JP2809720B2 - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JP2809720B2 JP2809720B2 JP1173557A JP17355789A JP2809720B2 JP 2809720 B2 JP2809720 B2 JP 2809720B2 JP 1173557 A JP1173557 A JP 1173557A JP 17355789 A JP17355789 A JP 17355789A JP 2809720 B2 JP2809720 B2 JP 2809720B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- limit value
- cutoff frequency
- ultrasonic
- signal
- Prior art date
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- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば被検体内に超音波を送受波し、得ら
れる超音波からドプラ偏移信号を検出しこの信号からフ
ィルタによりクラッタを除去して血流のドプラ信号のみ
を抽出し血流情報を得る超音波診断装置に関する。
れる超音波からドプラ偏移信号を検出しこの信号からフ
ィルタによりクラッタを除去して血流のドプラ信号のみ
を抽出し血流情報を得る超音波診断装置に関する。
（従来の技術） 従来より超音波診断装置においては、複数の超音波振
動子を併設してなるアレイ型超音波探触子（プローブ）
を用い、リニア電子走査であれば、超音波振動子の複数
個を１単位とし、この１単位の超音波振動子について励
振を行ない超音波ビームの送波を行なう。例えば順次１
振動子分づつピッチをずらしながら１単位の素子の位置
が順々に変わるようにして励振してゆくことにより、超
音波ビームの送波点位置を電子的にずらしてゆく。そし
て超音波ビームがビームとして集束するように、励振さ
れる超音波振動子は、ビームの中心部に位置するものと
側方に位置するものとでその励振のタイミングをずら
し、これによって生ずる超音波振動子の各発生音波の位
相差を利用し反射される超音波を集束（電子フォーカ
ス）させる。そして励振したのと同じ振動子により反射
超音波を受波して電気信号に変換して、各送受波による
エコー情報を例えば断層像として形成し、陰極線管等に
画像表示する。
動子を併設してなるアレイ型超音波探触子（プローブ）
を用い、リニア電子走査であれば、超音波振動子の複数
個を１単位とし、この１単位の超音波振動子について励
振を行ない超音波ビームの送波を行なう。例えば順次１
振動子分づつピッチをずらしながら１単位の素子の位置
が順々に変わるようにして励振してゆくことにより、超
音波ビームの送波点位置を電子的にずらしてゆく。そし
て超音波ビームがビームとして集束するように、励振さ
れる超音波振動子は、ビームの中心部に位置するものと
側方に位置するものとでその励振のタイミングをずら
し、これによって生ずる超音波振動子の各発生音波の位
相差を利用し反射される超音波を集束（電子フォーカ
ス）させる。そして励振したのと同じ振動子により反射
超音波を受波して電気信号に変換して、各送受波による
エコー情報を例えば断層像として形成し、陰極線管等に
画像表示する。
またセクタ走査であれば、励振される１単位の超音波
振動子群に対し、超音波ビームの送波方向が超音波ビー
ム１パルス分毎に順次扇形に変わるように各振動子の励
振タイミングを所望の方向に応じて変化させ、後の処理
は基本的には上述したリニア電子走査と同じである。こ
のようなリニア，セクタ電子走査の他に振動子（探触
子）を走査機構に取付け、走査機構を運動させることに
より超音波走査を行なう機械走査もある。
振動子群に対し、超音波ビームの送波方向が超音波ビー
ム１パルス分毎に順次扇形に変わるように各振動子の励
振タイミングを所望の方向に応じて変化させ、後の処理
は基本的には上述したリニア電子走査と同じである。こ
のようなリニア，セクタ電子走査の他に振動子（探触
子）を走査機構に取付け、走査機構を運動させることに
より超音波走査を行なう機械走査もある。
また超音波ドプラ法は、生体内の移動物体の移動に伴
う機能情報を得て映像化する方法であり、これを以下説
明する。すなわち、超音波ドプラ法は超音波が移動物体
により反射されると反射波の周波数が上記物体の移動速
度に比例して偏移する超音波ドプラ効果を利用したもの
である。具体的には超音波レートパルスを生体に送波
し、その反射波エコーの位相変化よりドプラ効果による
周波数偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置におけ
る移動物体の運動情報を得ることができる。
う機能情報を得て映像化する方法であり、これを以下説
明する。すなわち、超音波ドプラ法は超音波が移動物体
により反射されると反射波の周波数が上記物体の移動速
度に比例して偏移する超音波ドプラ効果を利用したもの
である。具体的には超音波レートパルスを生体に送波
し、その反射波エコーの位相変化よりドプラ効果による
周波数偏移を得ると、そのエコーを得た深さ位置におけ
る移動物体の運動情報を得ることができる。
