JP2688000B2 - 超音波ドプラ装置 - Google Patents
超音波ドプラ装置Info
- Publication number
- JP2688000B2 JP2688000B2 JP63188847A JP18884788A JP2688000B2 JP 2688000 B2 JP2688000 B2 JP 2688000B2 JP 63188847 A JP63188847 A JP 63188847A JP 18884788 A JP18884788 A JP 18884788A JP 2688000 B2 JP2688000 B2 JP 2688000B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- doppler
- circuit
- transmission
- ultrasonic
- pulse
- Prior art date
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- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マルチゲートドプラ法において、異なる２
方向以上で所定の深度におけるドプラ信号をほぼ同時に
検出することができる超音波ドプラ装置に関するもので
ある。
方向以上で所定の深度におけるドプラ信号をほぼ同時に
検出することができる超音波ドプラ装置に関するもので
ある。
従来の超音波ドプラ装置では、所定の深度からのドプ
ラ信号を検出するためにパルスドプラ法が利用されてい
るが、通常は１点だけのドプラ信号しか検出できない。
複数点同時にドプラ信号を検出する方法としてマルチデ
ィスプレイ法があるが、同一ビームライン上に限られて
いる。そのため目的とする計測点が同一ビームライン上
に設定できない場合、別々に計測している。
ラ信号を検出するためにパルスドプラ法が利用されてい
るが、通常は１点だけのドプラ信号しか検出できない。
複数点同時にドプラ信号を検出する方法としてマルチデ
ィスプレイ法があるが、同一ビームライン上に限られて
いる。そのため目的とする計測点が同一ビームライン上
に設定できない場合、別々に計測している。
しかしながら、前記従来技術では、異なる２方向以上
でのドプラ信号を検出する場合における同時計測という
点については考慮されておらず、異なる時相でしかドプ
ラ信号を検出できないという問題があった。
でのドプラ信号を検出する場合における同時計測という
点については考慮されておらず、異なる時相でしかドプ
ラ信号を検出できないという問題があった。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもの
である。
である。
本発明の目的は、超音波ドプラ装置において、異なる
２方向以上におけるドプラ信号をほぼ同時に検出するこ
とができる技術を提供することにある。
２方向以上におけるドプラ信号をほぼ同時に検出するこ
とができる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
前記目的を達成するために、本発明は、被検体に対し
て超音波パルスを送受波する超音波探触子と、前記超音
波探触子の送受方向を制御する送受波制御回路と、前記
送受波制御回路の出力を位相検波する位相検波回路と、
位相検波出力から所定の深度におけるドプラシフト成分
を検出するドプラ検出回路を備えた超音波ドプラ装置に
おいて、前記ドプラ検出回路を複数個設け、これらを超
音波の送受ごとに選択利用する選択回路を設けたことを
最も主要な特徴とする。
て超音波パルスを送受波する超音波探触子と、前記超音
波探触子の送受方向を制御する送受波制御回路と、前記
送受波制御回路の出力を位相検波する位相検波回路と、
位相検波出力から所定の深度におけるドプラシフト成分
を検出するドプラ検出回路を備えた超音波ドプラ装置に
おいて、前記ドプラ検出回路を複数個設け、これらを超
音波の送受ごとに選択利用する選択回路を設けたことを
最も主要な特徴とする。
前述の手段によれば、複数方向へ順次送信された超音
波パルスは、生体各所から反射され超音波探触子に受波
される。この受波された信号は、超音波の送波ごとに異
なるビーム方向からの信号を順次受信する。
波パルスは、生体各所から反射され超音波探触子に受波
される。この受波された信号は、超音波の送波ごとに異
なるビーム方向からの信号を順次受信する。
複数のドプラ検出回路では、選択回路により一定方向
の受波信号だけを選択的にとり出しドプラシフト成分を
検出するように動作する。それによって時系列的に受波
された異なるビーム方向のドプラ信号を各ドプラ検出回
路が決まったビーム方向の信号だけを検出するため、誤
動作することなくほぼ同時に検出することができる。
の受波信号だけを選択的にとり出しドプラシフト成分を
検出するように動作する。それによって時系列的に受波
された異なるビーム方向のドプラ信号を各ドプラ検出回
路が決まったビーム方向の信号だけを検出するため、誤
動作することなくほぼ同時に検出することができる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。
第１図は、本発明の一実施例の超音波ドプラ装置の概
略構成を説明するためのブロック図、 第２図は、第１図の超音波ドプラ装置の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。ここでは説明の簡
易化のため異なる２方向についてのみの実施例を示す。
略構成を説明するためのブロック図、 第２図は、第１図の超音波ドプラ装置の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。ここでは説明の簡
易化のため異なる２方向についてのみの実施例を示す。
第１図において、送波パルス発生回路10で発生した超
音波パルスは、送受波制御回路20へ供給され、超音波の
送波周期ごとに超音波探触子（以下、単に探触子とい
う）30を介して異なる２方向へ交互に送波される。生体
各所では音響インピーダンスの差によって超音波は反射
される。超音波は、運動している血球から反射される
際、ドプラ効果によりその運動速度に比例し送信周波数
がわずかに偏移する（ドプラ偏移周波数）。
音波パルスは、送受波制御回路20へ供給され、超音波の
送波周期ごとに超音波探触子（以下、単に探触子とい
う）30を介して異なる２方向へ交互に送波される。生体
各所では音響インピーダンスの差によって超音波は反射
される。超音波は、運動している血球から反射される
際、ドプラ効果によりその運動速度に比例し送信周波数
がわずかに偏移する（ドプラ偏移周波数）。
この反射波は、探触子30において深度に応じて時系列
的に受信される。２方向へ交互に送波されるため、送受
波制御回路20からの受波出力も、また、超音波の送波周
期ごとに変化することになる。血球などの運動物体から
のドプラ偏移成分を含む受波信号は、位相検波回路40に
よりドプラ偏移成分のみが検出される。位相検波回路40
の出力では、すべての深度からのドプラ偏移成分が時系
列的に含まれている。
的に受信される。２方向へ交互に送波されるため、送受
波制御回路20からの受波出力も、また、超音波の送波周
期ごとに変化することになる。血球などの運動物体から
のドプラ偏移成分を含む受波信号は、位相検波回路40に
よりドプラ偏移成分のみが検出される。位相検波回路40
の出力では、すべての深度からのドプラ偏移成分が時系
列的に含まれている。
すべての深度からのドプラ偏移成分を含む位相検波回
路40からの出力は、ゲート回路51a,51b、積分回路52a,5
2b、サンプル／ホールド回路（以下、S/H回路と略す）5
3a,53bより成るドプラ検出回路50a,50bにより任意の深
度におけるドプラ偏移成分のみが検出される。
路40からの出力は、ゲート回路51a,51b、積分回路52a,5
2b、サンプル／ホールド回路（以下、S/H回路と略す）5
3a,53bより成るドプラ検出回路50a,50bにより任意の深
度におけるドプラ偏移成分のみが検出される。
位相検波回路40からの出力には異なる２方向からの受
波信号が送波周期ごとに交互に含まれているので、２つ
のドプラ検出回路50a,50bを利用し、ゲートパルス及び
サンプル／ホールドパルス（以下S/Hパルスと略す）を
選択回路54a,54bにより送波周期ごとにON/OFFし、第２
図に示すようなタイミングチャートで各々のドプラ検出
回路50a及び50bに供給することにより、ａチャンネル側
の出力には、サンプル点SP1におけるドプラ信号のみが
得られると同時に、ｂチャネル側の出力には、サンプル
点SP2におけるドプラ信号のみが得られる。
波信号が送波周期ごとに交互に含まれているので、２つ
のドプラ検出回路50a,50bを利用し、ゲートパルス及び
サンプル／ホールドパルス（以下S/Hパルスと略す）を
選択回路54a,54bにより送波周期ごとにON/OFFし、第２
図に示すようなタイミングチャートで各々のドプラ検出
回路50a及び50bに供給することにより、ａチャンネル側
の出力には、サンプル点SP1におけるドプラ信号のみが
得られると同時に、ｂチャネル側の出力には、サンプル
点SP2におけるドプラ信号のみが得られる。
これらの動作を第１図及び第２図を利用して説明す
る。
る。
異なる２方向へ交互に送受信を行っているため位相検
波回路40の出力には、送波周期ごとにビーム方向及び
の出力が交互に得られる。ドプラ検出回路50aからビ
ーム方向上のサンプル点SP1からのドプラ信号を得る
ために、ゲートパルス（GATE1）及びS/Hパルス（S/H）
を選択回路54aに設けられた電気的スイッチにより、ビ
ーム方向からの受波信号が得られる時にドプラ検出回
路50aへ供給されるように制御する。
波回路40の出力には、送波周期ごとにビーム方向及び
の出力が交互に得られる。ドプラ検出回路50aからビ
ーム方向上のサンプル点SP1からのドプラ信号を得る
ために、ゲートパルス（GATE1）及びS/Hパルス（S/H）
を選択回路54aに設けられた電気的スイッチにより、ビ
ーム方向からの受波信号が得られる時にドプラ検出回
路50aへ供給されるように制御する。
結局、ドプラ検出回路50aに供給されるゲートパル
ス、S/Hパルスを各々GATE1a,S/Haに示す信号のように制
御すれば、ドプラ検出回路50aに出力されるのは、ビー
ム方向上のサンプル点SP1のドプラ信号となる。
ス、S/Hパルスを各々GATE1a,S/Haに示す信号のように制
御すれば、ドプラ検出回路50aに出力されるのは、ビー
ム方向上のサンプル点SP1のドプラ信号となる。
同様にしてビーム方向上のサンプル点SP2における
ドプラ信号を検出するためにドプラ検出回路50bに供給
されるゲートパルス、S/Hパルスを各々GATE2b,S/Hbに示
すような信号となるよう選択回路54bに設けられたスイ
ッチで制御する。
ドプラ信号を検出するためにドプラ検出回路50bに供給
されるゲートパルス、S/Hパルスを各々GATE2b,S/Hbに示
すような信号となるよう選択回路54bに設けられたスイ
ッチで制御する。
この実施例においては、異なる２方向のドプラ信号を
ほぼ同時に検出することができる。
ほぼ同時に検出することができる。
本実施例では２方向について説明しているが、３方向
以上についても選択回路54によってドプラ検出されるゲ
ートパルス、S/Hパルスを第３図の方法で制御すること
により実現されることは明らかである。
以上についても選択回路54によってドプラ検出されるゲ
ートパルス、S/Hパルスを第３図の方法で制御すること
により実現されることは明らかである。
また、送波間隔を一定ではなく、各サンプル点深度に
応じて変化させることも可能である。この場合、各サン
プル深度情報をもとに各ビーム方向での受信期間、すな
わち、次の送波を行うまでの期間を決定する送波タイミ
ングパルス発生回路を追加し、このタイミングパルスを
送波パルス発生回路に供給し、送波パルスを発生させ
る。
応じて変化させることも可能である。この場合、各サン
プル深度情報をもとに各ビーム方向での受信期間、すな
わち、次の送波を行うまでの期間を決定する送波タイミ
ングパルス発生回路を追加し、このタイミングパルスを
送波パルス発生回路に供給し、送波パルスを発生させ
る。
第４図は、前記送波タイミングパルス発生回路の概略
構成を説明するためのブロック図、 第５図は、第４図に示す送波タイミングパルス発生回
路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
ここでは簡略化のため２方向のみについて説明するが、
３方向以上についても同様である。
構成を説明するためのブロック図、 第５図は、第４図に示す送波タイミングパルス発生回
路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
ここでは簡略化のため２方向のみについて説明するが、
３方向以上についても同様である。
第４図及び第５図において、送波方向が第１図中の
である場合、選択回路81a側のSP1の深度情報がカウンタ
回路82へプリセットされ、送波からサンプル点SP1にお
ける受波信号が戻ってくるまでの時間Ｔ1（SP1の深度を
D1cmとすると、Ｔ1＝13.3ms×D1）をカウントし出力す
る。カウンタ出力は送波ブランキングパルス発生回路
（送波タイミング発生回路）83へ供給され、必要なブラ
ンキング時間をカウントして送波タイミングパルスとし
て送波パルス発生回路10に供給され、ビーム方向へ送
波される。ビーム方向へ送波されると、選択回路81b
が選択され、SP2の深度情報がカウンタ回路82へプリセ
ットされる。この時には送波からサンプル点SP2におけ
る受波信号が戻ってくるまでの時間Ｔ2（SP2の深度をD2
cmとすると、Ｔ2＝13.3ms×D2）カウントすると出力パ
ルスが出て、送波ブランキングパルス発生回路83へ供給
され、送波タイミングパルスが送波パルス発生回路10へ
供給され、ビーム方向へ送波される。以下、本動作が
繰り返される。
である場合、選択回路81a側のSP1の深度情報がカウンタ
回路82へプリセットされ、送波からサンプル点SP1にお
ける受波信号が戻ってくるまでの時間Ｔ1（SP1の深度を
D1cmとすると、Ｔ1＝13.3ms×D1）をカウントし出力す
る。カウンタ出力は送波ブランキングパルス発生回路
（送波タイミング発生回路）83へ供給され、必要なブラ
ンキング時間をカウントして送波タイミングパルスとし
て送波パルス発生回路10に供給され、ビーム方向へ送
波される。ビーム方向へ送波されると、選択回路81b
が選択され、SP2の深度情報がカウンタ回路82へプリセ
ットされる。この時には送波からサンプル点SP2におけ
る受波信号が戻ってくるまでの時間Ｔ2（SP2の深度をD2
cmとすると、Ｔ2＝13.3ms×D2）カウントすると出力パ
ルスが出て、送波ブランキングパルス発生回路83へ供給
され、送波タイミングパルスが送波パルス発生回路10へ
供給され、ビーム方向へ送波される。以下、本動作が
繰り返される。
この方法を用いれば、１つのドプラ信号のサンプリン
グ周期はＴ1＋Ｔ2となり、最初の実施例の理想状態のサ
ンプリング周期２×Ｔ2に比べて、サンプリング周期が
短かくなり、結果的にドプラ信号の最高検出周波数を高
くすることができる。この方法による最高検出周波数ｆ
maxは以下の式で与えられる。
グ周期はＴ1＋Ｔ2となり、最初の実施例の理想状態のサ
ンプリング周期２×Ｔ2に比べて、サンプリング周期が
短かくなり、結果的にドプラ信号の最高検出周波数を高
くすることができる。この方法による最高検出周波数ｆ
maxは以下の式で与えられる。
以上、本発明を実施例にもとずき具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
以上、説明したように、本発明によれば、異なる２方
向以上で所定の深度におけるドプラ信号をほぼ同時に検
出することができる。
向以上で所定の深度におけるドプラ信号をほぼ同時に検
出することができる。
第１図は、本発明の一実施例の超音波ドプラ装置の概略
構成を説明するためのブロック図、 第２図は、第１図の超音波ドプラ装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート、 第３図は、３方向同時検出時の選択回路の切換信号のタ
イミングチャート、 第４図は、第１図の超音波ドプラ装置に付加した送波タ
イミングパルス発生回路の概略構成を説明するためのブ
ロック図、 第５図は、第４図に示す送波タイミングパルス発生回路
の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図中、10……送波パルス発生回路、20……送受波制御回
路、30……探触子、40……位相検波回路、50a,50b……
ドプラ検出回路、51a,51b……ゲート回路、52a,52b……
積分回路、53a,53b……サンプル／ホールド回路、54a,5
4b……選択回路、80……送波タイミングパルス発生回
路、81a,81b……選択回路、82……カウンタ回路、83…
…送波ブランキングパルス発生回路である。
構成を説明するためのブロック図、 第２図は、第１図の超音波ドプラ装置の動作を説明する
ためのタイミングチャート、 第３図は、３方向同時検出時の選択回路の切換信号のタ
イミングチャート、 第４図は、第１図の超音波ドプラ装置に付加した送波タ
イミングパルス発生回路の概略構成を説明するためのブ
ロック図、 第５図は、第４図に示す送波タイミングパルス発生回路
の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図中、10……送波パルス発生回路、20……送受波制御回
路、30……探触子、40……位相検波回路、50a,50b……
ドプラ検出回路、51a,51b……ゲート回路、52a,52b……
積分回路、53a,53b……サンプル／ホールド回路、54a,5
4b……選択回路、80……送波タイミングパルス発生回
路、81a,81b……選択回路、82……カウンタ回路、83…
…送波ブランキングパルス発生回路である。
Claims (1)
- 【請求項１】被検体に対して超音波パルスを送受波する
超音波探触子と、前記超音波探触子の送受方向を制御す
る送受波制御回路と、前記送受波制御回路の出力を位相
検波する位相検波回路と、位相検波出力から所定の深度
におけるドプラシフト成分を検出するドプラ検出回路を
備えた超音波ドプラ装置において、前記ドプラ検出回路
を複数個設け、これらを超音波の送受ごとに選択利用す
る選択回路を設けたことを特徴とする超音波ドプラ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188847A JP2688000B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 超音波ドプラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63188847A JP2688000B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 超音波ドプラ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0236852A JPH0236852A (ja) | 1990-02-06 |
| JP2688000B2 true JP2688000B2 (ja) | 1997-12-08 |
Family
ID=16230883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63188847A Expired - Lifetime JP2688000B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 超音波ドプラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688000B2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-28 JP JP63188847A patent/JP2688000B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0236852A (ja) | 1990-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |