JPH04150841A - 超音波診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 被検体内での反射超音波の少なくとも１対の位相信号を
検出し、検出した位相信号を演算し、被検体内部の組織
或いは血液の、変位或いは速度を表示する機能を備えた
超音波診断装置に関し、１対の位相の時間差を精度良く
算出することによって、被検体内部組織の変位或いは変
位の速度、或いは、被検体内部に存在する血液の変位或
いは変位の速度（一般には、血流速度という）を精度良
く算出表示する装置を提供することを目的とし、被検体
内から受信した複数の信号を直交検波し、得られた複素
信号を使って、少な（とも１対の位相信号を算出する位
相算出手段と、基準となる１つの位相信号上の、任意の
指定した時刻を通る、指定した傾きを持つ直線と、他の
位相信号との交点の時刻を算出する、交点算出手段と、
該指定した時刻と、該交点の時刻から該被検体内の組織
或いは血液の、変位或いは速度を算出する、変位／速度
算出手段と、を有するように構成する。

更に、上記の超音波診断装置において、下記の具体的構
成も含む。受信信号の振幅を使って、指定したレベルに
基づく識別信号を算出する、識別信号算出手段を有し、
該識別信号に基づいて、該変位／速度算出手段で得られ
る、該変位或いは速度を補間する、或いは、非線形なフ
ィルタリング処理する、後処理手段を有するように構成
する。

該後処理手段は、該変位或いは速度の内、該識別信号に
基づいて、受信信号レベルが該指定したレベルより小さ
い部分を、直線或いは曲線で補間するように構成する。

該後処理手段は、該変位或いは速度に、メディアンフィ
ルタの特性を有するフィルタリング処理をするように構
成する。該交点算出手段は、該直線の傾きの絶対値が、
該直交検波手段における参照信号の中心角周波数である
ように構成する。該交点算出手段は、該基準となる１つ
の位相信号上に於ける、任意の指定した時刻を通る、指
定した傾きを持つ直線と、該他の位相信号上の最も近い
点の時刻を算出するように構成する。該交点算出手段は
、該基準となる１つの位相信号上に於ける、任意の指定
した時刻を通る、指定した傾きを持つ直線と、該他の位
相信号における任意の複数点を基に生成した関数との交
点の時刻を算出するように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、被検体内での反射超音波の位相信号を検出し
、検出した位相信号を演算し、被検体内部の組織或いは
血液の、変位或いは速度を算出し表示する機能を備えた
超音波診断装置に関する。

［従来の技術］ 従来、超音波を使って生体組織内部の組織或いは血液の
、変位或いは速度を算出する手段として、パルスドプラ
法が知られている。第１２図は、従来のパルスドプラ法
の説明図である。第１２図、第４図を使って従来例を説
明する。

第１２図（ａ）に於いて、６は、直交検波部を構成する
。直交検波部６内の詳細な説明は、第４図中に示される
。第４図において、６−１及び６−２は、参照信号（キ
ャリア信号とも呼ばれる）ｃ。

Ｓω。、−５ｉｎω。と受信信号５（ｔ）を乗算するた
めの乗算器である。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６−３
の出力は受信信号Ｓ　（ｔ）の直交検波出力の実数成分
、また、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）６−４の出力は虚
数成分を表す、ここで、同−走査線方向に、周期Ｔの間
隔で複数回超音波パルスを送波した時の直交検波出力の
実数成分を第１２図℃）中、Ｒ，、Ｒ２，＋＋＋で示す
。同様に、虚数成分を第１２図℃）中、ｒ、、Ｌ　、、
、、で示す、これらの信号系列は、それぞれＡＤ変換器
６−５及び６−６で一旦ディジタル化される。

血液の速度を算出する場合、血液から反射してくる微弱
な信号成分から、生体組織から反射してくる強大なりラ
ッタ成分を除去するためにバイパスフィルタ（一般にＭ
Ｔ！フィルタと呼ばれる）１５を複素自己相関器１６の
前段に入れる。ＭＴＩフィルタ１５の最も簡単な構成例
を第４図中に示す。第４図において、１５−１．１５−
２は、直交検波された信号を１ライン分シフトさせるた
めのシフトレジスタ、１５−３．１５−４は、加算器を
示している。これは、第１２図℃）において、各深さに
おいて、（Ｒｚ　（ｔ）　−Ｒ１（ｔ））、（１１（ｔ
）　　　Ｉ　ｔ　（ｔ））のような差分を取ることを意
味し、生体組織等のゆフくりした運動成分等を除去する
ことができる。また、生体組織の変位や（変位の）速度
を検出する場合は、ＭＴＩフィルタ１５は必要でない。

ここで、簡単のために、２回超音波パルスを同一走査線
方向に送波した場合について、第１２図の複素自己相関
器１６、速度演算部１７の動作を以下に説明する。

第１２図（ｂ）中の点線で示す時刻ｔにおける複素信号
系列Ｃ＋（ｔ）を ＣＩ（ｔ　）　＝Ｒ＋（ｔ　）　＋　ｊ　Ｉ＋（ｔ　）
・・・（１）と表現する。また、周期Ｔだけずれた複素
信号系列Ｃ，（ｔ　）を Ｃ２（ｔ　）　＝Ｒｚ（ｔ　）　＋　ｊ　Ｉ　ｚ（ｔ　
＞・、１２）と表現する。複素自己相関器１６は、上記
２つの複素信号系列の相関係数Ｙ（ｔ）を算出するもの
である。即ち、相関係数ｙ（ｔ）は、 Ｙ（ｔ）＝Ｃ！（ｔ）ＣＩ　”　（ｔ＞　　・・・（３
）＝　ｌ　Ｙ（ｔ）　ｌ　ｅｘｐ（−ｊΔθ（ｔ））　
　・−（４）＝Ｙａ　（ｔ）　＋　ｊＹ＋　（ｔ）　　
・・・（５）となる。ここで、＊は複素共役、Δθはド
プラ効果によって生じた複素信号系列Ｃ，（ｔ）とＣｚ
Ｃｔ）の間の位相差、ｙ＊　　（ｔ）は相関係数の実数
部、ｙ＋Ｄ）は、相関係数の虚数部である。

速度演算部１７は、上式の相関係数を使って、速度Ｖ（
ｔ）を計算するためのもので、次式のようになる。

＝−Δθ（ｔ）＊（、ｏ　／ω。／２／Ｔ＝Δ１（１）
傘　Ｃ，／２／Ｔ ＝Δｘ（ｔ）／Ｔ　　・・・（６） ｘ（ｔ）＝Δｔ（ｔ）＊Ｃｏ　／２・・・（７）ここで
、Ｃ０は、上記乗算器６−１．６−２への入力である参
照信号の中心角周波数、Ｃ０は被検体である生体組織の
音速、Δ１（１）は、送信周期Ｔ間に住じた変位を時間
Ｃμｓｅｃ〕で表現したもの、Δｘ（ｔ）は送信周期Ｔ
間に生じた変位を距離〔μｍ〕で表現したものである。

また、上式においてΔ１（１）は暗黙的に次式の関係を
仮定している。

Δθ（ｔ）＝−ω。Δ１（１）　　　・・・（８）従来
例では、任意の時刻ｔについて、（６）式を計算するこ
とで全時間（全深さ）に於ける変位、或いは（変位）速
度を第１２図（Ｃ）のように算出している。

［発明が解決しようとする課題］ 上記に示した従来例では、暗黙的に（８）式を仮定して
いる。しかし、厳密には、（８）式は、成り立たない。

本発明は、（８）式の仮定を用いず、１対の位相の時間
差Δｔを精度良く算出することによって、被検体内部組
織或いは血液の、変位或いは速度を精度良く算出表示す
る装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための手饅を以下に説明する。

時刻１＝０で、超音波パルスを被検体（散乱体）に照射
した時の受信信号を次式で表現する。

Ｓ　ｒ　（ｔ）　＝　Ａ　Ｉ（ｔ）ｃｏｓ　（ωａｔ＋
ψ、（ｔ））　、・・（９）ここで振幅Ａｔ（ｔ）、位
相φ１（１）は、参照信号ｃｏｓω。ｔに対する位相で
、被検体が散乱媒質であるために、ｔに対して不規則に
変動する値をとる。

ここで、この散乱媒質全体が深さ方向にΔＸだけ移動し
たとすると、その時の受信信号は、次式のように表現さ
れる。

５ｔ（ｔ）＝Ａｚ（ｔ）ｃｏｓ（ωｏｔ＋ψ２（ｔ））
＝Ａ、（を−Δｔ）　ｃｏｓ　（Ｃｏ　（を−Δｔ）＋
ψ＋（１−Δ１））・・・００） Δｔ　　＝２Δχ／　Ｃ。

（９）式と（１０）式から、移動前と移動後の振幅と位
相の関係は次式のようになる。

Ａｚ（ｔ）＝Ａ＋（ｔ−Δｔ）・・・ＯＤψｚ（ｔ）＝
ψ＋（ｔ−Δｔ）−Ｃｏ　Δｔ、、、　Ｑ７Ｊ（１２）
式は、ｔに対して不規則に変動する２つの位相成分（移
動前の位相ψ、（ｔ）とΔｔずれた後の位相ψ２（ｔ）
）の関係を厳密に表す式になっている。ここで、先に述
べたように、従来のパルスドプラ法では、ψ１（ｔ）が
ｔに対して一定、即ち、ψ＋（１−Δ１）＝ψ１（ｔ）
と仮定している。これは、（１２）式を次式に置き換え
て時間差Δｔ　（＝２Δｘ／Ｃｏ）を算出することを意
味している。

Δθ　（ｔ）＝ψ２（ｔ）−ψ１（ｔ）嬌−ω０Δｔ・
・・０３）従来例においては、（１３）式の仮定が算出
値（推定した位相信号Δθ（ｔ）、或いは、変位速度Ｖ
（ｔ））の誤差の要因の１つとなっている。

そこで、（１３）式を仮定せず、（１２）式を用いて任
意の時間ｔ（深さｘ　＝　ｔ　Ｃｏ　／　２に対応する
）における時間差Δ１（１）、変位ΔＸ（ｔ）、変位速
度Ｖ（ｔ）の何れか１つまたは複数を算出する手段とし
て、本発明が考案された。

ここで、第２図を用いて、゛（１２）式の意味する所を
説明する。

第２図（ａ）は、１対の受信信号３１　　（ｔ）、５ｚ
（１）を表している。この信号を使って算出した２組の
位相信号ψ１（ｔ）とψ２（ｔ）を第２図（ｂ）に示す
。

第２図（ｂ）において、移動前の位相信号ψ１（ｔ）上
の時刻ｔ＝ｔＡに対応する、深さＸＡ＝（Ｃｏ　ｊａ／
２）の点Ａからの反射波の位相を時間軸でΔｔ（＝２Δ
Ｘ／Ｃｏ）だけ遅らし、更に位相をω。Δ１　　（＝ω
。２ΔＸ／Ｃｏ）だけ負にシフトしたときが、移動後の
対応する点Ｂの位相であることを意味している。

また、第２図（Ｃ）は、散乱媒質全体が深さ方向と反対
方向にΔＸだけ移動した時の例を示している。

この場合、移動前の位相信号ψ１（ｔ）上の時刻ｔ＝１
Ａに対応する、深さＸＡ＝（、Ｃｏ　ｔＡ　／２）の点
Ａからの反射波の位相を時間軸でΔｔ（＝２Δｘ／Ｃ，
）だけ進ませ、更に位相をω。Δ１　　＜＝ω。２Δｘ
　／　Ｃｏ）だけ正にシフトしたときが、移動後の対応
する点Ｂの位相であることを意味している。

したがって、予め移動前と移動後の位相ψ１（ｔ）、ψ
２（ｔ）を求めておき、移動前のある深さに対応する時
刻ｔＡに於ける値ψＩ（ｔＡ）（点Ａ）を通り、傾き一
ω。の直線と、移動後の位相ψ２（ｔ）との交点（点Ｂ
）を求め、その交点の時間座標から時間差Δｔを算出し
、Δｔに００／２を乗算することで変位ΔＸ、ΔＸに１
／Ｔを乗算することで変位速度■、を算出すればよい。

