JPH0414025B2 - - Google Patents

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JPH0414025B2
JPH0414025B2 JP23685283A JP23685283A JPH0414025B2 JP H0414025 B2 JPH0414025 B2 JP H0414025B2 JP 23685283 A JP23685283 A JP 23685283A JP 23685283 A JP23685283 A JP 23685283A JP H0414025 B2 JPH0414025 B2 JP H0414025B2
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ultrasonic
doppler
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waves
blood flow
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Ikuji Seo
Yasuo Myajima
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波振動子の送受信の指向性により
特定の深さからのエコーのみを取り出し、その領
域内の血流の移動速度等をパルスドプラ法により
検出する超音波パルスドプラ装置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention uses the pulsed Doppler method to extract only echoes from a specific depth based on the directivity of the transmission and reception of an ultrasound transducer, and to measure the moving speed of blood flow in that area. The present invention relates to an ultrasonic pulse Doppler device for detection.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

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移動物体の移動速
度に比例して偏移することを利用したもので、超
音波のレートパルスあるいは連続波を生体内に送
波し、その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
における運動の情報を得ることができる。
Ultrasonic Doppler method utilizes the fact that when ultrasound is reflected by a moving object, the frequency of the reflected wave shifts in proportion to the moving speed of the moving object, and it generates rate pulses or continuous waves of ultrasound. If a wave is transmitted into the body and the frequency shift due to the Doppler effect is obtained from the phase change of the echo, information on the movement at the depth position where the echo was obtained can be obtained.

例えば、生体内における一定位置での血流の状
態(流れの向き、流れの状態(乱れているか、整
つているか)、流れのパターン、速度の絶対値)
などを知ることができ、これにより心機能などの
検査をすることができる。
For example, the state of blood flow at a certain position in the living body (flow direction, flow state (disturbed or regular), flow pattern, absolute value of velocity)
This information enables tests such as cardiac function.

ところで、初期には連続波を用いたドプラ法が
研究されていたが、この方法では十分な距離分解
能が得られず、どこの位置の血流情報を捉えてい
るのか良くわからないため、距離分解能の得られ
るパルスドプラ法(レートパルス超音波を用いる
方式)が主流となつて来た。
By the way, in the early days, the Doppler method using continuous waves was studied, but this method did not provide sufficient distance resolution and it was not clear at what location blood flow information was being captured. The resulting pulsed Doppler method (a method using rate pulse ultrasound) has become mainstream.

さらに近年においては超音波パルスドプラ法に
よる血流信号とリアルタイム断層像が同一の超音
波探触子により得られる方法が開発され、血流測
定部位を断層像上で確認できるようになつたた
め、その応用は急速に広がろうとしている。
Furthermore, in recent years, a method has been developed in which blood flow signals and real-time tomographic images by ultrasonic pulse Doppler method can be obtained using the same ultrasound probe, and it has become possible to confirm the blood flow measurement site on the tomographic image. is about to spread rapidly.

しかしながら、超音波パルスドプラ法では速い
血流情報を捉えたい場合には超音波の送信パルス
繰り返し周波数(以後、レート周波数と称する)
を高くしなければならない。
However, in the ultrasound pulsed Doppler method, if you want to capture fast blood flow information, the ultrasound transmission pulse repetition frequency (hereinafter referred to as rate frequency)
must be made higher.

一方、レート周波数を高くすれば今度は最大視
野深度(1つの送波超音波パルスが次の送波超音
波パルスの出力されるまでの間に往復できる距
離)が小さくなり、生体表面から十分深いところ
の情報が得られなくなる欠点があつた。
On the other hand, if the rate frequency is increased, the maximum depth of field (the distance that one transmitted ultrasound pulse can go back and forth before the next transmitted ultrasound pulse is output) will become smaller, and it will be sufficiently deep from the biological surface. However, there was a drawback that information could not be obtained.

この関係を数式を用いて説明すると、次のよう
になる。今や、ドプラ偏移周波数をd、超音波
パルスの中心周波数を0、血流速度をv、音速を
C、超音波ビームと血流方向の成す角をθとすれ
ば d=2vcosθ/C0 ……(1) で表わされる。また、レート周波数をrとすると
サンプリング定理から、最大検出可能ドプラ偏移
周波数dnaxは、 dnax=r/2 ……(2) となる。従つて第2式からわかるように最大検出
可能血流速度vnaxは、レート周波数rで制限され
てしまう。
This relationship can be explained using a mathematical formula as follows. Now, if the Doppler shift frequency is d, the center frequency of the ultrasound pulse is 0 , the blood flow velocity is v, the sound speed is C, and the angle between the ultrasound beam and the blood flow direction is θ, then d=2vcosθ/C 0 ... ...(1) Further, if the rate frequency is r, then from the sampling theorem, the maximum detectable Doppler shift frequency d nax is d nax = r/2 (2). Therefore, as can be seen from the second equation, the maximum detectable blood flow velocity v nax is limited by the rate frequency r .

一方、超音波パルス繰返し周波数(レート周波
数r)が決まれば最大視野深度xnaxは xnax=C/2r ……(3) となり、例えば、0=2.4MHz、C=1500m/s,
r=1.2kHz,θ=30゜のとき、(1),(2),(3)式から
vnax=2.2m/sec,xnax=6cmとなる。
On the other hand, if the ultrasonic pulse repetition frequency (rate frequency r) is determined, the maximum depth of field x nax will be x nax = C/2r...(3) For example, 0 = 2.4 MHz, C = 1500 m/s,
When r=1.2kHz, θ=30°, from equations (1), (2), and (3),
v nax = 2.2m/sec, x nax = 6cm.

(2)(3)式をまとめると、 xnax・dnax=C/4 ……(4) と書け、最大視野深度xnaxと最大検出可能ドプラ
偏移周波数dnaxとの積は一定である。
To summarize Equations (2) and (3), it can be written as x nax・d nax = C/4 ...(4), and the product of the maximum depth of field x nax and the maximum detectable Doppler shift frequency d nax is constant. .

以上のように、体表から深い所での速い血流速
を観測することは原理的に不可能であつた。
As described above, it is theoretically impossible to observe high blood flow rates deep from the body surface.

そこで、第1図に示す如く、最初超音波断層像
を得るときは、充分体表の奥深くまで観測できる
よう、例えば、r=4kHz(xnax=18cm)としてお
き、所望の生体断層像をフリーズして、血流の観
測位置3,4,5をあらかじめ記憶しておく。次
に血流情報を得る場合、速い血流速度まで観測で
きるようにレート周波数rを高くして、例えば、
r=8kHzのときdnax=4kHzのドプラ偏移周波数
まで測定できるようにする。この方式では、第1
図の3,4,5の位置のすべての血流情報が分離
されずに得られる。Aモード波形でみれば、4′,
5′の反射信号は3′に重なつて検出される。
Therefore, as shown in Figure 1, when obtaining an ultrasound tomogram for the first time, set r = 4 kHz (x nax = 18 cm), for example, to allow observation deep into the body surface, and freeze the desired tomogram of the body. Then, blood flow observation positions 3, 4, and 5 are stored in advance. Next, when obtaining blood flow information, increase the rate frequency r so that even high blood flow velocities can be observed, for example,
Make it possible to measure up to the Doppler shift frequency of d nax = 4kHz when r = 8kHz. In this method, the first
All blood flow information at positions 3, 4, and 5 in the figure is obtained without being separated. Looking at the A mode waveform, 4',
The reflected signal of 5' is detected superimposed on 3'.