この超音波ドプラ方法によれば、生体内における位置
での血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流
れの状態を知ることができる。
での血流の流れの向き、乱れているか整っているかの流
れの状態を知ることができる。
次にこの超音波診断装置について説明する。超音波エ
コーから血流情報を得るためには、超音波探触子および
送受波回路を駆動してある方向に超音波パルスを所定回
数繰り返し送波し、受波された超音波エコーを位相検波
回路により検波して位相情報すなわちドプラ信号とクラ
ッタ成分とからなる信号を得る。この信号をA/D変換器
でディジタル信号化し、フィルタによりクラッタ成分を
除去し、血流によるドプラ偏移信号は自己相関方式など
の高速の周波数分析器により周波数分析し、ドプラ偏移
の平均値，ドプラ偏移の分散値，ドプラ偏移の平均強度
などを得る。ここで超音波ビームをセクタスキャンの画
面に対応させて一方側から他方側にスキャンしながら前
述の一連の処理を行なうことにより、２次元に分布する
血流の情報を検出することができる。そして前述の血流
の方向および速度を示した２次元血流速度画像等の血流
情報と、Ｂモード像や血流情報の時間変化画像とＭモー
ド像とをDSC（ディジタル・スキャン・コンバータ）に
て重畳合成し、モニタに表示する。
コーから血流情報を得るためには、超音波探触子および
送受波回路を駆動してある方向に超音波パルスを所定回
数繰り返し送波し、受波された超音波エコーを位相検波
回路により検波して位相情報すなわちドプラ信号とクラ
ッタ成分とからなる信号を得る。この信号をA/D変換器
でディジタル信号化し、フィルタによりクラッタ成分を
除去し、血流によるドプラ偏移信号は自己相関方式など
の高速の周波数分析器により周波数分析し、ドプラ偏移
の平均値，ドプラ偏移の分散値，ドプラ偏移の平均強度
などを得る。ここで超音波ビームをセクタスキャンの画
面に対応させて一方側から他方側にスキャンしながら前
述の一連の処理を行なうことにより、２次元に分布する
血流の情報を検出することができる。そして前述の血流
の方向および速度を示した２次元血流速度画像等の血流
情報と、Ｂモード像や血流情報の時間変化画像とＭモー
ド像とをDSC（ディジタル・スキャン・コンバータ）に
て重畳合成し、モニタに表示する。
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記従来の超音波診断装置におけるディジ
タルフィルタは、第９図および第10図に示すように固定
方式によりカットオフ制御していた。すなわち低流速検
出モードで行なう腹部での使用や比較的高流速領域で行
なう循環器での使用にかかわらず、周波数０〜f0（f0＜
fr/2内ではf0は固定）をＭ分割して図示しないホストコ
ンピュータから指定された１つのカットオフfcを選択し
ている。これにより循環器から腹部領域までの広い範囲
に亙ってドプラシフト信号Ｄとクラッタ成分Ｋとのカッ
トを行なっていた。このため前記Ｍ等分したf0/Mすなわ
ち１ステップの値が大きいので、特に第10図に示す腹部
領域において、クラッタ成分Ｃとドプラシフト信号Ｄが
近接している場合には、最適なカットオフが困難であっ
た。また術者の操作負担になっていた。
タルフィルタは、第９図および第10図に示すように固定
方式によりカットオフ制御していた。すなわち低流速検
出モードで行なう腹部での使用や比較的高流速領域で行
なう循環器での使用にかかわらず、周波数０〜f0（f0＜
fr/2内ではf0は固定）をＭ分割して図示しないホストコ
ンピュータから指定された１つのカットオフfcを選択し
ている。これにより循環器から腹部領域までの広い範囲
に亙ってドプラシフト信号Ｄとクラッタ成分Ｋとのカッ
トを行なっていた。このため前記Ｍ等分したf0/Mすなわ
ち１ステップの値が大きいので、特に第10図に示す腹部
領域において、クラッタ成分Ｃとドプラシフト信号Ｄが
近接している場合には、最適なカットオフが困難であっ
た。また術者の操作負担になっていた。
そこで本発明の目的は、フィルタによりクラッタ成分
とドプラシフト信号との適切なカットオフを行なってド
プラシフト信号のみを抽出でき、最適な超音波診断情報
を得、しかも簡単な操作により術者の操作負担を軽減し
得る超音波診断装置を提供することにある。
とドプラシフト信号との適切なカットオフを行なってド
プラシフト信号のみを抽出でき、最適な超音波診断情報
を得、しかも簡単な操作により術者の操作負担を軽減し
得る超音波診断装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次の
ような手段を講じた。本発明は、被検体に超音波を送受
波して、得られる超音波からドプラ偏移信号を検出しフ
ィルタによりクラッタを除去して血流のドプラ信号のみ
を抽出し血流情報を得る超音波診断装置において、前記
フィルタのカットオフ周波数の上限値と下限値とをそれ
ぞれ設定するための手段と、前記設定された上限値と下
限値との間で前記フィルタのカットオフ周波数に関する
複数の候補を設定する手段と、前記複数の候補の中から
任意の１つを選択するための手段と、前記選択された候
補に従って前記フィルタのカットオフ周波数を設定する
手段とを具備したものである。
ような手段を講じた。本発明は、被検体に超音波を送受
波して、得られる超音波からドプラ偏移信号を検出しフ
ィルタによりクラッタを除去して血流のドプラ信号のみ
を抽出し血流情報を得る超音波診断装置において、前記
フィルタのカットオフ周波数の上限値と下限値とをそれ
ぞれ設定するための手段と、前記設定された上限値と下
限値との間で前記フィルタのカットオフ周波数に関する
複数の候補を設定する手段と、前記複数の候補の中から
任意の１つを選択するための手段と、前記選択された候
補に従って前記フィルタのカットオフ周波数を設定する
手段とを具備したものである。
また、本発明は、被検体に超音波を送受波して、得ら
れる超音波からドプラ偏移信号を検出しフィルタにより
クラッタを除去して血流のドプラ信号のみを抽出し血流
の平均速度と分散との少なくとも一方を得る超音波診断
装置において、前記フィルタのカットオフ周波数の上限
値と下限値とをそれぞれ設定するための手段と、前記設
定されたカットオフ周波数の下限値と、装置固有の検出
可能な周波数範囲の中の最低周波数との高い方を、前記
フィルタのカットオフ周波数の初期値として与える手段
と、前記平均速度が最大になることと前記分散が所定レ
ベル以下に安定化することとの少なくとも一方が満たさ
れるまで、前記フィルタのカットオフ周波数を前記初期
値から前記上限値に向かって徐々に高くしていく手段と
を具備したものである。
れる超音波からドプラ偏移信号を検出しフィルタにより
クラッタを除去して血流のドプラ信号のみを抽出し血流
の平均速度と分散との少なくとも一方を得る超音波診断
装置において、前記フィルタのカットオフ周波数の上限
値と下限値とをそれぞれ設定するための手段と、前記設
定されたカットオフ周波数の下限値と、装置固有の検出
可能な周波数範囲の中の最低周波数との高い方を、前記
フィルタのカットオフ周波数の初期値として与える手段
と、前記平均速度が最大になることと前記分散が所定レ
ベル以下に安定化することとの少なくとも一方が満たさ
れるまで、前記フィルタのカットオフ周波数を前記初期
値から前記上限値に向かって徐々に高くしていく手段と
を具備したものである。
（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用
を呈する。操作者は、カットオフ周波数の上限値と下限
値とをそれぞれ設定することで、その間で離散的にフィ
ルタのカットオフ周波数に関する複数の候補が設定され
るので、操作者はその候補の中から任意の１つを、関心
流速を考慮しながら選択するという簡単な操作で、迅速
に、最適なカットオフ周波数を設定できる。
を呈する。操作者は、カットオフ周波数の上限値と下限
値とをそれぞれ設定することで、その間で離散的にフィ
ルタのカットオフ周波数に関する複数の候補が設定され
るので、操作者はその候補の中から任意の１つを、関心
流速を考慮しながら選択するという簡単な操作で、迅速
に、最適なカットオフ周波数を設定できる。
また、操作者が、フィルタのカットオフ周波数の上限
値と下限値とをそれぞれ設定すると、その下限値と装置
固有の検出可能な周波数範囲の中の最低周波数との高い
方にフィルタのカットオフ周波数が初期化される。そし
て、この初期値からフィルタのカットオフ周波数が上限
値に向かって徐々に高くされる。これは、カットオフ周
波数が最適化するまで、つまり、平均速度が最大になる
ことと分散が所定レベル以下に安定化することとの少な
くとも一方が満たされるまで、継続される。このよう
に、カットオフ周波数の初期値を設定することで、最適
なカットオフ周波数に迅速に辿り着くことができる。
値と下限値とをそれぞれ設定すると、その下限値と装置
固有の検出可能な周波数範囲の中の最低周波数との高い
方にフィルタのカットオフ周波数が初期化される。そし
て、この初期値からフィルタのカットオフ周波数が上限
値に向かって徐々に高くされる。これは、カットオフ周
波数が最適化するまで、つまり、平均速度が最大になる
ことと分散が所定レベル以下に安定化することとの少な
くとも一方が満たされるまで、継続される。このよう
に、カットオフ周波数の初期値を設定することで、最適
なカットオフ周波数に迅速に辿り着くことができる。
（実施例） 第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示
す概略ブロック図である。第１図において、探触子1,超
音波を送受波する送信器２および受信器3,この受信器３
からの受信信号を位相検出しドプラ偏移信号を得る検波
器６を有している。LOGアンプ4,A/Dコンバータ５からな
るURは受信器３からの信号を入力し、Ｂモード像情報を
得てDSC15に出力している。A/Dコンバータ7,ディジタル
フィルタ8,相関器9,演算部10,加算回路31,制御手段とし
てのユニットコントローラ25からなるUD1は、検波器６
から信号を入力し、血流速情報を得てDSC15に出力して
いる。S/H回路11,バンドパスフィルタ12,血流情報を周
波数解析するFFT回路14からなるUD2は検波器６からの信
号を入力し、分散σの情報を得てDSC15に出力してい
る。さらに超音波診断装置は、スキャンを変換するDSC1
5,カラープロセッサ16,表示部17,コントローラ18,エン
コーダ19,ビテオテープレコーダ20を具備している。
