し、送受波回路２で受波さ
れたエコー情報から位相検波器３によりドップラ偏移信
号を検出する。この場合、検出されたドップラ偏移信号
は超音波ビームの方向に設けた、例えば256個のサンプ
ル点SP毎に捉える。このようにして、サンプル点SPで捉
えたドップラ偏移信号を血流演算部４で算出し、得られ
た血流信号をDSC5,表示部６に送信することによりＡ方
向の血流像が表示部６に表示される。次に超音波ビーム
をＢ方向にずらし同様の動作を行い、このようにしてリ
アルタイムで表示範囲をスキャンさせ、各方向について
血流情報の検出及び血流信号の表示を行うことにより、
２次元血流像をリアルタイムて得ることができる。叙述
した動作において、超音波エコーから血流情報を得るに
は、組織等の移動しない物体からの超音波エコーと血球
等の移動している物体からの超音波エコーとを分離する
必要があり、これはフィルタによって移動速度の速い物
体からの超音波エコーすなわちドップラシフト周波数の
高いものを取り出すことにより行われる。そして、２次
元血流情報を表示するには上述のように１つの方向例え
ばＡ方向へ超音波を数回送波し、その超音波エコーから
その方向への複数の深さの点よりのエーコーを同時に処
理する必要がある。これは１の画像を構成するのに要す
る時間を短かくし画像をリアルタイム像とするために必
須な事項である。
ところで、ある１点を処理するために必要な時間によ
って１の超音波走査方向のエコー処理が可能な点数が限
定される。そして、この処理時間が十分短かく、１つの
方向の点数が表示系の分解能に比して十分多い場合には
不都合を生じないが、実際にはフィルタの次数などの処
理内容が高度になると処理時間が長くなり、表示系の分
解能を満足するための点数が処理できず画像が粗くな
る。このため処理内容を簡素化するか、あるいは画像を
粗くするかのトレートオフを有している。
って１の超音波走査方向のエコー処理が可能な点数が限
定される。そして、この処理時間が十分短かく、１つの
方向の点数が表示系の分解能に比して十分多い場合には
不都合を生じないが、実際にはフィルタの次数などの処
理内容が高度になると処理時間が長くなり、表示系の分
解能を満足するための点数が処理できず画像が粗くな
る。このため処理内容を簡素化するか、あるいは画像を
粗くするかのトレートオフを有している。
ところで、フィルタ処理は、超音波ビームに沿った入
力データ順ではなく、同じ深さのデータ同士で処理を行
う必要があるが、これをディジタル的に行う場合、従来
は、第６図のような、その内部に内部メモリ７を設けた
ディジタルフィルタを用い、同じ深さのデータ同士で処
理が行われるように内部レジスタの読み出し，書き込み
を制御するようにしていた。しかし、このような従来の
ディジタルフィルタでは、内部メモリの読み出し書き込
み制御をしながらフィルタリング処理を行っていたた
め、メモリアクセス時間により処理時間が増大し、画像
の精細化とフィルタ処理の高速化の両立に限界があっ
た。
力データ順ではなく、同じ深さのデータ同士で処理を行
う必要があるが、これをディジタル的に行う場合、従来
は、第６図のような、その内部に内部メモリ７を設けた
ディジタルフィルタを用い、同じ深さのデータ同士で処
理が行われるように内部レジスタの読み出し，書き込み
を制御するようにしていた。しかし、このような従来の
ディジタルフィルタでは、内部メモリの読み出し書き込
み制御をしながらフィルタリング処理を行っていたた
め、メモリアクセス時間により処理時間が増大し、画像
の精細化とフィルタ処理の高速化の両立に限界があっ
た。
［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、高度
な処理内容を比較的短い時間で処理することが可能で画
像の細かさも保持できる超音波診断装置を提供すること
を目的とするものである。
な処理内容を比較的短い時間で処理することが可能で画
像の細かさも保持できる超音波診断装置を提供すること
を目的とするものである。
［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、被検体に
対し超音波の送受波を行い、各超音波走査方向ごとに複
数得られたエコー信号を位相検波し、位相検波した信号
に基づき各方向について血流情報を検出し、各方向の血
流情報を表示することにより該被検体の２次元血流像を
得る超音波診断装置において、位相検波後の信号を一時
ディジタル記憶するバッファメモリ手段と、前記バッフ
ァメモリ手段より波検体の同じ深さに対応するデータを