このように、上記方法によれば体表より深部の
所でも速い血流を測ることが可能であるが、第1
図において3,4,5のポイントの内で、例え
ば、3に心臓壁があり、4の部位の血流情報を得
たいという場合、3の心臓壁のエコー振幅が強す
ぎて4の部位の血流情報はS/Nよく検出するこ
とができない。その理由は、心臓壁のエコーの強
さは、血流信号より40〜60dB大きいからである。
In this way, according to the above method, it is possible to measure fast blood flow even deeper than the body surface.
Among points 3, 4, and 5 in the figure, for example, if there is a heart wall at 3 and you want to obtain blood flow information at point 4, the echo amplitude at point 3 is too strong and the echo amplitude at point 4 is too strong. Blood flow information cannot be detected with good S/N. The reason is that the intensity of the heart wall echo is 40-60 dB greater than the blood flow signal.

したがつて、上記方式では、S/Nを損なうこ
となく深部からの血流情報を検出できない欠点が
あつた。
Therefore, the above method has the disadvantage that blood flow information from deep parts cannot be detected without impairing S/N.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、深
部における速い血流に対する情報をS/Nを損う
ことなく観測できるようにした超音波パルスドプ
ラ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic pulse Doppler apparatus that can observe information regarding fast blood flow in deep areas without impairing S/N.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち本発明は上記目的を達成するため、超
音波を送波してそのエコー信号を検出し、これよ
り超音波断層像を得てこれを表示するとともにこ
の超音波断層像を参照し該超音波断層像中の所望
の位置を指定してその位置に対応した被検査位置
からのエコーを抽出してこれよりドプラ効果によ
る超音波パルスの周波数偏移を解析してその分布
を表示するようにしたドプラ装置において、所定
距離隔てて配設された超音波ビームの送波手段及
び受波手段を用いこれら送波手段及び受波手段の
超音波送受方向を前記被検査位置方向に設定する
ようにし、これにより、前記被検査位置に対する
送波、受波に対し異なる指向性を持たせて測定す
ることが出来るようにして、送波超音波の影響や
他の部分からの反射波の影響を受けることなく被
検査部位からの反射波を検出することが出来るよ
うにし、従つて、速いレートパルスであつても深
部のドプラ測定が可能とし、しかもS/N良く行
えて生体深部におけるより速い血流速度等を精度
良く測定できるようにする。
That is, in order to achieve the above object, the present invention transmits ultrasonic waves and detects their echo signals, obtains an ultrasonic tomographic image from this and displays it, and refers to this ultrasonic tomographic image to detect the ultrasonic wave. By specifying a desired position in a tomographic image, the echo from the inspection position corresponding to that position is extracted, and the frequency shift of the ultrasound pulse due to the Doppler effect is analyzed and its distribution is displayed. In the Doppler apparatus, ultrasonic beam transmitting means and wave receiving means are arranged at a predetermined distance apart, and the ultrasonic wave transmission and reception directions of these wave transmitting means and wave receiving means are set in the direction of the inspected position, As a result, it is possible to perform measurements with different directivity for the transmitted and received waves with respect to the inspected position, thereby eliminating the influence of the transmitted ultrasonic waves and the reflected waves from other parts. Therefore, even with fast rate pulses, it is possible to detect the reflected waves from the inspected area without any problem, and it is possible to perform deep Doppler measurement even with fast rate pulses.Moreover, it can be performed with good S/N and allows for faster blood flow velocity in the deep parts of the body. etc. can be measured with high accuracy.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本装置は超音波ドプラを行う時に送波と受波を
異なる超音波振動素子(電気音響変換素子)で行
うようにするもので以下その詳細を説明する。
This device uses different ultrasonic vibration elements (electroacoustic transducer elements) to transmit and receive waves when performing ultrasonic Doppler, and the details will be explained below.

第2図は本装置の構成を示すブロツク図であ
り、この実施例は電子走査方式の超音波装置の場
合の一例を示している。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of this apparatus, and this embodiment shows an example of an electronic scanning type ultrasound apparatus.

ここで電子走査方式の超音波装置と云うのは多
数の微小超音波振動素子を並設してなる超音波探
触子を用いこれらの微小超音波振動素子のうち例
えば所望超音波ビーム送波位置を中心に隣接する
いくつかの微小超音波振動素子を一組として選択
し、この一組の微小超音波振動素子について超音
波ビームの送波方向、焦点(収束点)位置などに
応じて定まる各々の超音波振動素子に対する適宜
な遅延時間をもつて各々の超音波振動素子に励振
パルスを与え、超音波を励振させ、この励振され
た各々の超音波振動素子からの超音波の位相差に
よる干渉を利用して前記所望の送波位置、送波方
向、焦点位置となる超音波ビームを得るようにし
た電気的制御によつて超音波ビームのリニア、セ
クタ(扇形)走査のできる超音波装置である。
Here, the electronic scanning type ultrasonic device uses an ultrasonic probe consisting of a large number of micro ultrasonic vibrating elements arranged side by side. Several adjacent micro-ultrasonic transducers are selected as a set with An excitation pulse is applied to each ultrasonic vibrating element with an appropriate delay time to excite the ultrasonic wave, and interference due to the phase difference of the ultrasonic waves from each of the excited ultrasonic vibrating elements is generated. An ultrasonic device capable of linear and sector scanning of an ultrasonic beam by electrical control to obtain an ultrasonic beam having the desired transmitting position, transmitting direction, and focal position using be.

ここでは電子走査方式の超音波装置を利用し、
リニア電子走査により生体の断層像を得てこの断
層像より超音波ドプラを行う観測点を定め、送波
用の超音波振動素子群より観測点に超音波ビーム
を送波し、その反射波(エコー)を受波用の超音
波振動素子群により受けるようにする。
Here, we use an electronic scanning ultrasonic device,
A tomographic image of a living body is obtained by linear electronic scanning, an observation point for performing ultrasound Doppler is determined from this tomographic image, and an ultrasound beam is transmitted to the observation point from a group of ultrasonic transducer elements for transmission, and the reflected wave ( echoes) are received by a group of ultrasonic transducer elements for wave reception.

第2図において10は基準信号となる基準クロ
ツクパルス0を発振する基準発振器、11はこの
基準クロツクパルス0を受けてこれを1/250に分周 する分周器、12は切換スイツチ群である。
In FIG. 2, 10 is a reference oscillator that oscillates a reference clock pulse 0 serving as a reference signal, 11 is a frequency divider that receives this reference clock pulse 0 and divides it into 1/250, and 12 is a group of changeover switches.

13は遅延時間制御を行う遅延時間制御回路、
24はシフトレジスタで構成されたデイジタル遅
延回路である。
13 is a delay time control circuit that performs delay time control;
24 is a digital delay circuit composed of a shift register.

上記切換スイツチ群12、送波用遅延回路1
3、デイジタル遅延回路24は例えば8系統あ
り、図では各々系統別に1〜8の添え字を付して
区別して表示してある。
The above switch group 12, wave transmission delay circuit 1
3. There are, for example, eight systems of the digital delay circuit 24, and in the figure, each system is labeled with a suffix 1 to 8 to distinguish it.

デイジタル遅延回路24−1,〜24−8は基
準クロツクパルスを受け、これを計数して各々与
えられた遅延時間だけ遅延させた後、この基準ク
ロツクパルスを出力するもので、これら各デイジ
タル遅延回路24−1,〜24−8の出力は前記
切換スイツチ群12の各々対応する系統における
スイツチ12−1,〜12−8のb入力端子に入
力するようになつている。
The digital delay circuits 24-1 to 24-8 receive the reference clock pulse, count it, delay it by a given delay time, and output the reference clock pulse. The outputs of switches 1 to 24-8 are input to b input terminals of switches 12-1 to 12-8 in the respective corresponding systems of the changeover switch group 12.

また、切換スイツチ群12には各々のスイツチ
12−1,〜12−8のa入力端子に分周器11
の出力を与える構成としてあり、この各々のスイ
ツチ12−1,〜12−8により選択した出力を
各々のスイツチ12−1,〜12−8の対応する
系統の遅延回路14−1,〜14〜8に与えて遅
延させる構成となつている。
In addition, in the changeover switch group 12, a frequency divider 11 is connected to the a input terminal of each switch 12-1 to 12-8.
The outputs selected by the switches 12-1 and 12-8 are transmitted to the delay circuits 14-1 and 14-14 of the corresponding systems of the switches 12-1 and 12-8. 8 and is delayed.

また、各々の遅延回路14−1,〜14−8の
出力は各々対応する系統のパルサ15−1,〜1
5−8に与えられるように構成してあり、パルサ
15−1,〜15−8はこの対応する遅延回路よ
り与えられたパルスを受けて超音波励振駆動用の
高電圧の励振パルスを発生するものである。
Further, the outputs of the respective delay circuits 14-1, .about.14-8 are output from the pulsers 15-1, .
The pulsers 15-1 to 15-8 receive the pulses from the corresponding delay circuits and generate high-voltage excitation pulses for ultrasonic excitation driving. It is something.

16は全体の制御を司る主制御回路、17はこ
の主制御回路16によりオン,オフ制御される電
子スイツチであり、複数のスイツチ17−1,〜
17−64よりなる。18は超音波探触子(超音
波プローブ)であり、超音波送受用の複数の電気
音響変換素子18−,〜18−64を並設してな
る電子走査用のプローブである。
Reference numeral 16 represents a main control circuit that controls the entire system, and 17 represents an electronic switch that is controlled on and off by this main control circuit 16, including a plurality of switches 17-1, .
Consists of 17-64. Reference numeral 18 denotes an ultrasonic probe, which is an electronic scanning probe in which a plurality of electroacoustic transducers 18-, .about.18-64 for transmitting and receiving ultrasonic waves are arranged in parallel.

前記電子スイツチ17は各々のスイツチ17−
1,〜17−64を各々対応する電気音響変換素
子(以下、変換素子と称する)17−1,〜17
−64に1:1で対応させて接続させてある。1
9はプリアンプであり、8系統のプリアンプ19
−1,〜19−8よりなる。
The electronic switch 17 is connected to each switch 17-
Electroacoustic transducer elements (hereinafter referred to as transducer elements) 17-1, -17 corresponding to 1, -17-64, respectively.
-64 in a 1:1 correspondence. 1
9 is a preamplifier, 8 systems of preamplifiers 19
-1, to 19-8.

これら各プリアンプ19−1,〜19−8及び
前記パルサ15−1,〜15−8は添え字1で示
す第1の系統のものを電子スイツチ17における
スイツチ17−1,17−9,17−17,17
−25,…に、また添え字2で示す第2の系統の
ものをスイツチ17−2,17−10,17−1
8,…に、同様に添え字3で示す第3の系統のも
のをスイツチ17−3,17−11,17−1
9,…にと云う具合に各々系統別に8ずつずらし
た各対応のスイツチに接続してあり、所望の8個
のスイツチ17−1,〜17−8、または17−
9,〜17−17、または17−18,〜17−
25、または17−26,〜17−34,…を選
択投入することによりそのスイツチ対応の変換素
子に対する励振とエコーの検出が行える。
These preamplifiers 19-1, -19-8 and the pulsers 15-1, -15-8 are of the first system indicated by subscript 1, and are connected to switches 17-1, 17-9, 17-8 in the electronic switch 17. 17,17
-25,..., and the second system indicated by subscript 2 is switched to switches 17-2, 17-10, 17-1.
8,..., similarly, switch 17-3, 17-11, 17-1 of the third system indicated by subscript 3 is applied.
9,... are connected to corresponding switches shifted by 8 for each system, and the desired eight switches 17-1, ~17-8, or 17-
9, ~17-17, or 17-18, ~17-
25, 17-26, .

20は受信用デイレーラインでインダクタンス
LとコンデンサCを用いたLC遅延線による8系
統分のデイレーラインで構成されており、各々の
デイレーライン20−1,〜20−8は各々対応
する系統の前記プリアンプ19−1,〜19−8
に接続されている。このデイレーライン20−
1,〜20−8は各々対応する系統の変換素子の
励振時における遅延時間相当分の遅延を該変換素
子の検出したエコーの信号に対し与え、時間軸を
合わせるためのものである。21は加算器であ
り、デイレーライン20−1,〜20−8により
それぞれ遅延されて時間軸を一致させたエコーの
信号を加算し、合成する回路である。22はこの
加算器21の出力を検波する検波回路であり、ま
た23は画像表示用のCRT(陰極線管)等を用い
た表示装置である。
Reference numeral 20 denotes a receiving delay line, which is composed of eight delay lines consisting of an LC delay line using an inductance L and a capacitor C, and each delay line 20-1, to 20-8 corresponds to each other. The preamplifiers 19-1 to 19-8 of the system
It is connected to the. This day line 20-
1 to 20-8 are used to apply a delay corresponding to the delay time during excitation of the conversion element of the corresponding system to the echo signal detected by the conversion element to align the time axes. Reference numeral 21 denotes an adder, which is a circuit that adds and synthesizes echo signals delayed by delay lines 20-1 to 20-8 so that their time axes coincide. 22 is a detection circuit for detecting the output of the adder 21, and 23 is a display device using a CRT (cathode ray tube) or the like for displaying images.

25−1,25−2は混合器、26は90゜位相
シフトする移相器であり、移相器26は前記基準
クロツクパルス0を90゜位相シフトして混合器2
5−2に与るものである。前記混合器25−2は
加算器21の出力と基準クロツクパルス0の90゜
位相シフトしたパルスとの混合を行い、また前記
混合器25−1は加算器21の出力と基準クロツ
クパルス0との混合を行う。
25-1 and 25-2 are mixers, and 26 is a phase shifter that shifts the phase of the reference clock pulse 0 by 90 degrees.
5-2. The mixer 25-2 mixes the output of the adder 21 with a pulse shifted by 90 degrees from the reference clock pulse 0 , and the mixer 25-1 mixes the output of the adder 21 with the reference clock pulse 0 . conduct.

27−1,27−2は各々低域フイルタであ
り、低域フイルタ27−1は混合器25−1の出
力を波して低域成分を抽出し、また、低域フイ
タ27−2は混合器25−2の出力を波して低
域成分を抽出する。
27-1 and 27-2 are low-pass filters, the low-pass filter 27-1 waves the output of the mixer 25-1 to extract low-frequency components, and the low-pass filter 27-2 mixes the output. The output of the device 25-2 is waveformed to extract low frequency components.

28−1,28−2はサンプルホールド回路、
29はレンジゲート設定回路であり、基準クロツ
クパルス0を基準にカウントし、設定した所望の
深さ位置区間のエコー検出タイミングに合わせた
サンプリング・ホールド制御出力を発生する。前
記サンプルホールド回路28−1,28−2はこ
のサンプル・ホールド制御出力を受けて対応する
低域フイルタ27−1,27−2の出力のサンプ
リングとホールドを行い、上記設定した所望深さ
位置区間のエコー検出出力の抽出を行う。
28-1 and 28-2 are sample and hold circuits,
Reference numeral 29 denotes a range gate setting circuit which counts based on the reference clock pulse 0 and generates a sampling/hold control output in accordance with the echo detection timing of the set desired depth position section. The sample and hold circuits 28-1 and 28-2 receive the sample and hold control outputs and sample and hold the outputs of the corresponding low-pass filters 27-1 and 27-2, thereby obtaining the desired depth position section set above. Extract the echo detection output of

30−1,30−2はこれら各サンプルホール
ド回路28−1,28−2に対応して設けられた
バンドパスフイルタであり、31はバンドパスフ
イルタ30−2の出力を90゜位相シフトする位相
器、32−1,32−2,33は各々加算器で、
加算器32−1及び32−2はバンドパスフイル
タ30−1の出力と位相器31の出力を各々加算
し、また、加算器33はこれら加算器32−1,
32−2の出力を加算する。
30-1 and 30-2 are band-pass filters provided corresponding to these sample-and-hold circuits 28-1 and 28-2, and 31 is a phase filter that shifts the output of the band-pass filter 30-2 by 90 degrees. 32-1, 32-2, and 33 are adders, respectively.
Adders 32-1 and 32-2 add the output of bandpass filter 30-1 and the output of phase shifter 31, respectively, and adder 33 adds these adders 32-1,
Add the outputs of 32-2.

34はこの加算器33出力を周波数分析する周
波数分析器であり、38はこの周波数分析結果を
表示するCRTによる表示装置である。
34 is a frequency analyzer that analyzes the frequency of the output of the adder 33, and 38 is a CRT display device that displays the frequency analysis results.

36はフリーズ回路であり、検波回路22より
得られる超音波断層像の所望の1フレーム分を記
憶して読み出しこれを表示装置23に表示させる
ためのもので読み出し、書き込みのタイミングは
制御回路16により制御される。
Reference numeral 36 denotes a freeze circuit, which stores and reads out one desired frame of the ultrasonic tomographic image obtained by the detection circuit 22 and displays it on the display device 23. The timing of writing is determined by the control circuit 16. controlled.

37はサンプリングする観測点の深さ位置並び
に送信超音波振動素子群位置と受信超音波振動素
子群に与える上記観測点に対する送受方向を得る
ための該各振動素子群各々に必要な遅延時間対応
のデータが格納されたROM(読み出し専用のメ
モリ)、38は制御回路16の出力を受け、超音
波断層像上におけるドプラの上記観点位置対応の
位置にドプラマーカを表示させるためのドプラマ
ーカ発生器である。
37 corresponds to the depth position of the observation point to be sampled, the position of the transmitting ultrasonic transducer element group, and the delay time required for each of the ultrasonic transducer groups to obtain the transmission/reception direction with respect to the observation point given to the receiving ultrasonic transducer group. A ROM (read-only memory) 38 in which data is stored is a Doppler marker generator for receiving the output of the control circuit 16 and displaying a Doppler marker at a position corresponding to the Doppler viewpoint position on the ultrasound tomographic image.

次に上記構成の本装置の作用について説明す
る。
Next, the operation of this device having the above configuration will be explained.

本装置ははじめに超音波断層像を得てドプラ観
測点を設定し、それからドプラ観測に入る。基準
発振器10から出力される例えば10MHzの基準ク
ロツクパルス0は、1/250分周する分周器11に
より4kHzまで分周され、これにより超音波の送
信繰返し周期に相当する周期のレートパルスが作
られて切換スイツチ群12のa側端子にそれぞれ
与えられる。本装置は断層像情報抽出モードと、
血液情報抽出モードのいずれか一方を選択できる
ようになつており、これらモード選択は切換スイ
ツチ群12によつて行い、この切換スイツチは断
層像情報抽出モードのときa側に倒れている。従
つて、超音波断層像を得る場合、上記レートパル
スは各々切換スイツチ群12を介して対応する遅
延回路14−1,〜14−8に入力されることに
なる。上記レートパルスは、遅延時間制御回路1
3によりコントロールされる送波用遅延回路14
−1,〜14−8で超音波ビームの電子収束に必
要な所定の遅延時間が与えられた後、それぞれ対
応するパルサ15−1,〜15−8に駆動信号と
して供給される。(ここでは、一例として、超音
波ビームを集束させるために、8素子の超音波振
動素子を同時駆動する場合について示している。)
一方、超音波プローブを構成する超音波振動素子
18−1,〜18−64に対応して設けられた電
子スイツチ17−1,〜17−64は、リニア電
子走査が成されるよう主制御回路16で制御され
て、まず最初のレートで17−1,〜17−8の
8個がオンとなり、パルサ15−1,〜15−8
の出力はこれらのオンとなつたスイツチ17−
1,〜17−8を介して各々対応する超音波振動
素子18−1,〜18−8に印加される。これに
より各振動素子18−1,〜18−8は励振され
て、超音波を送波する。これら振動素子18−
1,〜18−8から送波された超音波は互いの位
相差による干渉によりビムとなり、この超音波ビ
ムは生体内に向けて送波される。そして生体内で
の反射超音波は送波時と同じ振動素子18−1,
〜18−8で受波され電気信号に変換された後、
スイツチ17−1,〜17−8を介してプリアン
プ19−1,〜19−8に加えられて適宜増幅さ
れ、さらに遅延時間制御回路13によりコントロ
ールされる受波用遅延回路20−1,〜20−8
で送波時と同程度の遅延時間が与えられて時間軸
をそろえた後、加算器21で加算合成される。
This device first obtains ultrasonic tomographic images, sets Doppler observation points, and then begins Doppler observation. For example, a reference clock pulse 0 of 10 MHz output from the reference oscillator 10 is frequency-divided to 4 kHz by a frequency divider 11 that divides the frequency by 1/250, thereby creating a rate pulse with a period corresponding to the ultrasound transmission repetition period. and are applied to the a-side terminals of the changeover switch group 12, respectively. This device has a tomographic information extraction mode,
It is possible to select one of the blood information extraction modes, and these modes are selected by a changeover switch group 12, which is turned to side a when in the tomographic image information extraction mode. Therefore, when obtaining an ultrasonic tomographic image, the rate pulses are inputted to the corresponding delay circuits 14-1 to 14-8 via the changeover switch group 12, respectively. The above rate pulse is generated by the delay time control circuit 1
Wave transmission delay circuit 14 controlled by 3
After a predetermined delay time necessary for electron focusing of the ultrasonic beam is given at the pulsers 15-1 and 14-8, the pulsers 15-1 and 14-8 are supplied as drive signals to the corresponding pulsers 15-1 and 15-8, respectively. (Here, as an example, a case is shown in which eight ultrasonic transducer elements are driven simultaneously in order to focus the ultrasonic beam.)
On the other hand, electronic switches 17-1 and 17-64 provided corresponding to the ultrasonic transducer elements 18-1 and 18-64 constituting the ultrasonic probe are connected to a main control circuit so that linear electronic scanning can be performed. 16, eight pulsers 17-1, ~17-8 are turned on at the first rate, and pulsers 15-1, ~15-8 are turned on.
The output of these switches 17-
The waves are applied to corresponding ultrasonic transducer elements 18-1 and 18-8 via ultrasonic transducers 1 and 17-8, respectively. As a result, each of the vibrating elements 18-1 to 18-8 is excited and transmits ultrasonic waves. These vibration elements 18-
The ultrasonic waves transmitted from 1 to 18-8 become a beam due to interference due to their phase difference, and this ultrasonic beam is transmitted toward the inside of the living body. Then, the reflected ultrasound in the living body uses the same vibrating element 18-1 as when transmitting the wave,
After being received at ~18-8 and converted into an electrical signal,
Receiving delay circuits 20-1, 20-20 are added to preamplifiers 19-1, 19-8 via switches 17-1, 17-8, are amplified as appropriate, and are further controlled by delay time control circuit 13. -8
After a delay time comparable to that at the time of wave transmission is given to align the time axes, an adder 21 adds and synthesizes the signals.

この加算器21の出力は検波回路22で検波さ
れて後、CRT表示装置23のZ軸に輝度変調信
号として加えられる。一方、CRT表示装置23
のX,Y軸には主制御回路16から超音波ビーム
の走査に同期した偏向信号が加えられている。そ
して、断層像情報抽出モードにおける次のレート
ではスイツチ17−1,〜17−64のうち1個
分ずれた17−2,〜17−9の8個がオンとな
り、これによつて今度は超音波振動素子18−2
〜18−9により超音波の送波が行われる。以下
同様にレート毎に送受波に用いる振動素子群を1
個ずつずらした新たな8個を励振させることによ
り、超音波ビームのリニア電子走査を行う。この
結果、CRT表示装置23の画面上に生体内の断
層像が表示される。
The output of this adder 21 is detected by a detection circuit 22 and then applied to the Z-axis of a CRT display device 23 as a luminance modulation signal. On the other hand, the CRT display device 23
A deflection signal synchronized with the scanning of the ultrasonic beam is applied from the main control circuit 16 to the X and Y axes of the main control circuit 16. Then, at the next rate in the tomographic image information extraction mode, the eight switches 17-1, ~17-64, 17-2, ~17-9, which are shifted by one position, are turned on, and this time, the Sonic vibration element 18-2
Ultrasonic waves are transmitted by 18-9. Similarly, for each rate, one group of vibrating elements is used for transmitting and receiving waves.
By exciting eight new beams shifted one by one, linear electronic scanning of the ultrasonic beam is performed. As a result, an in-vivo tomographic image is displayed on the screen of the CRT display device 23.

次に、血流情報検出モードについて説明する。
第3図は、上記方式によつて得られた断層像9と
超音波プローブ1との関係を示したもので、血管
8が抽出されている。今、点Pにおいて、高速で
流れる血流情報をとらえたい時、図示しない操作
手段を操作して第2図におけるドプラマーカ発生
器38により、CRT表示装置23上に、サンプ
ルマーカ3,4と超音波送信ビームマーカ7を表
示する。次いで図示しない操作手段により断層像
フリーズの指示を与え、この断層像をフリーズ回
路36によつてフリーズしてCRT表示装置23
上に静止画像として表示すると同時に血流情報抽
出モードに切換えるべく指示を与える。さらに、
同時に第2図における分周器11によつて、超音
波送信繰り返し周波数(レート周波数r)を、例
えば4kHzから8kHzに切換え、高い周波数で血流
情報をサンプリングできるようにする。
Next, the blood flow information detection mode will be explained.
FIG. 3 shows the relationship between the tomographic image 9 obtained by the above method and the ultrasound probe 1, in which the blood vessel 8 is extracted. Now, when we want to capture blood flow information flowing at high speed at point P, we operate the operating means (not shown) and use the Doppler marker generator 38 in FIG. Display the transmit beam marker 7. Next, an instruction to freeze the tomographic image is given by an operation means (not shown), and the tomographic image is frozen by the freezing circuit 36 and displayed on the CRT display device 23.
At the same time, an instruction is given to switch to blood flow information extraction mode. moreover,
At the same time, the frequency divider 11 in FIG. 2 switches the ultrasonic transmission repetition frequency (rate frequency r) from 4 kHz to 8 kHz, for example, so that blood flow information can be sampled at a high frequency.

この血流情報抽出モードでは、切換スイツチ1
2はb側に切換えられ、これによりデイジタル遅
延回路であるシフトレジスタ24−1,〜24−
8の出力が送波用遅延回路14−1,〜14−8
に供給される。シフトレジスタ24−1,〜24
−8は基準発振器10からの基準クロツクパルス
により駆動されてシフトする。シフトレジスタ2
4−1,〜24−8には、ROM37から第3図
の超音波送波ビームの偏向角度θ1に対応したデー
タが、予めプリセツトされている。シフトレジス
タ24−1〜24−8により超音波ビームの偏向
のための遅延時間が与えられたパルスは、切換ス
イツチ12を介して送波用遅延回路14−1,〜
14−8でさらに超音波ビーム収束のための遅延
時間が与えられた後、パルサ15−1,〜15−
8に駆動信号として供給される。ここで送波時に
は電子スイツチ17−1,〜17−64は、振動
素子18−1〜18−64のうち第3図の振動素
子群Aに相当する8個のみが選択されるように主
制御回路16によつて制御され、パルサ15−
1,〜15−8の出力はこのようにして選択され
た8個の振動素子に印加され、超音波ビーム偏向
角θ1をもつて生体内に向けて送波される。
In this blood flow information extraction mode, selector switch 1
2 is switched to the b side, thereby shifting the shift registers 24-1 to 24-, which are digital delay circuits.
The output of 8 is the transmitting delay circuit 14-1, ~14-8.
supplied to Shift register 24-1, ~24
-8 is driven by the reference clock pulse from reference oscillator 10 to shift. shift register 2
4-1 to 24-8 are preset with data corresponding to the deflection angle θ 1 of the ultrasonic transmission beam shown in FIG. 3 from the ROM 37. The pulses to which the shift registers 24-1 to 24-8 have given a delay time for deflection of the ultrasonic beam are sent via the changeover switch 12 to the wave transmission delay circuits 14-1 to 24-8.
After further delay time for ultrasonic beam convergence is given at 14-8, the pulsers 15-1, ~15-
8 as a drive signal. At the time of wave transmission, the electronic switches 17-1 to 17-64 are mainly controlled so that only eight of the transducer elements 18-1 to 18-64 corresponding to the transducer group A in FIG. 3 are selected. Controlled by circuit 16, pulser 15-
The outputs 1 to 15-8 are applied to the eight vibrating elements selected in this manner, and are transmitted into the living body with an ultrasonic beam deflection angle θ 1 .

一方、受信時には、第3図の振動素子群Bに相
当する8個の振動素子のみが選択されるようにス
イツチ17−1〜17−64が制御され、その選
択された8個の振動素子で生体内からの反射超音
波が受波されて血流信号が取出される。振動素子
群Bを選択する一手段としては、第3図におい
て、送信超音波ビームの偏向角度θ1、A−P間の
距離dT、B−P間の距離dR、受信エコーの偏向角
度をθ2とすれば、A−B間の距離Rは、 R=√2 T2 R−2T R12) …(5) で求められ、サンプルマーカ(P点)とA−B間
の距離Rとの対応関係を主制御回路内のROMに
メモリーしておけば、サンプルマーカPに連動し
て振動素子群Bを選択することができる。
On the other hand, during reception, the switches 17-1 to 17-64 are controlled so that only the eight vibrating elements corresponding to the vibrating element group B in FIG. 3 are selected, and the selected eight vibrating elements Reflected ultrasound waves from inside the living body are received and blood flow signals are extracted. One way to select the vibrating element group B is to select the deflection angle θ 1 of the transmitted ultrasonic beam, the distance d T between A and P, the distance d R between B and P, and the deflection angle of the received echo in FIG. is θ 2 , the distance R between A and B is calculated as follows: R=√ 2 T + 2 R −2 T R ( 1 + 2 ) …(5) By storing the correspondence relationship between B and the distance R in the ROM in the main control circuit, it is possible to select the vibrating element group B in conjunction with the sample marker P.

上記、振動素子群Bで得られた受信信号は、プ
リアンプ19−1,〜19−8により各々増幅さ
れ、そして、各々受信超音波ビーム偏向および超
音波ビーム収束のための遅延時間を受波用遅延回
路20−1,〜20−8で与えた後、加算器21
で合成される。
The above received signals obtained by the transducer group B are each amplified by preamplifiers 19-1 to 19-8, and the delay time for receiving ultrasound beam deflection and ultrasound beam convergence is used for reception. After being given by the delay circuits 20-1 to 20-8, the adder 21
is synthesized with

この合成信号は、混合器25−1,25−2に
入力され、ここで基準クロツクおよびこの0を移
相器26で90゜位相シフトした信号と混合された
後、さらに低域フイルタ27−1,27−2でド
プラ偏移周波数成分dのみが抽出される。
This composite signal is input to mixers 25-1 and 25-2, where it is mixed with a reference clock and a signal obtained by shifting the phase of 0 by 90 degrees in a phase shifter 26, and then further passed through a low-pass filter 27-1. , 27-2, only the Doppler shift frequency component d is extracted.

次いで、このドプラ偏移周波数成分はサンプル
ホールド回路28−1,28−2に加えられる。
第3図の点Pにおける血流信号を得るために、レ
ンジゲート設定回路29でレートパルスからTd
=t2−t1(但しt2はA−P及びB−P間を超音波が
通過するための時間、t1は(レート周波数)-1
なる時間遅延したパルスでサンプルホールドする
ことにより、第3図のサンプルマーカ部位4から
の信号成分のみが抽出される。この関係を第4図
を用いてさらに詳しく説明する。波形aはレート
パルス信号で、例えばr=8kHz(t1=125μsec)
である。また、波形bは超音波励振用の励振パル
ス信号であり、波形eは、第3図P点からの受信
エコー信号を示していて、点Pの受信エコーは次
のレート時の励振パルスの出力タイミングから、
t2−t1の時間のときサンプルホールドされる。
This Doppler shift frequency component is then applied to sample and hold circuits 28-1 and 28-2.
In order to obtain a blood flow signal at point P in FIG.
= t 2 - t 1 (however, t 2 is the time for the ultrasonic wave to pass between A-P and B-P, and t 1 is (rate frequency) -1 )
By sampling and holding the pulses with a time delay of 0.05, only the signal component from the sample marker portion 4 in FIG. 3 is extracted. This relationship will be explained in more detail using FIG. Waveform a is a rate pulse signal, for example r = 8kHz (t 1 = 125μsec)
It is. Furthermore, waveform b is an excitation pulse signal for ultrasonic excitation, and waveform e is a received echo signal from point P in Figure 3, and the received echo at point P is the output of the excitation pulse at the following rate. From the timing,
Sample and hold is performed at time t 2 - t 1 .

次に、サンプルホールド出力信号は、バンドパ
ス(帯域通過)フイルタ30−1,30−2を通
して波することにより血流より運動の遅い、従
つて低域分の信号となつてあらわれる血流による
ドプラ偏移周波数dのみが抽出される。そして、
フイルタ30−1,30−2の出力は90゜移相器
31、加算器32−1,32−2および加算器3
3で血流の順流、逆流判別されつつ合成された
後、周波数分析器34でその周波数、つまり血流
によるドプラ偏移周波数が分析され、CRT表示
装置35の画面上に表示される。
Next, the sample-and-hold output signal passes through bandpass filters 30-1 and 30-2, and the Doppler signal due to the blood flow, which moves slower than the blood flow, appears as a low-frequency signal. Only the deviation frequency d is extracted. and,
The outputs of filters 30-1 and 30-2 are 90° phase shifter 31, adders 32-1 and 32-2, and adder 3.
After the forward flow and backward flow of blood flow are determined and synthesized in step 3, the frequency, that is, the Doppler shift frequency due to the blood flow, is analyzed by a frequency analyzer 34 and displayed on the screen of a CRT display device 35.

上記の構成によれば、超音波ドプラモード時に
は超音波断層像を見ながらドプラ観測点を定め、
また超音波送波用の超音波振動素子群と受波用の
超音波振動素子群を異ならせ、且つ送波と受波の
位置が異なるようプローブの超音波振動素子を選
択使用するようにして観測点に対する送波、受波
に対し異なる指向性を持たせて測定するようにし
たので、送波超音波に影響を受けることなく観測
点からの反射波を検出することができるようにな
り、従つて、速いレートパルスであつても深部の
ドプラ測定が可能であり、しかもS/N良く行え
るので、生体深部におけるより速い血流速度を
S/Nを損なうことなく捕えることができる。
According to the above configuration, in the ultrasound Doppler mode, the Doppler observation point is determined while looking at the ultrasound tomographic image,
In addition, the ultrasonic vibrating element group for ultrasonic wave transmission and the ultrasonic vibrating element group for ultrasonic wave reception are different, and the ultrasonic vibrating elements of the probe are selectively used so that the transmitting and receiving positions are different. Since measurements are made with different directivity for the transmitted and received waves to the observation point, it is now possible to detect reflected waves from the observation point without being affected by the transmitted ultrasonic waves. Therefore, even with a fast rate pulse, deep Doppler measurement is possible and can be performed with good S/N, so faster blood flow velocity in the deep part of the living body can be captured without deteriorating S/N.

従つて、例えば僧房弁狭さく症のジエツト流な
どの速度検出に有用である。
Therefore, it is useful for detecting the velocity of jet flow in patients with mitral valve stenosis, for example.

なお本発明において使用可能な超音波プローブ
は超音波振動素子が一列に配列されたものに限ら
ない。
Note that the ultrasonic probe that can be used in the present invention is not limited to one in which ultrasonic vibration elements are arranged in a line.

以上は電子走査方式による実施例であるが本発
明は単一超音波振動子によるプローブを2個用い
ても実現可能である。以下、その実施例について
第5図を参照して説明する。
Although the above embodiments are based on the electronic scanning method, the present invention can also be implemented using two probes each using a single ultrasonic transducer. The embodiment will be described below with reference to FIG.

ここでは送波用プローブと受波用プローブがそ
れぞれ1つずつ計2つを利用して実施する場合を
説明する。
Here, a case will be described in which a total of two probes are used, one for transmitting waves and one for receiving waves.

本装置においては送波用プローブ61と受波用
プローブ62を所定距離隔てて配置し、各々のプ
ローブにおける超音波ビーム送受方向が生体の所
望の観測点Aに向うように設定する。
In this device, a wave transmitting probe 61 and a wave receiving probe 62 are arranged at a predetermined distance apart, and the ultrasonic beam transmitting/receiving direction of each probe is set so as to face a desired observation point A of the living body.

このような状態において、基準信号発生回路6
3よりレートパルス発生回路64に基準パルスが
与えられると、このレートパルス発生回路64は
これを分周し、超音波パルスを繰り返えし送波す
るためのレート信号をつくる。このレート信号は
送波回路65に与えられ送波プローブ61を駆動
し、超音波パルスを送波する。
In such a state, the reference signal generation circuit 6
When a reference pulse is given to the rate pulse generation circuit 64 from 3, the rate pulse generation circuit 64 divides the frequency of the reference pulse to generate a rate signal for repeatedly transmitting ultrasonic pulses. This rate signal is given to the wave transmitting circuit 65 to drive the wave transmitting probe 61 and transmit an ultrasonic pulse.

一方、これとは別の受波用プローブ62で送波
用プローブ61と受波用プローブ62の互いに重
なる送受波領域Zからのエコーを受波する。この
受波用プローブ62からの電気信号は受波回路6
6に与えられ、ここで増幅されてそれぞれ混合器
67a,67bに入力される。混合器67a,6
7bには基準信号発生回路63の出力を90度位相
の異なる2つの参照信号に変換する移相器70か
らの該異なる一方の参照信号が入力されており、
各々その異なる参照信号と混合され、位相検波さ
れる。これにより、各々参照信号との差の信号が
抽出される。
On the other hand, another wave receiving probe 62 receives echoes from the wave transmitting/receiving area Z where the wave transmitting probe 61 and the wave receiving probe 62 overlap each other. The electrical signal from this wave receiving probe 62 is transmitted to the wave receiving circuit 6.
6, where it is amplified and input to mixers 67a and 67b, respectively. Mixer 67a, 6
7b receives one of the different reference signals from a phase shifter 70 that converts the output of the reference signal generation circuit 63 into two reference signals having a phase difference of 90 degrees,
Each is mixed with its different reference signal and phase detected. As a result, signals each having a difference from the reference signal are extracted.

すなわち、90度位相差のある参照信号により、
一方では早い方に周波数偏移したものを、また他
方では遅い方に周波数偏移したものがそれぞれ抽
出される。
In other words, with a reference signal with a 90 degree phase difference,
On the one hand, those with earlier frequency shifts are extracted, and on the other hand, those with later frequency shifts are extracted.

このようにして抽出された位相検波された信号
は、所定の位置に対応した信号のみを取り出すた
めに時間ゲートをかけてそのゲート内の信号を抽
出するレンジゲート回路71a,71bで切り出
される。すなわち、上記観測点A位置に相当する
位置の信号を取り出すべくレンジゲートをかけて
該位置に対応する信号を抽出する。
The thus extracted phase-detected signals are extracted by range gate circuits 71a and 71b which apply a time gate to extract only the signal corresponding to a predetermined position and extract the signal within the gate. That is, in order to extract a signal at a position corresponding to the observation point A position, a range gate is applied to extract a signal corresponding to the position.

その後、大きなエコーの臓器の壁などの影響を
取り除き、レンジゲートによる高調波を取り除く
ため、バンドパスフイルタ68a,68bを通
し、そして周波数分析器69に送られる。すなわ
ち観測部位が心臓ならば運動する心臓の隔壁や他
の組織との境界、血管が対象ならばその管壁など
の影響(これらは血流に比べ運動が遅いので低域
分をカツトすれば除去できる)やレンジゲートに
よる高調波が取り除かれる。
Thereafter, the signal is passed through bandpass filters 68a and 68b to remove the effects of large echoes such as the walls of organs and remove harmonics caused by range gates, and then sent to a frequency analyzer 69. In other words, if the observation site is the heart, the effects of the moving heart's septum and boundaries with other tissues, and if the target is blood vessels, the effects of the vessel walls (these move slower than the blood flow, so they can be removed by cutting out the low frequencies) ) and range gate harmonics are removed.

そして、このバンドパスフイルタ68a,68
bを通した信号は周波数分析器69に送られて周
波数分析され、両信号よりレンジゲート内でのエ
コーの周波数偏移の分布が解析される。この解析
の結果はTVモニタ等の表示装置72または図示
しないレコーダに送られ、ここに表示または記録
される。これによつて、前記観測点A位置におけ
る血流などの速度情報を知ることができる。この
場合、従来のパルスドプラ法のようにC/2rだ
け離れた位置からのエコーによる速度情報の混信
はプローブの指向性により防止でき、従つて生体
の深部における観測が可能となる。また、送波用
プローブ61は従来のエコー法によるUCG像表
示にも用いることができる。また、送波用プロー
ブ61はMモード用受波回路73にも接続され、
この受波回路73の出力を対数特性を有する送波
回路74で検波して周波数分析器69の出力と同
時に表示系に送り、表示装置72に表示すること
により、Mモード像とともに観測することもでき
る。
And, these band pass filters 68a, 68
The signal passed through b is sent to a frequency analyzer 69 for frequency analysis, and the distribution of frequency deviation of the echo within the range gate is analyzed from both signals. The results of this analysis are sent to a display device 72 such as a TV monitor or a recorder (not shown), where they are displayed or recorded. Thereby, velocity information such as blood flow at the observation point A position can be known. In this case, interference of velocity information due to echoes from a position C/2r away, as in the conventional pulsed Doppler method, can be prevented by the directivity of the probe, making it possible to observe deep parts of the living body. Further, the wave transmitting probe 61 can also be used for UCG image display using the conventional echo method. Further, the wave transmitting probe 61 is also connected to the M mode wave receiving circuit 73,
The output of the wave receiving circuit 73 is detected by the wave transmitting circuit 74 having logarithmic characteristics, and is sent to the display system at the same time as the output of the frequency analyzer 69, and is displayed on the display device 72, so that it can be observed together with the M mode image. can.

以上、送波用プローブおよび受波用プローブを
それぞれ1つずつ用いた例を説明したが例えば送
受の一方を電子走査形のプローブとすることもで
きる。また、送波用と受波用プローブは同一プロ
ーブに所定距離隔てて一体に取り付けた構造とし
ても良い。
Although an example has been described above in which one wave transmitting probe and one wave receiving probe are used, for example, one of the transmitting and receiving probes may be an electronic scanning type probe. Further, the wave transmitting probe and the wave receiving probe may be integrally attached to the same probe at a predetermined distance apart.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように本発明は、超音波を送波し
てそのエコー信号を検出し、これより超音波断層
像を得てこれを表示するとともにこの超音波断層
像を参照し該超音波断層像中の所望の位置を指定
してその位置に対応した被検査位置からのエコー
を抽出してこれよりドプラ効果による超音波パル
スの周波数偏移を解析してその分布を表示するよ
うにしたドプラ装置において、所定距離隔てて配
設された超音波ビームの送波手段及び受波手段を
用いこれら送波手段及び受波手段の超音波送受方
向を前記被検査位置方向に設定するようにしたこ
とより、前記被検査位置に対する送波、受波に対
し異なる指向性を持たせて測定することが出来る
ようにしたので、送波超音波の影響や他の部分か
らの反射波の影響を受けることなく被検査部位か
らの反射波を検出することが出来るようになり、
従つて、速いレートパルスであつても深部のドプ
ラ測定が可能となり、しかもS/N良く行えるの
で生体深部におけるより速い血流速度等を精度良
く測定でき、診断上極めて有用になるなど、画期
的な超音波パルスドプラ装置を提供することがで
きる。
As described in detail above, the present invention transmits ultrasonic waves and detects their echo signals, obtains an ultrasonic tomographic image from this, displays it, and refers to the ultrasonic tomographic image. A Doppler system that specifies a desired position in an image, extracts the echo from the inspection position corresponding to that position, analyzes the frequency shift of the ultrasound pulse due to the Doppler effect, and displays its distribution. In the apparatus, ultrasonic beam transmitting means and wave receiving means are arranged at a predetermined distance apart, and the ultrasonic wave transmission and reception directions of these wave transmitting means and wave receiving means are set in the direction of the inspected position. This makes it possible to perform measurements with different directivity for the transmitted and received waves at the inspected position, so there is no possibility that the measurement will be affected by the transmitted ultrasonic waves or reflected waves from other parts. It is now possible to detect reflected waves from the inspected area without
Therefore, it is possible to perform deep Doppler measurements even with fast rate pulses, and because it can be performed with good S/N, it is possible to accurately measure faster blood flow velocities in the deeper parts of the body, making it extremely useful for diagnosis, making it a breakthrough. It is possible to provide a typical ultrasonic pulsed Doppler device.

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

第1図は従来例の欠点を説明するための図、第
2図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第3
図はその位置決めの様子を説明するための図、第
4図は本発明の動作を説明するためのタイムチヤ
ート、第5図は本発明の他の実施例を示すブロツ
ク図である。 10…基準発振器、11…分周器、12…スイ
ツチ、13…遅延時間制御回路、14…遅延回
路、15…パルサ、16…制御回路、17…スイ
ツチ、18…超音波振動素子、19…プリアン
プ、20…デイレーライン、21,32−1,3
2−2,33…加算器、22,74…検波回路、
23,35,72…表示装置、25−1,25−
2…混合器、26,31,70…移相器、27−
1,27−2…低域フイルタ、28−1,28−
2…サンプルホールド回路、29…レンジゲート
設定回路、30−1,30−2,68a,68b
…バンドパスフイルタ、34,69…周波数分析
器、36…フリーズ回路、38…ドプラマーカ発
生器、61,62…プローブ、63…基準信号発
生回路、64…レートパルス発生回路、65…送
波回路、66,73…受波回路、71a,71b
…レンジゲート回路。
FIG. 1 is a diagram for explaining the drawbacks of the conventional example, FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
4 is a time chart for explaining the operation of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 10... Reference oscillator, 11... Frequency divider, 12... Switch, 13... Delay time control circuit, 14... Delay circuit, 15... Pulser, 16... Control circuit, 17... Switch, 18... Ultrasonic vibration element, 19... Preamplifier , 20...day line, 21, 32-1, 3
2-2, 33... adder, 22, 74... detection circuit,
23, 35, 72...Display device, 25-1, 25-
2... Mixer, 26, 31, 70... Phase shifter, 27-
1,27-2...low-pass filter, 28-1,28-
2...Sample hold circuit, 29...Range gate setting circuit, 30-1, 30-2, 68a, 68b
... band pass filter, 34, 69 ... frequency analyzer, 36 ... freeze circuit, 38 ... Doppler marker generator, 61, 62 ... probe, 63 ... reference signal generation circuit, 64 ... rate pulse generation circuit, 65 ... wave transmission circuit, 66, 73...Receiving circuit, 71a, 71b
...Range gate circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ドプラ観測点に向けて、超音波を送波する超
音波送波手段と、この超音波送波手段とは異なる
位置にあり、前記送波方向とは異なる方向より、
このドプラ観測点からの反射波を受波する超音波
受波手段と、超音波を送波し、この反射波を受波
する時間よりも短かい周期で、これら送波手段及
び受波手段を駆動する駆動手段と、この受波した
反射波をドプラ分析するドプラ分析手段とを設け
たことを特徴とする超音波パルスドプラ装置。
1. An ultrasonic wave transmitting means for transmitting ultrasonic waves toward a Doppler observation point, and this ultrasonic wave transmitting means are located at different positions, and from a direction different from the wave transmitting direction,
An ultrasonic wave receiving means that receives reflected waves from this Doppler observation point, and an ultrasonic wave receiving means that transmits ultrasonic waves and receives the reflected waves at a period shorter than the time it takes to transmit the ultrasonic waves and receive the reflected waves. An ultrasonic pulse Doppler apparatus comprising: a driving means for driving; and a Doppler analysis means for performing a Doppler analysis of the received reflected waves.
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