す概略ブロック図である。第１図において、探触子1,超
音波を送受波する送信器２および受信器3,この受信器３
からの受信信号を位相検出しドプラ偏移信号を得る検波
器６を有している。LOGアンプ4,A/Dコンバータ５からな
るURは受信器３からの信号を入力し、Ｂモード像情報を
得てDSC15に出力している。A/Dコンバータ7,ディジタル
フィルタ8,相関器9,演算部10,加算回路31,制御手段とし
てのユニットコントローラ25からなるUD1は、検波器６
から信号を入力し、血流速情報を得てDSC15に出力して
いる。S/H回路11,バンドパスフィルタ12,血流情報を周
波数解析するFFT回路14からなるUD2は検波器６からの信
号を入力し、分散σの情報を得てDSC15に出力してい
る。さらに超音波診断装置は、スキャンを変換するDSC1
5,カラープロセッサ16,表示部17,コントローラ18,エン
コーダ19,ビテオテープレコーダ20を具備している。
第２図は前記第１図に示す装置におけるパネルSW26の
詳細を示す図である。操作手段としてのパネルSW26は図
示のように最低流速Vminを設定するための最低流速設定
SW（スイッチ）26a,最高流速Vmaxを設定するための最高
流速設定SW26b,前記ディジタルフィルタ８のカットオフ
fcをAUTOまたはMANUAL設定するためのFILTER AUTO/MANU
ALSW26d,カットオフfcをマニュアル操作でUPまたはDOWN
させるためのUP/DOWNSW26cを有している。
詳細を示す図である。操作手段としてのパネルSW26は図
示のように最低流速Vminを設定するための最低流速設定
SW（スイッチ）26a,最高流速Vmaxを設定するための最高
流速設定SW26b,前記ディジタルフィルタ８のカットオフ
fcをAUTOまたはMANUAL設定するためのFILTER AUTO/MANU
ALSW26d,カットオフfcをマニュアル操作でUPまたはDOWN
させるためのUP/DOWNSW26cを有している。
前記ユニットコントローラ25は、術者が前記最低流速
設定SW26a,最高流速設定SW26bを設定することによりコ
ントローラ18から制御信号を入力すると、低流速から高
流速までを流速部位に応じてＭ分割しこの分割された各
ステップを選択することにより前記ディジタルフィルタ
８のカットオフ周波数fcを制御するものである。したが
って、これらのSW26a〜26dの設定により観測したい血流
速範囲が選択できるものとなっている。
設定SW26a,最高流速設定SW26bを設定することによりコ
ントローラ18から制御信号を入力すると、低流速から高
流速までを流速部位に応じてＭ分割しこの分割された各
ステップを選択することにより前記ディジタルフィルタ
８のカットオフ周波数fcを制御するものである。したが
って、これらのSW26a〜26dの設定により観測したい血流
速範囲が選択できるものとなっている。
なお第３図は循環器および腹部の血流範囲を示す概略
図、第４図はVminからVmaxまでを均等にまたは不均等に
Ｍ分割する例を示す概略図、第５図はMANUAL時にVminか
らVmaxまでをＭ分割して最適なカットオフfcを設定した
場合を示す概略図、第６図は本来のドプラ信号と判定検
出回路で検出される血流速度とを示す概略図、第７図は
AUTO時に自動設定するカットオフfcを示す概略図、第８
図は前記カットオフfcに連動してパワーブランクをかけ
た場合を示す概略図である。
図、第４図はVminからVmaxまでを均等にまたは不均等に
Ｍ分割する例を示す概略図、第５図はMANUAL時にVminか
らVmaxまでをＭ分割して最適なカットオフfcを設定した
場合を示す概略図、第６図は本来のドプラ信号と判定検
出回路で検出される血流速度とを示す概略図、第７図は
AUTO時に自動設定するカットオフfcを示す概略図、第８
図は前記カットオフfcに連動してパワーブランクをかけ
た場合を示す概略図である。
次にこのように構成された超音波診断装置の作用につ
いて図面を参照して説明する。まず第１図に示すように
探触子１を生体の観測部位にあて、送信器２からの超音
波パルスが探触子１から扇状にスキャンしながら送波さ
れる。そして送波された超音波パルスはドプラ偏移を受
け受信器３に受波される。この受信器３のドプラ偏移信
号を含むエコー信号は、LOGアンプ４および検波器６に
入力する。LOGアンプに入力した信号は対数増幅され、
さらにA/Dコンバータ５によりディジタル信号に変換さ
れ、Ｂモード画像情報としてDSC15に入力する。
いて図面を参照して説明する。まず第１図に示すように
探触子１を生体の観測部位にあて、送信器２からの超音
波パルスが探触子１から扇状にスキャンしながら送波さ
れる。そして送波された超音波パルスはドプラ偏移を受
け受信器３に受波される。この受信器３のドプラ偏移信
号を含むエコー信号は、LOGアンプ４および検波器６に
入力する。LOGアンプに入力した信号は対数増幅され、
さらにA/Dコンバータ５によりディジタル信号に変換さ
れ、Ｂモード画像情報としてDSC15に入力する。
一方、検波器６に入力したエコー信号は、検波器６に
より位相検波され、A/Dコンバータ７によりディジタル
信号に変換される。そしてディジタル信号はディジタル
フィルタ８に読み出される際次のような処理が行なわれ
る。
より位相検波され、A/Dコンバータ７によりディジタル
信号に変換される。そしてディジタル信号はディジタル
フィルタ８に読み出される際次のような処理が行なわれ
る。
まずパネルSW26のFILTER AUTO/MANUALSW26dによりデ
ィジタルフィルタ８をMANUAL設定する場合について説明
する。
ィジタルフィルタ８をMANUAL設定する場合について説明
する。
最初に流速部位に応じたディジタルフィルタ８のカッ
トオフ周波数fcの上限値を最高流速設定SW26bにより設
定し（Vmax）、次にカットオフ周波数fcの下限値を最低
流速設定SW26aにより設定する（Vmin）。例えば第３図
（ａ）に示すように循環器（心腔内部，大動脈，大静
脈）の場合には、固定反射（壁）では０〜300Hz,弁（拍
動）では300〜600Hzであり、血流（低流速〜高流速）60
0Hz〜6KHzとなっている。ここでVminを300Hz,Vmaxを200
0Hzとする。
トオフ周波数fcの上限値を最高流速設定SW26bにより設
定し（Vmax）、次にカットオフ周波数fcの下限値を最低
流速設定SW26aにより設定する（Vmin）。例えば第３図
（ａ）に示すように循環器（心腔内部，大動脈，大静
脈）の場合には、固定反射（壁）では０〜300Hz,弁（拍
動）では300〜600Hzであり、血流（低流速〜高流速）60
0Hz〜6KHzとなっている。ここでVminを300Hz,Vmaxを200
0Hzとする。
また例えば第３図（ｂ）に示すように腹部（門脈，腹
部大動脈，下大静脈）の場合には、固定反射，体動，呼
吸性移動では０〜300Hzであり、血流（低流速〜高流
速）では約100Hz〜6KHzとなっている。ここでVminを0H
z,Vmaxを600Hzに設定する。
部大動脈，下大静脈）の場合には、固定反射，体動，呼
吸性移動では０〜300Hzであり、血流（低流速〜高流
速）では約100Hz〜6KHzとなっている。ここでVminを0H
z,Vmaxを600Hzに設定する。
そうすると、これらの情報を基にユニットコントロー
ラ25により前記で設定したカットオフfcの上限値から
下限値までのＭ分割が行なわれる。例えばユニットコン
トローラ25は、Vmin〜Vmaxまでを第４図（ａ）に示すよ
うにＭ等分するように（Vmax−Vmin）/Mを演算し、フィ
ルタカットステップすなわちテーブル値を決定する。こ
のテーブル値は前記コントローラ18からのフィルタカッ
トオフコード1,2,3…Ｍに対応し（Vmax−Vmin）/M,2（V
max−Vmin）/M,3（Vmax−Vmin）/M,…Ｍ（Vmax−Vmin）
/Mとなる。実際にこれらフィルタカットオフコードによ
り設定されるフィルタ８のフィルタカット周波数の候補
は、設定された下限値Vminにフィルタカットオフコード
に対応する増分値を加えた値に設定され、低い方から順
番にそれぞれ、まず“下限値Vmin"、“Vmin＋（Vmax−V
min）/M）”、“Vmin＋２（Vmax−Vmin）/M）”、“Vmi
n＋３（Vmax−Vmin）/M）”、…“Vmax"になる。
ラ25により前記で設定したカットオフfcの上限値から
下限値までのＭ分割が行なわれる。例えばユニットコン
トローラ25は、Vmin〜Vmaxまでを第４図（ａ）に示すよ
うにＭ等分するように（Vmax−Vmin）/Mを演算し、フィ
ルタカットステップすなわちテーブル値を決定する。こ
のテーブル値は前記コントローラ18からのフィルタカッ
トオフコード1,2,3…Ｍに対応し（Vmax−Vmin）/M,2（V
max−Vmin）/M,3（Vmax−Vmin）/M,…Ｍ（Vmax−Vmin）
/Mとなる。実際にこれらフィルタカットオフコードによ
り設定されるフィルタ８のフィルタカット周波数の候補
は、設定された下限値Vminにフィルタカットオフコード
に対応する増分値を加えた値に設定され、低い方から順
番にそれぞれ、まず“下限値Vmin"、“Vmin＋（Vmax−V
min）/M）”、“Vmin＋２（Vmax−Vmin）/M）”、“Vmi
n＋３（Vmax−Vmin）/M）”、…“Vmax"になる。
なおVmin〜VmaxまでのＭ分割は、不等分に設定しても
良い。例えば（ｂ）に示すように低域を細分化し、
（ｃ）に示すように中域を細分化し、（ｄ）に示すよう
に高域を細分化しても良い。
良い。例えば（ｂ）に示すように低域を細分化し、
（ｃ）に示すように中域を細分化し、（ｄ）に示すよう
に高域を細分化しても良い。
このように本実施例によれば、パネルSW26上の各SW26
a〜26dを設定すると、術者の所望とする流速部位に応じ
てディジタルフィルタ８のカットオフ周波数fcを、最低
流速Vminから高速流速VmaxまでＭ分割して細かくまたは
粗く設定できるので、血流情報であるクラック成分Ｋと
ドプラシフト信号Ｄとが適切にディジタルカットオフ制
御でき、ドプラシフト信号Ｄのみが得られる。したがっ
て、診断部位に応じて最適な設定状態で良好な超音波診
断情報が得られる。例えば第５図（ａ）〜（ｃ）に示す
ようにクラッタ成分Ｋとドプラシフト信号Ｄが接近して
いるような場合であって、VminとVmaxとの値を任意に術
者が設定しても、術者が所望とする範囲のカットオフコ
ードを適切に選択することによりカットオフできる。
a〜26dを設定すると、術者の所望とする流速部位に応じ
てディジタルフィルタ８のカットオフ周波数fcを、最低
流速Vminから高速流速VmaxまでＭ分割して細かくまたは
粗く設定できるので、血流情報であるクラック成分Ｋと
ドプラシフト信号Ｄとが適切にディジタルカットオフ制
御でき、ドプラシフト信号Ｄのみが得られる。したがっ
て、診断部位に応じて最適な設定状態で良好な超音波診
断情報が得られる。例えば第５図（ａ）〜（ｃ）に示す
ようにクラッタ成分Ｋとドプラシフト信号Ｄが接近して
いるような場合であって、VminとVmaxとの値を任意に術
者が設定しても、術者が所望とする範囲のカットオフコ
ードを適切に選択することによりカットオフできる。
一方、検波器６からの信号は、S/H回路11によりサン
プリングされ、バンドパスフィルタ12によりフィルタ処
理され、さらにFFT回路14により周波数変換されてある
特定の周波数情報がDSC15に入力する。このDSC15により
前記３つの情報は、スキャン変換されてカラープロセッ
サ16によりカラー処理されて表示部17に表示される。ま
た前記３つの情報は、カラーエンコーダ19により輝度信
号Ｙおよびカラー信号Ｙに符号化され、ビデオテープレ
コーダ20に記憶される。
プリングされ、バンドパスフィルタ12によりフィルタ処
理され、さらにFFT回路14により周波数変換されてある
特定の周波数情報がDSC15に入力する。このDSC15により
前記３つの情報は、スキャン変換されてカラープロセッ
サ16によりカラー処理されて表示部17に表示される。ま
た前記３つの情報は、カラーエンコーダ19により輝度信
号Ｙおよびカラー信号Ｙに符号化され、ビデオテープレ
コーダ20に記憶される。
次にパネルSW26のFILTER AUTO/MANUALSW26dによりデ
ィジタルフィルタ８をAUTO設定する場合について説明す
る。なおで説明したように最初に流速部位に応じたデ
ィジタルフィルタ８のカットオフ周波数fcの上限値を最
高流速設定SW26bにより設定し（Vmax）、次にカットオ
フ周波数fcの下限値を最低流速設定SW26aにより設定す
ると（Vmin）、AUTO指令およびVminまたはVmax指令情報
がコントローラ18からユニットコントローラ25に出力さ
れる。そうすると、ユニットコントローラ25によりA/D
コンバータ11,ディジタルフィルタ12が制御され、以下
のようなディジタルフィルタカットオフが行なわれる。
ここで第７図（ａ），（ｂ）に示すように送受波系など
のシステムとして決定される流速検出範囲（Vs max,Vs
min）のVs minは Vs min＝fr＊kx/N である。Ｎはデータ数であり、frはレート周波数であ
る。kxは交互スキャン段数で通常は1,サンプリングレー
トを下げたとき、1/2,1/3…とする。または腹部用，心
臓用等の用途別に決定されるパラメータである。
ィジタルフィルタ８をAUTO設定する場合について説明す
る。なおで説明したように最初に流速部位に応じたデ
ィジタルフィルタ８のカットオフ周波数fcの上限値を最
高流速設定SW26bにより設定し（Vmax）、次にカットオ
フ周波数fcの下限値を最低流速設定SW26aにより設定す
ると（Vmin）、AUTO指令およびVminまたはVmax指令情報
がコントローラ18からユニットコントローラ25に出力さ
れる。そうすると、ユニットコントローラ25によりA/D
コンバータ11,ディジタルフィルタ12が制御され、以下
のようなディジタルフィルタカットオフが行なわれる。
ここで第７図（ａ），（ｂ）に示すように送受波系など
のシステムとして決定される流速検出範囲（Vs max,Vs
min）のVs minは Vs min＝fr＊kx/N である。Ｎはデータ数であり、frはレート周波数であ
る。kxは交互スキャン段数で通常は1,サンプリングレー
トを下げたとき、1/2,1/3…とする。または腹部用，心
臓用等の用途別に決定されるパラメータである。
このVs minとVminとのうち大きい方にカットオフ周波数
fcの初期値を設定する。
fcの初期値を設定する。
ここでfcが下がり過ぎ、しかも血流信号がとれない場
合には、クラッタ信号Ｋにより演算系が飽和している
か，平均流速値Ｖが下がり過ぎているか，分散σが広が
り過ぎている等が考えられる。
合には、クラッタ信号Ｋにより演算系が飽和している
か，平均流速値Ｖが下がり過ぎているか，分散σが広が
り過ぎている等が考えられる。
そこで第１図に示すように演算部10から判定検出回路
27に平均流速値V,血流パワーP,分散σを入力する。そし
て判定検出回路27により平均流速値Ｖが下がり過ぎてい
るからか，分散σが広がり過ぎでいる等が検出されたな
らば、コントローラ18に指令情報を与え、さらにユニッ
トコントローラ25に指令情報を与える。最低流速設定SW
26aを自動的に少しずつUPしながら、カットオフfcを自
動的に少しずつUPし前記判定検出回路27により平均流速
Ｖが最大になるか又はカットオフfcを変えても、分散σ
が変化しなくなるまで繰り返す。これはカットオフfcの
選択が適切でない場合は第６図に示すように本来のドフ
ラ信号voに対して判定検出回路27で検出される血流速度
v1が低く検出され、しかも分散も大きく（σ１＞σ０）
検出される原理によるものである。
27に平均流速値V,血流パワーP,分散σを入力する。そし
て判定検出回路27により平均流速値Ｖが下がり過ぎてい
るからか，分散σが広がり過ぎでいる等が検出されたな
らば、コントローラ18に指令情報を与え、さらにユニッ
トコントローラ25に指令情報を与える。最低流速設定SW
26aを自動的に少しずつUPしながら、カットオフfcを自
動的に少しずつUPし前記判定検出回路27により平均流速
Ｖが最大になるか又はカットオフfcを変えても、分散σ
が変化しなくなるまで繰り返す。これはカットオフfcの
選択が適切でない場合は第６図に示すように本来のドフ
ラ信号voに対して判定検出回路27で検出される血流速度
v1が低く検出され、しかも分散も大きく（σ１＞σ０）
検出される原理によるものである。
すなわち術者の所望とする流速部位に応じてディジタ
ルフィルタ８のカットオフ周波数fcを自動的にVminから
Vmaxまでインクリメントしながら最適に設定することに
より、血流情報であるクラック成分Ｋとドプラシフト信
号Ｄとが適切にディジタルカットオフ制御でき、ドプラ
シフト信号Ｄのみを適切に抽出できる。例えば第９図に
示す循環器領域では、カットオフfcを粗く設定でき、ま
た第10図に示す腹部領域ではカットオフfcを細かく設定
することができるので、良好な超音波画像が得られる。
また自動的に設定できることから、術者の操作負担を軽
減することができる。
ルフィルタ８のカットオフ周波数fcを自動的にVminから
Vmaxまでインクリメントしながら最適に設定することに
より、血流情報であるクラック成分Ｋとドプラシフト信
号Ｄとが適切にディジタルカットオフ制御でき、ドプラ
シフト信号Ｄのみを適切に抽出できる。例えば第９図に
示す循環器領域では、カットオフfcを粗く設定でき、ま
た第10図に示す腹部領域ではカットオフfcを細かく設定
することができるので、良好な超音波画像が得られる。
また自動的に設定できることから、術者の操作負担を軽
減することができる。
さらには前記カットオフfcに連動させて第８図に示す
ようにパワーブランクP1をかければ、残留クラッタ成分
Ｋをさらに除去することができる。また第８図に示すよ
うに fc1＝fc＊C1 ここでC1＜１とするとき、fc1をホストフィルタにより
設定すれば、前記同様に残留クラッタ成分Ｋをさらに除
去することができる。
ようにパワーブランクP1をかければ、残留クラッタ成分
Ｋをさらに除去することができる。また第８図に示すよ
うに fc1＝fc＊C1 ここでC1＜１とするとき、fc1をホストフィルタにより
設定すれば、前記同様に残留クラッタ成分Ｋをさらに除
去することができる。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば前記ユニットコントローラ25により計算され
るテーブル値 （Vmax−Vmin）×i/M はユニットコントローラ25にテーブル番号付きのテーブ
ルとして有し、コントローラ18よりｋを指定することに
よりユニットコントローラ25により選択するようにても
良い。また上記ｋはユニットコントローラ25により交互
段数情報，腹部／循環器等の情報を基に算出し、ｋに対
応したテーブルを選択するようにしても良い。このほか
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
い。例えば前記ユニットコントローラ25により計算され
るテーブル値 （Vmax−Vmin）×i/M はユニットコントローラ25にテーブル番号付きのテーブ
ルとして有し、コントローラ18よりｋを指定することに
よりユニットコントローラ25により選択するようにても
良い。また上記ｋはユニットコントローラ25により交互
段数情報，腹部／循環器等の情報を基に算出し、ｋに対
応したテーブルを選択するようにしても良い。このほか
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
［発明の効果］ 本発明によれば、簡単な操作で、迅速に、最適なカッ
トオフ周波数に辿り着くことができるので、クラッタ成
分を高精度に除去し、目的のドプラシフト信号だけを良
好に抽出して、最適な超音波診断情報を得ることができ
る。
トオフ周波数に辿り着くことができるので、クラッタ成
分を高精度に除去し、目的のドプラシフト信号だけを良
好に抽出して、最適な超音波診断情報を得ることができ
る。
第１図は本発明に係る超音波診断装置の一実施例を示す
概略ブロック図、第２図は第１図に示す装置におけるパ
ネルSWの詳細を示す図、第３図は循環器および腹部の血
流範囲を示す概略図、第４図はディジタルフィルタの上
限および下限をＭ分割する例を示す概略図、第５図はMA
NUAL時にVminからVmaxまでをＭ分割して最適なカットオ
フfcを設定した場合を示す概略図、第６図は本来のドプ
ラ信号と判定検出回路で検出される血流速度とを示す概
略図、第７図はAUTO時に自動設定するカットオフfcを示
す概略図、第８図は前記カットオフfcに連動してパワー
ブランクをかけた場合を示す概略図、第９図および第10
図は従来の固定方式によるフィルタ特性を示す概略図で
ある。 １……探触子、２……送信器、３……受信器、４……LO
Gアンプ、5,7……A/Dコンバータ、６……検波器、８…
…ディジタルフィルタ、９……相関部、10……演算部、
11……S/H回路、12……バンドパスフィルタ、14……FFT
回路、15……DSC、16……カラープロセッサ、17……表
示部、18……コントローラ、19……エンコーダ、20……
ビデオテープレコーダ、25……ユニットコントローラ、
26……パネルSW、26a……最低流速設定SW、26b……最高
流速設定SW、26c……UP/DOWNSW、26d……FILTER AUTO/M
ANUAL、27……判定検出回路、Vmin……低流速、Vmax…
…高流速、fc……カットオフ周波数。
概略ブロック図、第２図は第１図に示す装置におけるパ
ネルSWの詳細を示す図、第３図は循環器および腹部の血
流範囲を示す概略図、第４図はディジタルフィルタの上
限および下限をＭ分割する例を示す概略図、第５図はMA
NUAL時にVminからVmaxまでをＭ分割して最適なカットオ
フfcを設定した場合を示す概略図、第６図は本来のドプ
ラ信号と判定検出回路で検出される血流速度とを示す概
略図、第７図はAUTO時に自動設定するカットオフfcを示
す概略図、第８図は前記カットオフfcに連動してパワー
ブランクをかけた場合を示す概略図、第９図および第10
図は従来の固定方式によるフィルタ特性を示す概略図で
ある。 １……探触子、２……送信器、３……受信器、４……LO
Gアンプ、5,7……A/Dコンバータ、６……検波器、８…
…ディジタルフィルタ、９……相関部、10……演算部、
11……S/H回路、12……バンドパスフィルタ、14……FFT
回路、15……DSC、16……カラープロセッサ、17……表
示部、18……コントローラ、19……エンコーダ、20……
ビデオテープレコーダ、25……ユニットコントローラ、
26……パネルSW、26a……最低流速設定SW、26b……最高
流速設定SW、26c……UP/DOWNSW、26d……FILTER AUTO/M
ANUAL、27……判定検出回路、Vmin……低流速、Vmax…
…高流速、fc……カットオフ周波数。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61B 8/06 G01N 29/22
Claims (2)
- 【請求項１】被検体に超音波を送受波して、得られる超
音波からドプラ偏移信号を検出しフィルタによりクラッ
タを除去して血流のドプラ信号のみを抽出し血流情報を
得る超音波診断装置において、前記フィルタのカットオ
フ周波数の上限値と下限値とをそれぞれ設定するための
手段と、前記設定された上限値と下限値との間で前記フ
ィルタのカットオフ周波数に関する複数の候補を設定す
る手段と、前記複数の候補の中から任意の１つを選択す
るための手段と、前記選択された候補に従って前記フィ
ルタのカットオフ周波数を設定する手段とを具備したこ
とを特徴とする超音波診断装置。 - 【請求項２】被検体に超音波を送受波して、得られる超
音波からドプラ偏移信号を検出しフィルタによりクラッ
タを除去して血流のドプラ信号のみを抽出し血流の平均
速度と分散との少なくとも一方を得る超音波診断装置に
おいて、 前記フィルタのカットオフ周波数の上限値と下限値とを
それぞれ設定するための手段と、 前記設定されたカットオフ周波数の下限値と、装置固有
の検出可能な周波数範囲の中の最低周波数との高い方
を、前記フィルタのカットオフ周波数の初期値として与
える手段と、 前記平均速度が最大になることと前記分散が所定レベル
以下に安定化することとの少なくとも一方が満たされる
まで、前記フィルタのカットオフ周波数を前記初期値か
ら前記上限値に向かって徐々に高くしていく手段とを具
備し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 |
|---|---|---|---|
| JP1173557A JP2809720B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173557A JP2809720B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337052A JPH0337052A (ja) | 1991-02-18 |
| JP2809720B2 true JP2809720B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15962756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173557A Expired - Lifetime JP2809720B2 (ja) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2809720B2 (ja) |
-
1989
- 1989-07-05 JP JP1173557A patent/JP2809720B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337052A (ja) | 1991-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090731 Year of fee payment: 11 |
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