時系列的に順次読み出す読出制御手段と、前記バッファ
メモリより読み出されたデータからドプラシフト周波数
の低いものを取り除く単一チャンネルのディジタルフィ
ルタ手段と、前記ディジタルフィルタ手段の出力信号の
ドプラシフト周波数について周波数解析を行う周波数解
析手段とを備えたことを特徴とするものである。
対し超音波の送受波を行い、各超音波走査方向ごとに複
数得られたエコー信号を位相検波し、位相検波した信号
に基づき各方向について血流情報を検出し、各方向の血
流情報を表示することにより該被検体の２次元血流像を
得る超音波診断装置において、位相検波後の信号を一時
ディジタル記憶するバッファメモリ手段と、前記バッフ
ァメモリ手段より波検体の同じ深さに対応するデータを
時系列的に順次読み出す読出制御手段と、前記バッファ
メモリより読み出されたデータからドプラシフト周波数
の低いものを取り除く単一チャンネルのディジタルフィ
ルタ手段と、前記ディジタルフィルタ手段の出力信号の
ドプラシフト周波数について周波数解析を行う周波数解
析手段とを備えたことを特徴とするものである。
［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。
る。
本発明により超音波エコーから血流情報を得るための
原理は第４図、第５図と同じであるため省略するとし
て、先ず第１図によりディジタルデータのバッファメモ
リへの書き込みと読み出しについてを説明すると、バッ
ファメモリに入力するディジタルデータの順序すなわち
第６図に示す1A,1B,1C,1D…1K、2A,2B,2C,2D…2K、3A,3
B,3C,3D,…3K、…nA,nB,nC,nD…nKの順序をフィルタリ
ングや自己相関係数の計算を行う場合の入力データの順
序すなわち第１図に示す1A,2A,3A,4A…nA、1B,2B,3B,4
B,…nB、1C,2C,3C,4C…nC、…、1K,2K,3K,4K…nKの順序
で読み出す。
原理は第４図、第５図と同じであるため省略するとし
て、先ず第１図によりディジタルデータのバッファメモ
リへの書き込みと読み出しについてを説明すると、バッ
ファメモリに入力するディジタルデータの順序すなわち
第６図に示す1A,1B,1C,1D…1K、2A,2B,2C,2D…2K、3A,3
B,3C,3D,…3K、…nA,nB,nC,nD…nKの順序をフィルタリ
ングや自己相関係数の計算を行う場合の入力データの順
序すなわち第１図に示す1A,2A,3A,4A…nA、1B,2B,3B,4
B,…nB、1C,2C,3C,4C…nC、…、1K,2K,3K,4K…nKの順序
で読み出す。
次に演算部の構成を説明する。第２図において、11は
超音波パルスに対して得られる超音波エコーをサンプリ
ングしてディジタル信号に変換するAD変換器、12はAD変
換されたデータを一時記憶するバッファメモリ、13はこ
のバッファメモリ12からのデータからドップラシフト周
波数の低いものを取り除くディジタルフィルタ、14はこ
のディジタルフィルタ13の出力信号の自己相関係数を計
算してドップラシフト周波数について周波数を得る周波
数解析回路、15は前記バッファメモリ12からのディジタ
ルデータの出力順序が同じ深さに対応したデータとして
第１図のように時系列的に出力できるようにデータを読
み出すメモリ読出制御回路である。
超音波パルスに対して得られる超音波エコーをサンプリ
ングしてディジタル信号に変換するAD変換器、12はAD変
換されたデータを一時記憶するバッファメモリ、13はこ
のバッファメモリ12からのデータからドップラシフト周
波数の低いものを取り除くディジタルフィルタ、14はこ
のディジタルフィルタ13の出力信号の自己相関係数を計
算してドップラシフト周波数について周波数を得る周波
数解析回路、15は前記バッファメモリ12からのディジタ
ルデータの出力順序が同じ深さに対応したデータとして
第１図のように時系列的に出力できるようにデータを読
み出すメモリ読出制御回路である。
次に、上記装置の動作を説明する。第４図，第５図で
説明したように探触子１から超音波パルスを送波し、送
受波回路２で受波されたエコー情報から位相検波器３に
よりドップラ偏移信号を検出しこの位相検波器３からの
出力信号は第２図のAD変換器11によりディジタル信号に
変換されてバッファメモリ12に一時記憶される。次に、
このバッファメモリ12のデータ蓄積を超音波送波を数回
繰り返して行い、この期間のドップラシフト分を解析す
るためにバッファメモリ12のデータを読み出す。この場
合、バッファメモリ12のデータは書き込まれた順序と異
なり、同じ深さのデータが時系列的に出るように第１図
のような順序でメモリ読出制御回路15よりアドレスによ
って転送される。そして、このように同じポイントの時
系列データはチャンネル多重化フィルタではなく単一チ
ャンネルのフィルタで処理を行うことが可能となり、入
力順序がAD変換器11のサンプリング順序と同じで行った
時のような時分割チャンネル多重化の必要はない。但
し、データの最初の入力時には初期化が必要である。こ
のように時系列通りに読み出されたデータはディジタル
フィルタ13、周波数解析回路14に順次送られて、低周波
物の除去及び自己相関係数の計算及びその出力による周
波数情報の解析を単一チャンネルのデータとして処理さ
れ、表示系に送られ表示される。
説明したように探触子１から超音波パルスを送波し、送
受波回路２で受波されたエコー情報から位相検波器３に
よりドップラ偏移信号を検出しこの位相検波器３からの
出力信号は第２図のAD変換器11によりディジタル信号に
変換されてバッファメモリ12に一時記憶される。次に、
このバッファメモリ12のデータ蓄積を超音波送波を数回
繰り返して行い、この期間のドップラシフト分を解析す
るためにバッファメモリ12のデータを読み出す。この場
合、バッファメモリ12のデータは書き込まれた順序と異
なり、同じ深さのデータが時系列的に出るように第１図
のような順序でメモリ読出制御回路15よりアドレスによ
って転送される。そして、このように同じポイントの時
系列データはチャンネル多重化フィルタではなく単一チ
ャンネルのフィルタで処理を行うことが可能となり、入
力順序がAD変換器11のサンプリング順序と同じで行った
時のような時分割チャンネル多重化の必要はない。但
し、データの最初の入力時には初期化が必要である。こ
のように時系列通りに読み出されたデータはディジタル
フィルタ13、周波数解析回路14に順次送られて、低周波
物の除去及び自己相関係数の計算及びその出力による周
波数情報の解析を単一チャンネルのデータとして処理さ
れ、表示系に送られ表示される。
次に、チャンネル多重化による処理と単一チャンネル
処理の違いについて、第３図に示す２次のrecursiveデ
ィジタルフィルタの場合を例にしてさらに詳述する。フ
ィルタ13は、第３図のように入力信号及び第1,第２の内
部レジスタ16,17の乗算／加算器18で構成され、第1,第
２のレジスタ16,17にはその点の時系列データを入力し
た時の中間結果が記録される。
処理の違いについて、第３図に示す２次のrecursiveデ
ィジタルフィルタの場合を例にしてさらに詳述する。フ
ィルタ13は、第３図のように入力信号及び第1,第２の内
部レジスタ16,17の乗算／加算器18で構成され、第1,第
２のレジスタ16,17にはその点の時系列データを入力し
た時の中間結果が記録される。
ところで、チャンネル多重化の場合はデータが時系列
的に入力されないため、ある点でフィルタリングを行っ
た後に入ってくるデータは異なる点の入力データとなる
ため、第７図のようにこのレジスタの値を別のメモリ７
に一時的に記憶し、次の送波パルス受波時に相当のデー
タが入力された時に再び読み出しを行う必要がある。し
かし、単一チャンネルのフィルタリングの場合には、こ
のレジスタ値をそのまま次の入力データに対応した出力
の計算に用いることができるので、レジスタ値を一時的
に貯えるメモリ７は不要でかつメモリ７の書き込み、読
み出しの時間が不要のため高速処理が可能である。
的に入力されないため、ある点でフィルタリングを行っ
た後に入ってくるデータは異なる点の入力データとなる
ため、第７図のようにこのレジスタの値を別のメモリ７
に一時的に記憶し、次の送波パルス受波時に相当のデー
タが入力された時に再び読み出しを行う必要がある。し
かし、単一チャンネルのフィルタリングの場合には、こ
のレジスタ値をそのまま次の入力データに対応した出力
の計算に用いることができるので、レジスタ値を一時的
に貯えるメモリ７は不要でかつメモリ７の書き込み、読
み出しの時間が不要のため高速処理が可能である。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。
本発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。
［発明の効果］ 本発明は、メモリ読出制御回路によってバッファメモ
リからのディジタルデータの出力順序が同じ深さに対応
したデータとして時系列的に出力できるため、例えば４
次のディジタルフィルタ等の高度な処理であっても、簡
単な回路によりフィルタリングのサイクルタイムを画像
の細かさを保持可能な処理時間で行うことができる。
リからのディジタルデータの出力順序が同じ深さに対応
したデータとして時系列的に出力できるため、例えば４
次のディジタルフィルタ等の高度な処理であっても、簡
単な回路によりフィルタリングのサイクルタイムを画像
の細かさを保持可能な処理時間で行うことができる。
第１図は本発明の原理を示す説明図、第２図は本発明の
演算部の実施例を示すブロック図、第３図は２次ディジ
タルフィルタのブロック図、第４図は２次元血流像の原
理を示す概略説明図、第５図は一般的な超音波診断装置
のブロック図、第６図は従来のバッファメモリへのデー
タ入力順序及びフィルタ処理順序の説明図、第７図はチ
ャンネル多重式フィルタの説明図である。 11……AD変換器、 12……バッファメモリ、 13……ディジタルフィルタ、 14……周波数解析回路、 15……メモリ読出制御回路。
演算部の実施例を示すブロック図、第３図は２次ディジ
タルフィルタのブロック図、第４図は２次元血流像の原
理を示す概略説明図、第５図は一般的な超音波診断装置
のブロック図、第６図は従来のバッファメモリへのデー
タ入力順序及びフィルタ処理順序の説明図、第７図はチ
ャンネル多重式フィルタの説明図である。 11……AD変換器、 12……バッファメモリ、 13……ディジタルフィルタ、 14……周波数解析回路、 15……メモリ読出制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】被検体に対し超音波の送受波を行い、各超
音波走査方向ごとに複数得られたエコー信号を位相検波
し、位相検波した信号に基づき各方向について血流情報
を検出し、各方向の血流情報を表示することにより該被
検体の２次元血流像を得る超音波診断装置において、 位相検波後の信号を一時ディジタル記憶するバッファメ
モリ手段と、 前記バッファメモリ手段より被検体の同じ深さに対応す
るデータを時系列的に順次読み出す読出制御手段と、 前記バッファメモリより読み出されたデータからドプラ
シフト周波数の低いものを取り除く単一チャンネルのデ
ィジタルフィルタ手段と、 前記ディジタルフィルタ手段の出力信号のドプラシフト
周波数について周波数解析を行う周波数解析手段と を備えたことを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214943A JP2554618B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214943A JP2554618B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274344A JPS6274344A (ja) | 1987-04-06 |
| JP2554618B2 true JP2554618B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=16664136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214943A Expired - Lifetime JP2554618B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554618B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63315036A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-22 | Aloka Co Ltd | 超音波ドプラ診断装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0002061B2 (en) * | 1977-11-21 | 1986-11-26 | General Electric Company | Scan converter for ultrasonic sector scanner and method |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60214943A patent/JP2554618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274344A (ja) | 1987-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |