JPH01151444A - Ultrasonic diagnostic apparatus - Google Patents

Ultrasonic diagnostic apparatus

Info

Publication number
JPH01151444A
JPH01151444A JP62308612A JP30861287A JPH01151444A JP H01151444 A JPH01151444 A JP H01151444A JP 62308612 A JP62308612 A JP 62308612A JP 30861287 A JP30861287 A JP 30861287A JP H01151444 A JPH01151444 A JP H01151444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
doppler
signal
tissue
frequency
low frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62308612A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Sumino
住野 洋一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62308612A priority Critical patent/JPH01151444A/en
Publication of JPH01151444A publication Critical patent/JPH01151444A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the subject diagnostic apparatus constituted so as to obtain effective diagnostic data, by standardizing the time variation waveform of obtained Doppler deviation frequency on the basis of the time variation waveform of low frequency vibration. CONSTITUTION:In such a state that the low frequency mechanical vibration generated from a low frequency probe 2 in synchronous relation to a rate pulse Sr is applied to the desired tissue P of an examinee 1, the ultrasonic beam controlled by the rate pulse Sr is transmitted to the tissue P from an ultrasonic probe 3. The ultrasonic beam receiving Doppler deviation fd by the tissue P is received by the probe 3 to be inputted to the receiving circuit on and after a preamplifier 8 as a signal containing a Doppler signal. The signal outputted from an adder 27 is inputted only for a predetermined time tauw on and after mixers 9, 10 through a switch SW subjected to ON-control by an enable signal Se to detect the Doppler signal. The detected Doppler deviation frequency fd is standardized on the basis of the speed (v) of low frequency vibration by a conversion table 35 and Doppler data based thereon is displayed on a monitor.

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、超音波と低周波振動との相互作用により生体
組織の硬さに関する特徴但を検出して診断情報として利
用する超音波診断装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention detects characteristics related to the stiffness of biological tissue through the interaction of ultrasonic waves and low-frequency vibrations, and uses the detected characteristics as diagnostic information. The present invention relates to an ultrasonic diagnostic device.

(従来の技術) 第8図に示すように人体等の被検体1の表面に低周波プ
ローブ2を接触させ、この低周波プローブ2から被検体
1内の組織Pに機械的に低周波振動(fL:100Hz
程度)を印加してこの組織Pに機械的振動を発生させ、
この状態で被検体1の他の表面に接触させた超音波プロ
ーブ3からその組aEPに超音波(f@ :  3.7
5)fH2程度)を送受波してドプラ信号を検出するこ
とによりその組織の振動速度を検出して診断情報として
利用することが知られており、このような技術は次のよ
うな献立に示されている。
(Prior Art) As shown in FIG. 8, a low-frequency probe 2 is brought into contact with the surface of a subject 1 such as a human body, and the low-frequency probe 2 mechanically applies low-frequency vibrations ( fL: 100Hz
degree) to generate mechanical vibrations in this tissue P,
In this state, ultrasonic waves (f@: 3.7
5) It is known that the vibration velocity of the tissue can be detected by transmitting and receiving waves (of the order of fH2) and detecting the Doppler signal, which can be used as diagnostic information. has been done.

“5ono−Elasticity: Medical
EIasticity ImagesDerived 
From tlltrasound Signals 
in Mechani−cally Vibrated
 Targets” Robert H,Lerner
 etal、 Proc、 of the 16th 
Acoustical ImagingSymposi
um、 June 1987゜第8図において組織Pか
ら見た低周波プローブ2と超音波プローブ3とのなす角
度をθ°2組織Pで発生した振動の速度をVとすると、
超音波プローフ3から粗織Pに向けて送波された超音波
fHはその振動によってV cosθに比例したドプラ
偏移fdを受けた後間−プローブ3によって受波され、
いわゆるドプラ信号を検出することができる。この場合
ドプラ偏移fdは周知のように次式によって得られる。
“5ono-Elasticity: Medical
EIasticity ImagesDerived
From tlltrasound Signals
in Mechani-cally Vibrated
Robert H.Lerner
etal, Proc, of the 16th
Acoustical ImagingSymposi
um, June 1987゜In Figure 8, if the angle between the low frequency probe 2 and the ultrasonic probe 3 as seen from the tissue P is θ°2 and the speed of vibration generated in the tissue P is V, then
The ultrasonic wave fH transmitted from the ultrasonic probe 3 toward the coarse fabric P undergoes a Doppler shift fd proportional to V cos θ due to its vibration, and is then received by the inter-probe 3.
A so-called Doppler signal can be detected. In this case, the Doppler shift fd is obtained by the following equation, as is well known.

fd= (2V cosθ) fH/C但し、C:音速 このようにして得られたドプラ偏移fdを基に組織Pの
振動速度Vを検出することができ、この振動速度Vはそ
の組織Pの機械的強度すなわち硬さを反映しており、こ
の硬さを把握することにより組織が正常組織か異常組織
かを識別することができる。すなわち組織の硬さを識別
パラメータとすることができる。
fd= (2V cosθ) fH/C However, C: Sound velocity The vibration velocity V of the tissue P can be detected based on the Doppler shift fd obtained in this way, and this vibration velocity V is the It reflects mechanical strength, that is, hardness, and by understanding this hardness, it is possible to identify whether a tissue is normal or abnormal. In other words, tissue hardness can be used as an identification parameter.

第9図(a)は低周波プローブ2によって印加される機
械振動の振幅波形を示すものでSmは最大振幅を示して
いる。また第9図(b)はその(辰動の速度波形を示す
ものでVMは最大速度を示している。第9図(a)、(
b)から明らかなように振幅と速度とは位相が90”ず
れた関係にある。
FIG. 9(a) shows the amplitude waveform of mechanical vibration applied by the low frequency probe 2, and Sm indicates the maximum amplitude. In addition, Fig. 9(b) shows the velocity waveform of the (linear movement, and VM indicates the maximum velocity. Fig. 9(a), (
As is clear from b), the amplitude and velocity have a phase shift of 90''.

第7図は従来の超音波診断装置の構成を示すブロック図
で、正弦波発振器24で発生された低周波fLはパワー
アンプ23で増幅された後低周波プローブ2を介して被
検体の所望組織Pに印加される。クロックパルス発生器
6で発生されたクロックパルスによって制御されレート
パルス発生器5で発生されたレートパルスはパルサ4を
介して超音プローブ3に加えられ、超音波プローブ3は
レートパルスに同期して被検体1の所望組織Pに超音波
を送波し反射されたエコー信号を受波する。
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus, in which the low frequency fL generated by the sine wave oscillator 24 is amplified by the power amplifier 23 and then transmitted to the desired tissue of the subject via the low frequency probe 2. applied to P. The rate pulse generated by the rate pulse generator 5 controlled by the clock pulse generated by the clock pulse generator 6 is applied to the ultrasonic probe 3 via the pulser 4, and the ultrasonic probe 3 is synchronized with the rate pulse. Ultrasonic waves are transmitted to a desired tissue P of the subject 1, and reflected echo signals are received.

エコー信号は組織Pによってドプラ偏移を受けたドプラ
信号として超音波プローブ3により受波され電気信号に
変換された後プリアンプ8に加えられる。プリアンプ8
の出力信号はドプラ信@(偏移)を検出するために一対
のミキサ9,10以降に分岐されて加えられる。
The echo signal is received by the ultrasound probe 3 as a Doppler signal subjected to a Doppler shift by the tissue P, converted into an electrical signal, and then applied to the preamplifier 8. preamp 8
The output signal is branched and added to a pair of mixers 9 and 10 to detect the Doppler signal (deviation).

ミキサ9に加えられた一方の信号は、レートパルスに同
期して参照信号発生器7から発生されて参照信号と乗算
された後LPF (ローパスフィルタ)12に加えられ
る。またミキサ10に加えられた他方の信号は、90’
位相器11を介して前記参照信号と90’位相の異なっ
た参照信号と乗算された後LPF13に加えられる。こ
のような乗算によってドプラ偏移fdを含んだ周波数成
分が得られ、一対のLPF12,13を通過させること
により高い周波数成分が除かれてドプラ偏移fdだけの
周波数成分をもった位相検波信号が得られる。レートパ
ルスに同期して被検体1の任意の深さに相当した組織を
設定するためのレンジゲートパルスがレンジゲート回路
14から出力され、一対のLPF12.13の出力と共
に各々一対のサンプルホールド回路15.16に加えら
れる。
One signal applied to mixer 9 is generated from reference signal generator 7 in synchronization with the rate pulse, multiplied by a reference signal, and then applied to LPF (low pass filter) 12. The other signal applied to the mixer 10 is 90'
The signal is multiplied by a reference signal having a phase different from the reference signal by 90' via the phase shifter 11 and then applied to the LPF 13 . By such multiplication, a frequency component containing the Doppler shift fd is obtained, and by passing it through a pair of LPFs 12 and 13, the high frequency component is removed, and a phase detection signal having a frequency component containing only the Doppler shift fd is obtained. can get. A range gate pulse for setting a tissue corresponding to an arbitrary depth of the subject 1 is outputted from the range gate circuit 14 in synchronization with the rate pulse, and a pair of sample and hold circuits 15 are outputted from the range gate circuit 14 along with the outputs of the pair of LPFs 12 and 13. .16 added.

このようなサンプルホールドによって所望組織のみのド
プラ偏移が検出され、各出力をBPF (帯域フィルタ
>17.18を通過させてオーディオ出力として取出す
と共に、A/D変換器19゜20を介して高速フーリエ
変換器21に加える。
The Doppler shift of only the desired tissue is detected by such a sample hold, and each output is passed through a BPF (bandwidth filter > 17.18 and extracted as an audio output), and is also sent to a high-speed converter via an A/D converter (19, 20). It is added to the Fourier transformer 21.

高速フーリエ変換器21はディジタル信号を周波数分析
してこの結果をモニタ22上に2次元的に表示する。こ
れによって被検体1の所望相RAPの振動速度が2次元
的に表示されるので、これを観察することにより診断情
報として利用することができる。
The fast Fourier transformer 21 performs frequency analysis on the digital signal and displays the result two-dimensionally on the monitor 22. As a result, the vibration velocity of the desired phase RAP of the subject 1 is displayed two-dimensionally, and by observing this, it can be used as diagnostic information.

第10図(a)乃至(C゛)は低周波プローブ2によっ
て印加qれる機械振動の速度波形(a)を基準にとった
場合の、ドプラ信号を演算出力するため(必要なデータ
収集時間+演算時間)に必要な時間幅τのきざみ幅(b
)及びドプラ偏移周波数fdを比較して示すものである
。第10図(b)の時間幅τは超音波の繰返し周波数を
frとするとて=N・(1/fr )で表わすことがで
き、低周波fLの周期をTLとするとτは通常TL >
τの関係に設定される。このためドプラ偏移周波数fd
は時間幅τ内での振動速度Vの平均値に比例した値とな
り、(C)のように(a)の波形と同一周波数で振動す
る波形となる。
FIGS. 10(a) to (C) are for calculating and outputting the Doppler signal (required data collection time + The increment width (b
) and Doppler shift frequency fd are shown in comparison. The time width τ in FIG. 10(b) can be expressed as =N·(1/fr), where fr is the repetition frequency of the ultrasonic wave, and τ is normally TL >
The relationship is set to τ. Therefore, Doppler shift frequency fd
is a value proportional to the average value of the vibration velocity V within the time width τ, and becomes a waveform that vibrates at the same frequency as the waveform in (a), as shown in (C).

(発明が解決しようとする問題点) このように従来の超音波診断装置では低周波振動を発生
するタイミングと超音波を発生するりイミングとが非同
期に設定されているので、機械振動のどの位相でドプラ
信号を検出するかを特定できないため有効な診断情報が
得られないという問題がある。すなわち、ドプラ情報を
基に振動速度を2次元的に表示する場合、入力信号であ
る機械振動と出力信号であるドプラ信号とが同一周波数
で変化していたのでは、例えば振動速度を輝度に対応づ
けて2次元速度分布を2次元輝度分布として表示しよう
とすると、入力変動に伴って出力される輝度が時間的白
黒に変化してしまうことになって診断情報としては不適
当となる。
(Problem to be Solved by the Invention) In this way, in conventional ultrasonic diagnostic equipment, the timing for generating low-frequency vibrations and the timing for generating ultrasonic waves are set asynchronously, so it is difficult to determine which phase of mechanical vibrations. There is a problem in that effective diagnostic information cannot be obtained because it cannot be determined whether a Doppler signal is detected. In other words, when displaying vibration velocity two-dimensionally based on Doppler information, if the input signal (mechanical vibration) and the output signal (Doppler signal) change at the same frequency, for example, it is difficult to correspond vibration velocity to luminance. If an attempt is made to display the two-dimensional velocity distribution as a two-dimensional brightness distribution, the brightness output will change temporally to black and white as the input changes, making it inappropriate as diagnostic information.

本発明は以上のような事情に対処してなされたもので、
有効な診断情報を得るように構成した超音波診断装置を
提供することを目的とするものである。
The present invention was made in response to the above circumstances.
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus configured to obtain effective diagnostic information.

[発明の構成] (問題点を解決するだめの手段) 上記目的を達成するために本発明は、得られたドプラ偏
移周波数の時間変動波形を低周波振動の時間変動波形で
正規化することを特徴とするものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention normalizes the time-varying waveform of the obtained Doppler shift frequency with the time-varying waveform of low-frequency vibration. It is characterized by:

(作 用) ドプラ偏移周波数の時間変動波形f(f(t)を低周波
振動の時間変動波形v(t)で正規化することにより、
f d(t)/ v (()の形でドプラ信号が検出さ
れる。これによって低周波振動の半周期ごとに正確にド
プラ信号を検出することができるので、有効な診断情報
を得ることができる。またドプラ信号を検出する期間は
半周期ごとにほぼこの半周期全体が利用できるため、フ
レーム数を多くとれるのでリアルタイムで診断情報を得
ることができる。
(Function) By normalizing the time-varying waveform f(f(t)) of the Doppler shift frequency with the time-varying waveform v(t) of low-frequency vibration,
A Doppler signal is detected in the form f d(t)/v ((). This allows the Doppler signal to be detected accurately every half cycle of low-frequency vibrations, making it possible to obtain effective diagnostic information. Also, since almost the entire half cycle can be used during the Doppler signal detection period, a large number of frames can be taken, and diagnostic information can be obtained in real time.

(実施例)。(Example).

第1図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図で、1は被検体、2は低周波プローブ、3は超音波
プローブ、4はパルサ、5はレートパルス発生器、6は
クロックパルス発生器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, in which 1 is a subject, 2 is a low frequency probe, 3 is an ultrasonic probe, 4 is a pulser, 5 is a rate pulse generator, and 6 is a Clock pulse generator.

7は参照信号発生器、8はプリアンプ、9.10はミキ
サ、11は90°位相器、12,13はLPF、19.
20はA/D変換器、22はモニタ。
7 is a reference signal generator, 8 is a preamplifier, 9.10 is a mixer, 11 is a 90° phase shifter, 12 and 13 are LPFs, 19.
20 is an A/D converter, and 22 is a monitor.

23はパワーアンプ、24は正弦波発振器である。23 is a power amplifier, and 24 is a sine wave oscillator.

クロックパルス発生器6で発生されたクロックパルスに
よって制御されレートパルス発生器5で発生されたレー
トパルスSrは第5図(a)のように周期Trを基本周
期として、遅延線25によって所望の遅延特性を有する
ように制御された後パルサ4を介して超音波プローブ3
に加えられる。
The rate pulse Sr, which is controlled by the clock pulse generated by the clock pulse generator 6 and generated by the rate pulse generator 5, is delayed by a delay line 25 as desired using the period Tr as the basic period as shown in FIG. 5(a). Ultrasonic probe 3 via pulser 4 after being controlled to have the characteristics
added to.

−例として超音波プローブ3として電子セクタ用プロー
ブを用いたとすると、超音波プローブShlら送波され
た超音波ビームは図のにうにセクタ走査されて2次元的
なドプラ情報が収集可能に構成されている。
- For example, if an electronic sector probe is used as the ultrasound probe 3, the ultrasound beam transmitted from the ultrasound probe Shl is configured to scan the sector as shown in the figure and collect two-dimensional Doppler information. ing.

レートパルスSrによって同期がとられかつ予め値mが
設定されたfL設定器34は、第5図(b)のようにS
rに同期した低周波パルスSTLを発生して正弦波発振
器24に加える。−例として図ではSTLの一周期TL
は、TL =m・lr(mは整数)に設定した例で示し
ている。
The fL setter 34, which is synchronized by the rate pulse Sr and has a value m set in advance, sets the value m as shown in FIG. 5(b).
A low frequency pulse STL synchronized with r is generated and applied to the sine wave oscillator 24. - For example, in the figure, one period TL of STL
is shown in an example in which TL = m·lr (m is an integer).

STLが加えられた正弦波発振器24は第5図(C)の
ようにTLを一周期とする正弦波の低周波Soを発生し
、パワーアンプ23を介して低周波プローブ(プランジ
ャー)2に加える。これによって低周波プローブ2は機
械振動を行うことにより低周波(例えば100tlz)
を発生して被検体1の所望組織Pに印加する。
The sine wave oscillator 24 to which the STL is added generates a low frequency sine wave So with TL as one period as shown in FIG. Add. As a result, the low frequency probe 2 generates a low frequency (for example, 100 tlz) by performing mechanical vibration.
is generated and applied to the desired tissue P of the subject 1.

組織Pでドプラ偏移fdを受けて超音波プローブ3で受
波されたドプラ信号はプリアンプ8を介して遅延線26
に加えられ、ここで遅延線26によって所望の遅延特性
を有するように制御された後加算器27に加えられる。
The Doppler signal received by the ultrasound probe 3 after receiving the Doppler shift fd in the tissue P is sent to the delay line 26 via the preamplifier 8.
Here, it is controlled by a delay line 26 to have a desired delay characteristic, and then added to an adder 27.

加算器27は全データの時間軸を揃えた俊スイッチsw
を介してドプラ偏移を検出するためにミキサ9,1oに
出力する。
The adder 27 is a shun switch sw that aligns the time axis of all data.
is output to mixers 9 and 1o for detecting Doppler shift.

今、被検体1内に第2図に示すように音響的特性の異な
る3つの組nP1.P2 、P3が存在していたとする
と、超音波プローブ3がら超音波ビームの送波が行われ
ると各組織PI 、 P2 、 P3に対応した3種類
のドプラ信号すなわちドプラ偏移周波数fd1 、fd
2 、fd3がプローブ3で受波される。このとき低周
波プローブ2がら各組織に印加される低周波(騒動の速
度波形と対比して各ドプラ偏移周波数fd1 、fd2
 、fd3の波形を示すと第3図(a>乃至(d)のよ
うになる。
Now, as shown in FIG. 2, there are three sets nP1. Assuming that P2 and P3 exist, when the ultrasound beam is transmitted from the ultrasound probe 3, three types of Doppler signals corresponding to each tissue PI, P2, and P3, namely Doppler shift frequencies fd1 and fd
2, fd3 is received by probe 3. At this time, the low frequency probe 2 applies the low frequency to each tissue (each Doppler shift frequency fd1, fd2 in contrast to the velocity waveform of the disturbance).
, fd3 are shown in FIG. 3 (a> to (d)).

第3図(a>はfdlを、(b)はfd2を、(C)は
fd3の各波形を示し、(d)は低周波振動の速度■の
波形を示している。fdIM。
FIG. 3 (a) shows the waveforms of fdl, (b) shows the waveforms of fd2, (C) shows the waveforms of fd3, and (d) shows the waveform of the low frequency vibration speed. fdIM.

fd2M、fd3M、VMは各々最大値を示している。fd2M, fd3M, and VM each indicate the maximum value.

第3図から明らかなように、組織P1から得られる(a
)のドプラ偏移周波数fd1は(d)の低周波振動と同
一の周波数で振動する波形となる。
As is clear from FIG. 3, (a
The Doppler shift frequency fd1 of ) becomes a waveform that vibrates at the same frequency as the low frequency vibration of (d).

これは組織P1が印加された低周波振動に対して線形に
応答する、すなわち組IP1に加わる応力に対しその歪
が線形関係にあるためと考えられる。
This is considered to be because the tissue P1 responds linearly to the applied low frequency vibration, that is, the strain has a linear relationship with the stress applied to the set IP1.

同様にして組織P2 、P3から得られる(b)。(b) obtained from tissues P2 and P3 in the same manner.

(C)の各ドプラ偏移周波数fd2.fd3も(d)の
低周波振動と同一の周波数で振動する波形となる。ただ
し各ドプラ偏移周波数fd1 。
(C) each Doppler shift frequency fd2. fd3 also has a waveform that vibrates at the same frequency as the low frequency vibration in (d). However, each Doppler shift frequency fd1.

fd2.fd3の振動の幅が異なっているが、これは各
組織の振動速度の変化の幅が異なるためである。
fd2. The width of the vibration of fd3 is different, but this is because the width of change in vibration speed of each tissue is different.

ここで本発明においては組織に真に特徴的なパラメータ
として各々の組織で得られた組織の振動速度の絶対値で
はなく、振動速度を反映しているドプラ偏移周波数の波
形を低周波振動の速度波形で正規化した情報をモニタに
表示する点に特徴を有している。即ち、fdN=fd/
Vで示されるように正規化されたドプラ情報が表示され
る。このような正規化のための演算処理は後述のような
変換テーブル35によって行われる。第4図(a)乃至
(C)は各々第3図(a>乃至(C)の波形を前記式に
基づいて正規化した波形を示すものである。第4図から
明らかなようにV→Oの期間を除いた期間τWに速度波
形の半周期ごとにほぼ半周期全体にわたって各ドプラ偏
移周波数fd1゜fd2 、fd3は正規化される。し
かも正規化された範囲は■に無関係に一定の値となる。
Here, in the present invention, the waveform of the Doppler shift frequency, which reflects the vibration speed, is used as a parameter of low-frequency vibration, rather than the absolute value of the tissue vibration speed obtained for each tissue as a truly characteristic parameter of the tissue. The feature is that the information normalized by the speed waveform is displayed on the monitor. That is, fdN=fd/
Normalized Doppler information is displayed as indicated by V. Such arithmetic processing for normalization is performed by a conversion table 35 as described later. FIGS. 4(a) to (C) show waveforms obtained by normalizing the waveforms in FIGS. 3(a> to (C)) based on the above formula. As is clear from FIG. 4, V→ Each Doppler shift frequency fd1゜fd2, fd3 is normalized over almost the entire half period every half period of the velocity waveform during the period τW excluding the period O.Moreover, the normalized range is constant regardless of ■. value.

超音波プローブ3によってセクタ走査する超音 、波ビ
ームの1ラスクの情報を得るのに、第5図(C)の低周
波Soの位相Oo乃至360°のうち正規化された幅τ
Wなる時間内のデータを使うものとすると、スイッチS
Wはこの時間τWだけオンされる。このスイッチSWの
オン、オフはイネーブル信号発生器33から発生される
イネーブル信号Seによって制御される。加算器27の
出力は、イネーブル信号Seが加えられる時間τWだけ
スイッチSWがオンされることによりミキサ9.10以
降に加えられてドプラ信号の演算が行われる。
In order to obtain the information of one rask of the ultrasonic wave beam that is sector-scanned by the ultrasonic probe 3, the normalized width τ of the phase Oo of the low frequency So shown in FIG. 5(C) to 360° is used.
Assuming that data within time W is used, switch S
W is turned on for this time τW. The on/off state of this switch SW is controlled by an enable signal Se generated from an enable signal generator 33. The output of the adder 27 is applied to the mixer 9.10 onwards by turning on the switch SW for the time τW during which the enable signal Se is added, and a Doppler signal is calculated.

一対のミキサ9,10からの各出力はLPF12.13
.A/D変換器’19.20を介してMT I  (M
oving Target Indicator)フィ
ルタ28゜29に加えられる。このMTIフィルタ28
゜29は振動速度以外に信号に含まれている動きの遅い
心臓の壁等のような物体からの不要な反射信号(クラッ
タと称される)を除去するためのものである。MTIフ
ィルタ28.29の出力は自己相関器30に加えられて
2次元的な周波数分析が行われ、ざらに平均速度演算部
31によってドプラ偏移fdに基づいた振動速度の平均
が求められる。この平均速度は変換テーブル35におい
て低周波振動の波形Soによって、fdN=fd/vの
ように正規化のための演算が行われる。V→○の場合は
fdN=Qとするような演算が行われる。
Each output from a pair of mixers 9 and 10 is LPF12.13
.. MT I (M
oving Target Indicator) filters 28 and 29. This MTI filter 28
29 is for removing unnecessary reflected signals (referred to as clutter) from slow-moving objects such as the wall of the heart, which are included in the signal in addition to the vibration velocity. The outputs of the MTI filters 28 and 29 are applied to an autocorrelator 30 where a two-dimensional frequency analysis is performed, and an average velocity calculating section 31 roughly calculates the average vibration velocity based on the Doppler shift fd. This average speed is normalized using the waveform So of low frequency vibration in the conversion table 35, such as fdN=fd/v. In the case of V→○, an operation such as fdN=Q is performed.

DSG (デジタルスキャンコンバータ)に入力された
後、モニタ22に表示される。
After being input to a DSG (digital scan converter), it is displayed on the monitor 22.

このようにドプラ偏移周波数の時間変動波形fd (t
)を低周波振動の時間変動波形v(t)で正規化するこ
とにより、低周波振動の位相が特定された半周期ごとに
正確にドプラ信号を検出することができるので、有効な
診断情報を(qることができる。しかもほぼ半周期全体
をドプラ信号を検出する期間として利用することができ
る。
In this way, the time-varying waveform fd (t
) by the time-varying waveform v(t) of the low-frequency vibration, it is possible to accurately detect the Doppler signal for each half-cycle in which the phase of the low-frequency vibration is specified, so that effective diagnostic information can be obtained. (q) Moreover, almost the entire half period can be used as the period for detecting the Doppler signal.

第5図(d)に示された正規化された波形は、τW (
V=Q付近を除いて)の期間にわたって一定値なので、
この期間でドプラ用の超音波ビームを走査することによ
り、箕なる走査線(ラスタ)のデータが収集可能となり
短時間で1フレーム内のデータ収集を行うことができる
。第5図(d)における#1.#2.・・・は各走査線
のデータ収集のタイミングを示しており、各走査線は第
6図のセクタ走査パターン上の各走査線に対応している
The normalized waveform shown in FIG. 5(d) is τW (
Since it is a constant value over the period (except around V = Q),
By scanning the Doppler ultrasonic beam during this period, it is possible to collect data on a short scanning line (raster), and data within one frame can be collected in a short time. #1 in FIG. 5(d). #2. . . . indicates the timing of data collection for each scanning line, and each scanning line corresponds to each scanning line on the sector scanning pattern in FIG. 6.

次に本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

レートパルス3rに同期して低周波プローブ2から発生
された低周波機械振動が被検体1の所望組織Pに印加さ
れた状態で、超音波プローブ3からレートパルス3rに
よって制御された超音波ビームが組織Pに送波される。
While low frequency mechanical vibrations generated from the low frequency probe 2 in synchronization with the rate pulse 3r are applied to the desired tissue P of the subject 1, an ultrasound beam controlled by the rate pulse 3r is transmitted from the ultrasound probe 3. The wave is transmitted to tissue P.

組織Pでドプラ偏移fdを受けた超音波ビームはプロー
ブ3によって受波されドプラ信号を含んだ信号としてプ
リアンプ8以降の受信回路に入力される。加算器27か
ら出力された信号はイネーブル信号Seによってオン制
御されたスイッチSWを介して、所定時間τWのみミキ
サ9,10以降に入力されることによってドプラ信号の
検出が行われる。時間τWを設定することによりドプラ
信号が検出される低周波)震域1辰動の位相が特定され
る。これによって振動速度によって一意的に定まったド
プラ信号を検出することができる。
The ultrasound beam that has undergone a Doppler shift fd in the tissue P is received by the probe 3 and input as a signal containing a Doppler signal to a receiving circuit after the preamplifier 8. The signal output from the adder 27 is input to the mixers 9 and 10 for only a predetermined time τW via a switch SW turned on by an enable signal Se, thereby detecting a Doppler signal. By setting the time τW, the phase of the low-frequency seismic region 1 motion at which the Doppler signal is detected is specified. This makes it possible to detect a Doppler signal uniquely determined by the vibration velocity.

このようにして検出されたドプラ偏移周波数fdは変換
テーブル35によって低周波振動の速度によって正規化
され、これに基づいたドプラ情報がモニタに表示される
。この場合ドプラ偏移周波数が検出されるタイミングは
機械振動によって正規化された特定位相期間に設定され
ているため、従来のように機械振動の変動に伴ってドプ
ラ信号が変動することはない。従って正確で有効な診断
情報を得ることができる。
The Doppler shift frequency fd thus detected is normalized by the speed of low-frequency vibration by the conversion table 35, and Doppler information based on this is displayed on the monitor. In this case, since the timing at which the Doppler shift frequency is detected is set to a specific phase period normalized by the mechanical vibration, the Doppler signal does not fluctuate with the fluctuation of the mechanical vibration as in the conventional case. Therefore, accurate and effective diagnostic information can be obtained.

また本実施例によれば、ドプラ信号を検出する期間がほ
ぼ低周波振動の半周期全体に設定できるため、短時間で
1フレーム内のデータ収集が可能となる。例えば低周波
プローブ2の発振周波数fL=5QI−1z、 1走査
線のデータ収集時間Td=250IJsX 8 = 2
m5k:設定したとし、TL=20   、ms内で8
走査線(2m5X 8 = 16ms、 4 msはブ
ランキング期間)分収集可能とすると、走査線数128
本として、 128/8x20ms= 0.32 sによって1フレ
ームのデータ収集ができることになる。これによってフ
レーム数が多くとれるので、リアルタイムで診断情報を
得ることができる。
Furthermore, according to this embodiment, since the period for detecting the Doppler signal can be set to approximately the entire half period of low frequency vibration, it is possible to collect data within one frame in a short time. For example, the oscillation frequency fL of the low frequency probe 2 = 5QI-1z, the data collection time for one scanning line Td = 250IJsX 8 = 2
m5k: If set, TL=20, 8 within ms
If it is possible to collect scanning lines (2 m5 x 8 = 16 ms, 4 ms is the blanking period), the number of scanning lines is 128.
As a matter of fact, one frame of data can be collected in 128/8x20ms=0.32 seconds. This allows a large number of frames to be taken, making it possible to obtain diagnostic information in real time.

本実施例によって17られる組織Pの振動速度■はこの
組織Pの硬さを反映しているので、この硬さを把握する
ことにより組織の状態を識別することができる。例えば
組織が音響的に均一であれば、モニタに表示される組織
の全体は同一速度で振動するのでドプラ情報は一様に観
察される。しかし音響的に不均一な部分がある場合には
、ドプラ情報は一様にI!察されないので異常組織が存
在していると判断できることになる。
The vibration velocity (17) of the tissue P according to this embodiment reflects the hardness of the tissue P, so the condition of the tissue can be identified by understanding this hardness. For example, if the tissue is acoustically uniform, the entire tissue displayed on the monitor vibrates at the same speed, so Doppler information is uniformly observed. However, if there is an acoustically non-uniform area, the Doppler information will be uniformly I! Since the abnormal tissue is not detected, it can be determined that abnormal tissue exists.

本実施例ではイネーブル信号によってデータ収集期間τ
Wを制御するようにしたが、このτWのみ超音波の送受
波を停止させるような制御方法を行うこともできる。ま
た低周波振動の一周期TLをレートパルスの一周期Tr
の整数倍(TL =m・Tr)とするのに、レートパル
スの一周期Trを基準にとった例で示したが、逆に低周
波振動の一周期TLを基準としてこれの1/整数にレー
トパルスTrの一周期を設定するようにすることができ
る。
In this embodiment, the data collection period τ is determined by the enable signal.
Although W is controlled, it is also possible to perform a control method in which the transmission and reception of ultrasonic waves is stopped only for this τW. Also, one period TL of the low frequency vibration is one period Tr of the rate pulse.
In the example shown, one period Tr of the rate pulse is used as a reference to set it as an integer multiple (TL = m・Tr) of One cycle of the rate pulse Tr can be set.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、低周波振動の波形に
よってドプラ信号の波形を正規化するようにしたので、
ドプラ信号を正確に検出でき有効な診断情報を得ること
ができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the waveform of the Doppler signal is normalized by the waveform of low frequency vibration,
Doppler signals can be detected accurately and effective diagnostic information can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の超音波診断装置の実施例を示すブロッ
ク図、第2図及び第8図は本発明の詳細な説明する概略
図、第3図(a)乃至(d)。 第4図(a)乃至(C)及び第9図(a>、(b)は本
発明の詳細な説明するタイミングチャート、第5図(a
)乃至(d)は本実施例装置の作用を説明するタイミン
グチャート、第6図は本実施例の作用を説明するセクタ
走査パターン図、第7図は従来装置のブロック図、第1
0図(a)乃至(C)は従来装置を説明するタイミング
チャートである。 1・・・被検体、2・・・低周波プローブ、3・・・超
音波プローブ、5・・・レートパルス発生器、24・・
・正弦波発振器、 33・・・イネーブル信号発生器、 34・・・fL設定器、 P、Pt 、P2 、P3・・・被検体の所望組織、S
W・・・スイッチ、Sr・・・レートパルス、Se・・
・イネーブル信号。 代理人 弁理士 則  近  恵  缶周      
近    B      猛−ノ −
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus of the present invention, FIGS. 2 and 8 are schematic diagrams explaining the present invention in detail, and FIGS. 3(a) to (d). 4(a) to (C) and FIG. 9(a>,(b) are timing charts explaining the present invention in detail, and FIG. 5(a)
) to (d) are timing charts explaining the operation of the device of this embodiment, FIG. 6 is a sector scanning pattern diagram explaining the operation of this embodiment, FIG. 7 is a block diagram of the conventional device, and FIG.
FIGS. 0(a) to 0(c) are timing charts illustrating a conventional device. 1... Subject, 2... Low frequency probe, 3... Ultrasonic probe, 5... Rate pulse generator, 24...
- Sine wave oscillator, 33... Enable signal generator, 34... fL setting device, P, Pt, P2, P3... Desired tissue of the subject, S
W...Switch, Sr...Rate pulse, Se...
・Enable signal. Agent Patent Attorney Nori Chika Kanshu
Near B Takeo-no-

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被検体に低周波振動を印加してその所望組織を振
動させこの組織に超音波を送受波してドプラ信号を検出
することによりその振動速度を検出する超音波診断装置
において、得られたドプラ偏移周波数の時間変動波形を
低周波振動の時間変動波形で正規化する手段を備えたこ
とを特徴とする超音波診断装置。
(1) In an ultrasonic diagnostic device that applies low frequency vibration to a subject to vibrate the desired tissue, transmits and receives ultrasonic waves to and from this tissue, and detects the vibration speed by detecting a Doppler signal. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising means for normalizing a time-varying waveform of a Doppler shift frequency with a time-varying waveform of a low-frequency vibration.
(2)検出されたドプラ信号に基づいたドプラ情報を2
次元的に表示する特許請求の範囲第1項記載の超音波診
断装置。
(2) Doppler information based on the detected Doppler signal
The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, which displays the image dimensionally.
JP62308612A 1987-12-08 1987-12-08 Ultrasonic diagnostic apparatus Pending JPH01151444A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62308612A JPH01151444A (en) 1987-12-08 1987-12-08 Ultrasonic diagnostic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62308612A JPH01151444A (en) 1987-12-08 1987-12-08 Ultrasonic diagnostic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01151444A true JPH01151444A (en) 1989-06-14

Family

ID=17983141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62308612A Pending JPH01151444A (en) 1987-12-08 1987-12-08 Ultrasonic diagnostic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01151444A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02119851A (en) * 1988-10-29 1990-05-07 Shimadzu Corp Ultrasonic inspection device
JP2014030774A (en) * 2013-11-22 2014-02-20 Super Sonic Imagine Method and device for measuring mean value of visco-elasticity of region of interest

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02119851A (en) * 1988-10-29 1990-05-07 Shimadzu Corp Ultrasonic inspection device
JP2014030774A (en) * 2013-11-22 2014-02-20 Super Sonic Imagine Method and device for measuring mean value of visco-elasticity of region of interest

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4801912B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
US7666142B2 (en) Ultrasound doppler diagnostic apparatus and image data generating method
JP2002113003A (en) Ultrasonic quantitative movement measurement using speckle size estimation
US7481769B2 (en) Ultrasonic diagnosing apparatus
JP4660126B2 (en) Ultrasound blood flow imaging device
JP2004329609A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2658436B2 (en) Ultrasonic sound velocity measurement method
JPH01151444A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2008142130A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and its control processing program
JP2699473B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
JPH01151445A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH0324868B2 (en)
JP2916219B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPS6241644A (en) Ultrasonic pulse doppler blood flowmeter
JPH05337111A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP3665406B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP3314991B2 (en) Ultrasonic Doppler device
JP2005058533A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH07236640A (en) Ultrasonic diagnosing device
JPH11285495A (en) Ultrasonograph
JPH0475645A (en) Ultrasonic diagnostic device
JPH07286999A (en) Ultrasonic wave diagnosis device
JPS61280848A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus
JP2653141B2 (en) Ultrasound diagnostic equipment
JPH03112545A (en) Ultrasonic diagnosing device