次に、交点の算出方法について、第９図を使って説明す
る。第９図において、（ａ）は、直線りと最も近い位相
ψ２（ｔ）上の点Ｂを算出する方法、（ｂ）は、直線り
と位相ψ２（ｔ）上の２点間の直線Ｆとの交点Ｂを算出
する方法、（Ｃ）は、直線りと位相ψ２（ｔ）上の複数
点を使った任意関数との交点Ｂを算出する方法を示して
いる。（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）のそれぞれの方法につい
て順次説明する。

点Ａを通る直線りは、次式で表現される。

ψ（ｔ）＋ω。１−　（ω。ｔＡ＋ψ＋（ｔａ））−〇
・・・圓 時刻ｔ、における位相ψ２（ｔ）上の点ψｚ（ｔ　＝　
）から直線りまでの距離ｄ、は次式のようになる。

ｄ、＝ ψ（ｔ、）＋ω。ｔｉ　　−＜ω。ｔＡ　　＋ψ＋（ｔ
　Ａ））（１＋ω。り　　Ｉ／ｆｆ１ （＋５） 但し、］１は絶対値を表す。

時刻ＬＡ近傍のｔ、について、（１５）弐を計算し、最
も小さいｄ、を算出すれば、その時のｔ、が第９図（ａ
）におけるｔ、となる。

次に、第９図（ｂ）について説明する。（１５）弐から
算出された、最も小さい距離ｄ８に対応する時刻をｔ、
とじ＋Ｌｉ近傍について、次式の関係を満たすｔｃを算
出する。

（ψｇ（ｔｃ）−ψ（１ｃ））（ψｚ（ｔｃ＋Δτ）−
ψ（ｔｃ＋Δτ）く０・・・００ 但し、Δτはデータ間隔で、Δτ＝ｊ、、、−ｔ。

となる。この時、直線りは２点（ｔ６、ψ２（ｔ。

））、（ｔｃ十Δτ、ψｚ（ｔｃ十Δτ））の間を通る
。この２点を通る関数（直線）Ｆは、次式で表現される
。

Δτｆ（ｔ）−（ψｚ（ｔ　ｃ＋Δτ）−ψｚ（ｔｃ）
）ｔ−Δτψｚ（ｔｃ）＋ψ２（ｔ、＋Δτ）−φｚ（
ｔｃ）＝０ よって、直線りど関数（直線Ｆ）との交点は、ψ（ｔ）
　＝　ｆ　（ｔ）であるから、上式と（１４）式より交
点の時刻ｔｍを次式で算出することができる（第９図（
ト））参照）。

ｔｓ＝（Δτ（ωｏ　Ｌａ＋ψ＋（ｔＡ）−ψ２（ｔ。

））十ψｚ（ｔｃ＋Δτ）−ψ２（ｔＣ）　）　／　（
−Δτω。＋ψｚ（ｔｃ　＋Δτ）−ψｚ（ｔ、））・
・・　０７） 同様にして、第９図（Ｃ）において関数Ｆを３次のスプ
ライン関数とした場合について述べる。スプライン関数
については、プログラムも含めた様々な資料が公表され
ているので、詳細は文献を参照して頂きたい。ここでは
、「森正武訳「計算機のための数値計算法」日本コンピ
ュータ協会発行、Ｐ、８２−９１　Ｊを参考にして、説
明上必要な部分のみを述べる。

区間［ｔ、、５゜、］における３次のスプライン関数は
、次式で表現できる。

５（ｔ）−ψｚ（ｔＨ）　＋ｂ６　　（ｔ　　ｔ４　）
　＋ｃ。

（１−１、）”＋ｄ、（ｔ−ｔ、）３ ｔ、≦ｔ≦Ｌ　ｉ＋１ ・・・０８） ここで、係数ｂｔ、ｃ＝、ｄｔ、ｉ＝１．２．、。

、、Ｎ−１は次式で与えられる。

ｂ、＝（ψｚ（ｔ　ｔ−ｔ　　）−ψｚ（ｔ　ｉΔτ　
（σ、、＋２　σ、） Ｃ３２３σ。

ｄ、＝　（σ０１．−σ、）／Δτ ／Δτ ・・・　０９ また、上式における係数σｉは、次式のＮ元連立１次方
程式を解くことで求まる。

一σ１　＋σ２＝ΔτΔ（３） σ、、＋４σ、十σ１や１ ＝（Δ、−Δ、、）／Δτ、ｉ・２．、、、、Ｎ−１σ
）ｌ−１−σＨ−一ΔτΔ０ゝト３ ・・・■ ここで、Δ、は１階差分商、Δ３３〉、は３階差分商を
表し、次式で定義される。

Δ１　　＝（ψ２（ｔ、。、）−ψｚ（ｔ、））／Δτ
ΔＨ）　、　＝　（Δ１１１−Δｉ）／（２Δτ）＝（
φ２（ｔ、。２）−２φ２（ｔ、。、）＋ψｚ（ｔｉ　
））／　（２Δτ２） Δ（３１、＝　（ΔＴり　ｉ＋１−Δ”　ｉ　）　／（
３Δτ）＝（ψｚ（ｔｉ−３）　　３ψｔ（ｔｉ−ｚ　
）　＋３ψｚ（ｔ　ｉ−＋　　）　−ψ、（ｔｉ　　）
）　／　（６Δτ：ｌ　）、　　ｉ＝ｌ、、、、、Ｎ−
３・・・　（２１）即ち、（１８）〜（２１）式を使っ
て、スプライン関数Ｆを以下のようにして算出すること
ができる。

■与えられた位相データψ２（む、）、ｉ＝１．、。

８．Ｎと、データ間隔Δτを使って、　　（２１）式か
ら、差分面Δ（３）　、　　（ｉ・１．、、、、Ｎ−３
）と、Δ。

（ｉ・ｌ、、、、、Ｎ−１）を計算する。

■連立方程式（２０）式を解いて、係数σ、（ｉ・１、
、、、Ｎ）を計算する。（２０）式は、ガウスの消去法
を使うと、逐次的に算出することができる。

■（１９）式から、係数す３、Ｃ８、ｄ、（ｉ・１１．
。

、、Ｎ−１）を算出し、任意の区間〔ｔ４．’ｔｉ−１
〕に於けるスプライン関数（１８）式を算出する。

次に、関数Ｆと直線りとの交点を算出する。

（１４）式と（１８）式で、ｓ　（ｔ）＝ｆ　　（ｔ）
とおくと、次式が得られる。

Ｇ　（ｔ　）　−に３　ｔ’　＋Ｋｚ　ｔ”　−ｔ−Ｋ
ｌ　　ｔ　＋Ｋ。

・・・（２２） ここでＧ　（ｔ）＝Ｏが交点の時刻ｔ８となる。

予め、（１５）式を使って、最も小さい距！Ｉｉｄ、を
算出し、その時の対応する時刻を１．とする。

この近傍について、（１６）式を満たす時刻ｔｃを算出
すると、直線りは、２点（ｔｃ　、ψｚ（ｔｃ））、（
ｔｃ＋Δτ、ψｚ（ｔ　ｅ＋Δτ））の間を通る。この
２点を通る（１８）式の係数をｂＣｓＣｃ、ｄｃと表現
する。従って、（２２）式の係数は、次式となる。

Ｋｓ＝ｄｃ Ｋｇ　＝（ｃ　　３ｄｃ　ｔｃ Ｋｒ　＝ｂｅ　　２　Ｃｃ　ｔｃ　＋　３　ｄｃ　ｔｃ
　”　＋ω。

Ｋａ　”　　ｂｅ　Ｌｃ　＋　Ｃｃ　ｔｃ　”　　ｄｃ
　ｔｃ　３＋ψｚ（ｔｃ）−ω１１　ｔａ−ψ＋（ｔａ
　）、・・（２３） （２２）式は、ニュートン法によって解（ことができる
。まず、ｃ（Ｈの１階と２階の微分を次式とする。

”　　（ｔ　）　＝３　Ｋｓ　　ｔ”　±２Ｋｚ　　ｔ
＋ＫＩＧ″　（ｔ　）　””　６　Ｋｚ　　ｔ　　＋　
２　Ｋｇ・・・（２４） まず、ｔ””ｔｅ、ｔｃ＋Δτについて、Ｇ（ｔ’）Ｇ
″　（ｔ’）＞ｏ・・・　（２５）となるｔ′を初期値
ｔ゛。とする。ｉ・０，１，２．、、、について次式を
計算する。

ｔ’　ｉｌｌ　””　ｔｌ　ｉ　　Ｇ　（ｔ’　ｉ　）
／Ｇ’（ｔ’　ｔ　）・・・（２６） （２６）式を順次計算しＩｔ’　ｉ、、−ｔ’直が十分
に小さくなる時刻ｔ”３．、をｔ、として算出する（第
９図（Ｃ）参照）。

直交検波手段６について、第５図を例に更に詳しく述べ
る。（９）式の実時間信号５（ｔ）のフーリエ変換を５
（ｆ）　、Ｓ　（ｔ）に対する解析信号のフーリエ変換
をＺ　（ｆ）とすると次式が成り立つ。

但し、以下は、５ｔ（ｔ）、５ｔ（ｔ）の両方に共通す
るので、添字は無視する。

・・・（２７） また、（９）式の直交検波信号である（１）式のフーリ
エ変換をＣ（ｆ）　とすると、次式が成り立つことが知
られている。

Ｚ（ｆ）　＝Ｃ（ｆ　−ｆＯ） ＝Ｒ（ｆ　−ｆｏ）＋　ｊ　Ｉ　（ｆ　−ｆＯ）・・・
（２８）即ち、上式２つは、直交検波を以下の手続きで
も実行できることを示している。第５図（ａ）において
、受信信号を５（ｔ）を６−７で、ＡＤ変換し、−旦メ
モリ６−８に格納し、フーリエ変換部６−９でフーリエ
変換する。フーリエ変換されたＳ　（ｆ）を第５図（ロ
）に概念的に示す。（２７）式に従って、６−１０で正
の周波数成分だけを切り出したものを第５図（Ｃ）に示
す０次に、（２８）式に従って、６−１１で、　　ｆｅ
のシフトを行った時の概念図を第５図（ロ）に示す、（
２Ｂ）式を６−１２で逆フーリエ変換すると、直交検波
出力が得られる。

得られた信号は、メモリ６−１３に蓄えられる。

次に、位相夏山手段について、第６図を使って更に詳し
く述べる。（１）式の直交検波信号からの位相は以下で
算出できる。

ψ　（ｔ　）　＝　ｔ　ａ　ｎ−’　（１（ｔ）　／Ｒ
（ｔ）　　）・・・（２９） （２９）式は、主値（−π〜π）の範囲しか取らないた
め、位相が−πまたはπを越える時、不連続関数となる
。第６図い）は、（２９）式で求めた位相ψ（１）の例
を示している。これを補正するために、以下の操作を行
う。

ψ（ｔ　ｉ）　＝ψ（ｔ　り　＋ｃ（ｔ　ｔ）　　　・
・・（３０）但し、ｃ（ｔ＝）は、次式を満たす。

（３０）、（３１）式の操作により、位相戻しくｐｈａ
ｓｅ　ｕｎｗｒａｐｐｉｎｇ）を行った場合の例を第６
図（Ｃ）に示す、上記操作によって連続関数になる様子
が示されている。

次に、後処理手段について詳しく述べる。第６図（ロ）
、及び、第１１図（ａ）は、変位／速度算出手段１１で
得られた変位ΔＸの算出値を示している。

第６図（ｄ）に示すように、算出値ΔＸは、第６図（ａ
）に示す信号振幅の小さい所で、誤差を生じることが多
い。この様な誤差を補正することが後処理手段の目的で
ある。

第１１図に於いて、（ａ）の算出値Δｘ　（ｔ）に対し
て、メディアンフィルタをかけた例をら）に示している
。ここでは、５点のメディアンフィルタの例を示してい
る。（ａ）の区間１内において、ΔＸ（１）の中央値は
、Ｄに相当するので、メディアンフィルタはＤを出力す
る。また、同様に、区間２の中央値は、Ｅなので、メデ
ィアンフィルタは、Ｅを出力する。このような操作を全
区間にわたって行った結果が℃）である。（ａ）のデー
タΔｘ（ｔ）の極端に大きい所や小さい所が無くなって
、滑らかになることが分かる。

第１１図（Ｃ）〜（ｅ）は、別の後処理手段の例を示し
ている。第１１図中、（Ｃ）は以下のようにして算出さ
れる。第６図（ａ）の信号振幅を、指定したスレッシュ
ホールドレベルと比較して、識別信号Ｗ＋（ｔ）、Ｗ２
（ｔ）を生成した例が第６図（ｅ）である、Ｗｌ（ｔ）
、Ｗｚ（ｔ）が両方ともＨレベルの時だけ、Ｈとなる信
号をＷ（ｔ）と置く。但し、Ｗ　＋　（ｔ）　　は受信
信号Ｓ＋（１）、Ｗｚ（ｔ）は受信信号５ｔ（ｔ）に対
する識別信号である。第１１図において、（Ｃ）は、こ
のようにして得られた識別信号Ｗ　（ｔ）である、ｉＩ
別信号Ｗ（１）を基に、（ａ）のΔｘ　（ｔ）からＨレ
ベルの値だけを抽出したのが（６）である。（ｅ）は、
欠損したデータを曲線で補間する例を示している。具体
的補間方法を以下に示す。

直線補間と曲線による補間の２つの例を示す。

先ず、直線補間について述べる。第１１図（ｅ）におい
て、２点（ｔｌ、Δｘ（ｔｔ　））＋　（ｔｉｌｔ、Δ
ｘ　（ｔｔ−３））を通る、時刻ｔにおける補間値は、
次式で示される。

Δｘ（ｔ）＝（Δｘ（ｔｉｌｔ）−Δｘ（ｔｉ　）　）
　／　（ｔ　ｉｌｌ　−ｔｉ　）　　（ｔ−ｔ、　）＋
ΔＸ（ｔ、）・・・（３２） 図示してしないが、（３２）式を使えば、容易に２点（
ｔｌ、Δｘ（ｔｔ　））＋　（ｊ＝＋＋、Δｘ　（ｔ−
＋））間を補間できる。

次に、３次のスプライン関数で補間する場合を考える。

３次スプライン関数については、既に（１８）〜（２１
）式で示した。この場合は、以下のようになる。第１１
図（ｅ）の区間（ｔｔ　、ｔ　ｉｓ１〕の補間を考える
。但し、データ数は、欠損のためにＮ′個に減っている
ものとする。

３次スプライン関数は次式のようになる。

５（ｔ）＝ΔＸ　（ｔｉ　）＋ｂｉ　　（ｔ−ｔ、　）
＋ｃｉ　　Ｄ　　ｔｉ　）”　＋ｄ、（ｔ　　ｔｉ　）
”１、≦ｔ≦ｔ、や。

、・・（３３） ココテ、係数ｂｉ　、ｃｉ　、ｄｉ　ｓ　１４１２１−
９−ＩＮ”−１は次式で与えられる。

ｂｉ−（Δｘ　（ｔｉｌｔ）−Δｘ（ｔｉ））／ｈｔ　
−り五　　（σｔ、、＋２　　σ五　） ｃ、＝３σ□ ｄｉ　−（σ２．．−σｉ）／ｈｉ 但し、ｈ、　　＝ｔ　、◆凰　−ｔｉ ・・・（３４） また、上式の係数σ五は、次式のＮ゛ 方程式を解くことで求まる。

一σ、＋σ２＝ｈ、Δ（３） ｈｉ−１σｔ−＋　＋２　（ｈｉ−１＋ｈｉ　）σｉ＋
ｈｉ　σ、。、＝Δ１−Δｉ＊＋　、１・２．、、、、
Ｎ”−１σ８・−１−σ８・＝−ｈＮ・−１Δ（３）８
・−５元連立１次 ・・・（３５） ここで、差分商は次式で示される。

Δ８＝（Δｘ（ｔｉ−＋）−Δｘ（ｔｔ））／（ｔｉｌ
ｔ−を直） Δ（２）　、　＝　（Δ１゜、−ｂｉ）／（ｔｉ。＊１
１）Δ（３）　、　＝　（ΔｆＨ、、、−Δ（２）　ム
）／（ｔｉや５ｔｉ） ・・・（３６） 即ち、（３４）〜（３６）式を計算しておけば、（３３
）式によって、欠損した部分のΔｘ　（ｔ）を補間する
ことができる。第１１図（ｅ）は、このように補間した
例を示しており、補間されたデータを白目角の印で示し
た。

以上、被検体内部組織或いは血液の、変位或いは速度を
精度良く算出する手段に限って説明した。

しかし、２つの信号（９）式、（１０）式が、散乱媒質
の変位によるものではなく、同じ散乱媒質からの反射で
あって、音速の異なる経路によって生じた２つの信号で
あった場合を考えると、算出されるΔｔは、音速差を反
映した値であることは当業者にとって容易に類推できる
ことである。例えば、波面の乱れを補正し、超音波画像
を補正するような応用分野においては、プローブを構成
する各素子からの受信信号の時間差を測定し、測定した
時間差に基づいて送受信のデイレイ量を調整する手段が
取られる。本発明は、このような分野での時間差測定に
も応用できる。

［作用コ 本発明と従来の方法の精度を比較するための計算例の図
を第３図に示す。公称周波数３．５ＭＨ２のトランスデ
ユーサを用いて、人体の腹部から１本の受信信号を５ｌ
（ｔ）とし、Ｓ＋（ｔ）を時間軸上で１サンプル間隔（
１／３０μ５ｅｃ）だけ進ませたものを３２（ｔ）とし
た、ここで５ｚ（ｔ）は移動前のデータＳ　Ｉ　（ｔ）
より組織全体が２５μ―深さ方向前方に移動したときの
受信信号に相当する。これらの信号から、直交検波によ
り２つの位相ψ、　（１）、ψ２（ｔ）を算出した後に
、前記手段に従って変位を推定した。但し、演算時のキ
ャリア周波数１０は、伝播減衰や周波数特性による中心
周波数を考慮して３゜０ＭＨｚとした。即ち、ω。＝６
．Ｏπ（ＭＨ２）とした。

第３図（ａ）は従来のパルスドプラ法、（ｂ）は上記に
示した本発明、（Ｃ）は、（ｂ）の結果に更にメディア
ンフィルタリング処理した変位ΔＸである。

（ａ）の従来の方法では、ばらつきが大きく、正しく推
定されている箇所はほとんど見られていない。

平均値としても実際に与えた変位（第３図（ａ）中、点
線で示す）よりも小さな値が推定されている。

これは、減衰や散乱による周波数偏移が、直交検波の際
に考慮した周波数偏移よりも大きかったためと考えられ
、単純なパルスドプラ法が持つ本質的な誤差である。

これに対しくｂ）の本発明を用いた結果は、はとんどの
場所で、与えた変位２５μ層とほぼ同じ値が推定されて
いる。一部の部分で、実際の変位からかなり外れた値を
推定しているが、これは、信号振幅が非常に小さくなっ
ている箇所である（第６図（ａ）、（ｄ）参照）。この
ような箇所では、位相変化が急で、誤差要因になってい
る。

また、（Ｃ）のように、非線形フィルタの１つであるメ
ディアンフィルタ（指定区間内にあるデータの中央値を
出力するフィルタ）をかけた場合は、（ト）で生じた誤
差が改善される。

このシミュレーションの結果、本発明を用いることによ
って、組織や血液の、変位や速度を精度良く求められる
ことが推測出来る。

［実施例］ 次に、図面に基づいて本発明を順次説明する。

第１図に本発明の１構成例を示す。図中１は装置全体の
制御を行う制御部、２は１からの制御信号に従ってプロ
ーブ４を駆動する送信回路系である。

任意の走査線５上の変位を算出するためには、同一方向
に複数回、超音波パルスを送信する。４は２からの電気
パルスを超音波パルスに変換するとともに被検体１８の
内部で反射した超音波パルスを再び電気パルスに変換す
るプローブ（超音波探触子）、３は４からの微弱な信号
を増幅する受信回路系である。なお、いわゆる走査方式
にあっては、送信回路系、受信回路系は超音波ビームの
収束に必要なビームフォーマを形成するが、本願発明の
趣旨には関係しないので説明は省略する。更に、受信回
路系にあっては、被検体内部の超音波伝播の周波数特性
等を補正するためのダイナミックフィルタ等が含まれる
のが通常であるが、これについても本願発明の趣旨には
関係しないので説明は省略する。

６は、３から送られてきた受信信号５（ｔ）　　（第２
図（ａ）参照）を直交検波する手段で、具体的構成は、
第４図中または第５図に示される。１５は、血液の変位
或いは変位速度を検出する時のみ必要とあるＭＴＩフィ
ルタである。具体的構成例は、第４図中に示される。７
は、直交検波手段６で得られる複素信号を使って位相信
号ψ１（ｔ）、ψ２（ｔ）を算出するための位相算出手
段である。８は、該複素信号を使って識別信号を算出す
るための識別信号算出手段である。以上、手段６．１５
．７．８の詳細については、後述する。

位相信号ψ、（ｔ）、ψ２（ｔ）、及び、識別信号Ｗ＋
（１）、ｗｚ（ｔ）は、制御部１からのアドレス信号等
に基づいて、−旦メモリ９に格納される。

制御部１からの制御信号に従って、メモリ９に格納され
ている一対の位相信号（系列）ψ＋　（１）　。

ψ２（ｔ）が読みだされる。１０は、ψ１（ｔ）の−点
ψ＋（ｔＡ）（点Ａ）を通る傾き一ω。の直線とψ２（
ｔ）の交点Ｂを求め、交点の時刻ｔ、を出力する交点算
出手段であり（第２図（ｂ）、（Ｃ）参照）、詳細は後
述する。

１１は、交点の時刻も、を使い、時間差Δｔ＝ｔＡ　ｔ
ｓを求め、得られたΔｔから変位ΔＸをΔＸ＝Δｔ　＊
　Ｃｏ／２の式に従って、また、速度■をΔｘ　／　Ｔ
の式に従って、算出する変位／速度算出手段である。

１４は、算出された変位或いは速度を、メモリ９に格納
されている識別信号ｗ＋（ｔ）、ｗｚ（ｔ）に基づいて
位相データの補間を行ったり、或いは、位相データに対
して非線形なフィルタリング処理するための、後処理手
段である。

後処理されたされた変位ΔＸ或いは速度■は、メモリ１
２に格納される。

制御部１の制御信号に従って、全ての深さについての変
位ΔＸ或いは速度■がメモリ１２に格納される。また、
制御部１において、走査線を走査することによって、二
次元的な分布として、変位ΔＸ或いは速度■を得ること
ができる。

工３は、演算結果を表示するための表示手段である。一
般には、ＤＳＣ（ディジタルスキャンコンバータ）等を
含むが、本発明の主旨には直接関係しないので詳細は省
略する。

第２図は、本発明を概念的な波形を用いて説明する図で
ある。第２図（ａ）は受信手段３の出力である２組の受
信信号Ｓ　＋　（ｔ）　、Ｓ　ｚＤ）を示している。

第２図（ｂ）、（Ｃ）は、位相算出手段７によって演算
され、メモリ９に格納された２組の位相信号ψ１（ｔ）
、ψ２（ｔ）を示している。既に説明したように、交点
算出手段１０において、基準となる一方の位相信号ψ１
（ｔ）上の、制御部１の制御信号に従って指定した時刻
も、に於ける点Ａを通る傾き一ω。の直線と、他の位相
信号ψ２（ｔ）との交点Ｂの時刻ｔ。

を算出する。

第４図は、直交検波手段６、ＭＴＩフィルタ１５、位相
算出手段７、識別算出手段８の具体的構成要素を説明す
る図である。第４図において、６内は直交検波手段の１
構成例である。受信信号５（１）は乗算器６−１．６−
２で参照信号であるＣｏｓω。、−５ｉｎω。とそれぞ
れ演算され、次に周波数の上側波帯成分をカットするた
めにローパスフィルタ（ＬＰＦ）６−３．６−４にかけ
られ、更にディジタルデータにするためにＡ／Ｄ変換器
６−５．６−６に通される。６−５の出力は、５（ｔ）
の直交検波出力の実数信号Ｒ（ｔ）、また、６−６の出
力は、虚数信号１　（ｔ）を表す。１５は、血液の変位
或いは速度を検出する時のみ必要となるＭＴＩフィルタ
で、最も簡単な１段のＦＩＲフィルタの例を示した。１
５中、１５−１．１５−２は、直交検波された信号を１
ライン分シフトさせるためのシフトレジスタ、１５−３
．１５−４は、加算器である。ＭＴ！フィルタ１５後の
信号、或いは、ＭＴＩフィルタを通さなかった元の実数
と虚数の信号をＲＤ）、Ｉ　（ｔ）として、位相算出手
段７において位相信号を、識別信号算出手段８において
識別信号を算出する。

７−１は、（２９）式に従って位相ψ（１）を算出する
ための演算手段である。７−２は、（３０）、（３１）
弐に従ってψ（１）の不連続点を補正するための位相戻
し手段であり、連続的な位相信号ψ、（ｔ）、ψ２（ｔ
）を出力する（第６図（ｂ）、（Ｃ）参照）。ｓ−ｉは
、信号の振幅Ａ（ｔ）を（Ｒ（ｔ）”＋　Ｉ　（ｔ）”
）　”に従って算出する手段である。８−２は、制御部
１より指定したスレッシュホールドレベルと比較し、識
別信号ｗ＋　（ｔ）　、Ｗｚ　（ｔ）を算出するための
手段である（第６図（ａ）、（ｅ）参照）。

第５図は、直交検波手段６の別の構成例を説明する図で
ある。この構成例は、マイクロプロセッサ等で実現する
場合に適した構成である。

受信信号５（ｔ）は、６−７でＡＤ変換され、メモリ６
−８に一旦蓄えられる。６−９は、５（ｔ）を読み出し
、フーリエ変換するためのもので、その出力を概念的に
第５図（５）に示す。６−１０は、周波数軸上で、（２
７）式に従って正の周波数成分のみを抽出するためのも
ので、その出力を第５図（Ｃ）に示す。６−１１は、周
波数軸上で、（２８）式に従って−ｆ０のシフトをする
ためのもので、その出力を第５図（イ）に示す。ここで
、ｆｏは、第４図の参照信号のω。（＝２πｆ０）に対
応する。

６−１２は、時間軸に変換し、直交検波出力を得るため
のフーリエ逆変換部である。６−１３は、出力を一旦格
納するためのメモリである。

次に、第７図、第８図、第９図を使って、本発明の具体
例をより詳細に説明する。

第７図は、交点算出手段１０、変位／速度算出手段１１
の具体的構成の１実施例、第８図は、交点算出手段１０
、変位／速度算出手段１１の具体的構成の別の１実施例
、第９図は、それらの動作を概念的に説明する図である
。

第７図において、メモリ９に格納されていた一対の位相
信号ψ１　（１）　、　　ψ２（ｔ）は、直線算出手段
１０−２に送られる。第９図（ａ）において、位相信号
ψＩ（１）を黒い四角形の印で、ψ２（ｔ）を黒丸印で
、ディジタルデータとして表現した。１０−２は、基準
となる一方の位相信号ψ１（ｔ）の時刻ｔＡに於ける点
Ａを通る傾き一ω。の直線りを算出する手段である。前
記時刻ｔＡは制御部からの制御信号を受けた時間指定手
段１０−１により指定される。

１０−３は、ψ２（ｔ）のデータの中で、直線りと最も
近いψ２（ｔ）の点Ｂを算出し、その時の時刻ｔ。

を変位／速度算出手段１１に送る。１１−１は、交点の
時刻ｔ１と指定した時刻ｔ、との時間差Δ１＝１＾−ｔ
３を算出する時間指定手段である。

１１−２は、前記算出された時間差Δｔから変位ΔＸ＝
Δｔ＊ｃｏ／２、又は速度Ｖ＝Δｘ　／　Ｔを算出する
ための手段である。

第８図において、メモリ９に格納されていた一対の位相
信号ψ１（１）、　　φ２（ｔ）は、直線算出手段１０
−２に送られる。第９図（ロ）及び（Ｃ）において、位
相信号ψ＋（１）を黒四角形印で、ψ２（ｔ）を黒丸印
でディジタルデータとして表現した。１０−２は、基準
となる一方の位相信号ψ１（ｔ）の時刻ｔＡに於ける点
Ａを通る傾き−ω。の直線りを算出する手段である。前
記時刻ｔ、は制御部からの制御信号を受けた時間指定手
段１０−１により指定される。

１Ｏ−４は、ψｇ（ｔ）のデータの中で、直線りと最も
近いφ２（ｔ）の点Ｃを算出する。１０−５は、点Ｃ近
傍の複数の点を通る任意の関数Ｆとの交点Ｂを算出手段
で、第９図（ロ）及び（Ｃ）に２つの例を示している。

第９図（ロ）においては、点Ｃと、直線りを挟むもう一
点とを使って、直線Ｆを求め、直線りと直線Ｆとの交点
をＢとする。また、第９図（Ｃ）においては、点Ｃ近傍
の複数の点を使って曲線Ｆを算出し、直線りと曲線Ｆと
の交点をＢとしている。

曲線Ｆとしては、スプライン関数等を使うのが便利であ
る。上記第７国威いは第８図内の交点算出手段１０及び
変位／速度算出手段１１は、マイクロプロセッサ等で構
成すると簡単に実現できる。

第１０図は、交点算出手段１０のアルゴリズムをフロー
で表現した図で、第９図（ａ）〜（Ｃ）における時刻ｔ
ｍ算出の３つの方法のフローチャート図である。このア
ルゴリズムはマイクロプロセッサを使用したプログラム
で実現できることは、当業者にとって容易に理解できる
ものであろう。

第１０図（ａ）において、まず、直線りと最も近い点Ｂ
（ψｚ（ｔ　ｌ　）　）を算出する場合（第９図（ａ）
、第７図参照）について説明する。

２０はアルゴリズムのスタートを示している。

ステップ２１ 点Ａの時刻ｔＡを指定する。

ステップ２２ （１４）式に示す点Ａを通る傾き−ω。の直線りの各項
の係数を算出する。

ステップ２３ 時刻ｔ、を指定する。ここで、時刻ｔＡを中心に（ＬＬ
÷１）Δτの範囲から交点を算出するように指定してい
る。

ステップ２４ （１５）式を使って、点（ｔ８、ψｚ（ｔ　ｉ　）））
から直線りまでの距離ｄ、を計算する。

ステップ２５ ｉ＝ｉＡ＋ＬＬ／２になったかどうか、即ち、時刻ｔＡ
を中心に（ＬＬ＋１）Δτの範囲の全ての距離ｄ、を計
算したかを判断する。

ステップ２６ 全てを計算していない場合は、ｉをインクリメントして
ステップ２４に戻る。

ステップ２７ 計算終了後、最小のｄ、を算出し、それに対応する時刻
１ｉを直線りに最も近い点Ｂの時刻ｔ３とする。

つぎに、直＄ｌＬと、これを挟んだψ２（ｔ）上の２点
を結ぶ直線Ｆとの交点を算出する場合（第９図（ｂ）、
第８図参照）を、第１０図（ｂ）を用いて説明する。

ステップ２１，２２．２３．２４，２５．２６は、前述
の説明と同様なので省略する。

ステップ２８ ステップ２５の判断で、全ての距Ｈｄ、の計算が終了後
、ｄ、の中で、最も小さいｄ−二対する時刻ｔ、近傍で
、（１６）式を満たす時刻ｔ。を算出する。

ステップ２９ （１７）式を使って、２点（ｔｃ　、ψｚＮ。

））、（ｔｃ十Δτ、ψｚ（ｔ　ｃ＋Δτ））を通る直
線Ｆと、（１４）式の直線りとの交点の時刻ｔ８を算出
する。

つぎに、直線りと、３次のスプライン関数Ｆとの交点Ｂ
を算出する場合（第９図（Ｃ）、第８図参照）を、第１
０図（Ｃ）を用いて説明する。

この場合、ステップ３０で、予め全ての区間Ｃｔｉ、　
ｔ＝、＋　）　（ｉ＝１．　、　、　、　、　Ｎ−１）
のスプライン関数の係数Ｊ　、Ｃｉ　、ｄＬを（１９）
〜（２百式に従って計算して置く。

次いで、ステップ２１，２２，２３，２４．２５．２６
．２８を実行する（これらの動作は上述の通りである。

） ステップ３１ ステップ２８で算出された区間（ｔｃ　、　ｔｃ　十Δ
τ〕を用い、この区間のスプライン関数Ｆと直線りとの
交点を算出するための（２２）式のＧ（１）の各項の係
数を（２３）式に従って算出する。

ステップ３２ Ｇ（ｔ）の１階、２階微分の係数を（２４）式で算出す
る。

ステップ３３ ｔ’　＝ｊｃ、ｔｃ十Δτについて、（２５）式のＧ’
　　（ｔ”）Ｇ”　（ｔ’）＞ｏを満たすｔ゛をニュー
トン法における初期値の時刻ｔ′。とする。

ステップ３４ １＝０とする。

ステップ３５ （２６）式を計算する。

ステップ３６ 予め指定した許容値εと比較し、１ｔ’、。

ｔ’　　　ｌが充分に小さくなったかどうかを判定する
。

ステップ３Ｔ 許容値εよりも、大きい場合、ｉをインクリメントし、
ステップ３５に戻る。

ステップ３８ 許容値εよりも小さくなった時のｔ゛、。１を交点Ｂの
時刻ｔ３とする。

第１０図においては、何れか１つの方法（アルゴリズム
）を採用すればよい。

第６図は、第３図で示した計算例を時間軸を拡大してよ
り詳細に説明する図である。第６回において、（ａ）は
、振幅算出手段８−１の出力である振幅を示している。

（ロ）は、７−１において、（２９）式を計算した位相
信号ψ（１）を示している。

（Ｃ）は、７−２において、（３０）、（３１）式に基
づいて連続的な位相信号に変換したψ（１）を示してい
る。（ｄ）は、変位／速度算出手段１１において算出し
た変位Δｘ　（ｔ）の例を示している。（ｄ）の変位Δ
ｘ　（ｔ）は、（ａ）に示すように振幅が小さくなった
所で誤差を生じる。この誤差を後処理手段１４で補正す
る。（ｅ）は、信号振幅と指定したスレッシュホールド
レベルに基づいて、識別信号算出手段８によって算出し
た識別信号ｗ＋（ｔ）、Ｗ２（ｔ）を示している。げ）
は、識別信号ｗ＋（ｔ）、Ｗ２（ｔ）に基づいて、Ｌレ
ベルに対応する（ｄ）の変位Δｘ　（ｔ）を補間したも
のである。

第１１図は、後処理手段１４の具体的動作を説明する図
である。後処理手段１４の動作は、既に詳細に説明した
ので、ここでは簡単に述べる。第１１図において、第６
図（ｅ）の識別信号ｖｖ＋（ｔ）、Ｗ２（む）の内、両
方ともＨレベルの時Ｈとなり、その他は、Ｌレベルにな
る信号を識別信号ｗ（ｔ）として、第１１図（Ｃ）に示
す。第１１図（ｄ）は、ｗ　（ｔ）がＨレベルに対応す
る変位Δｘ　（ｔ）のみを示している。後処理手段１４
においては、識別信号Ｗ（１，）がＬレベルの区間の変
位Δｘ　（ｔ）を、（３３）〜（３６）式に従って３次
のスプライン関数で補間する。第１１図（ｅ）は、この
ように補間したデータを白画角の印として表現している
。また、第１１図（ｂ）は、５点のメディアンフィルタ
によって、（ａ）を処理した結果を示している。

尚、第１図の実施例においては、後処理手段１４が変位
／速度算出手段１１の後に接続されるようになっている
が、第７図、第８図の時間差算出手段１１−１の後に入
れても効果は同じである。

更に、第３図の説明で既に言及したように、直線りの傾
き一ω。は、直交検波の参照信号の角周波数、或いは、
第５図中の６−１１の−ｆ、シフト部におけるω。＝２
πｆ０に対応する値であり、任意の値を選択して良いが
、被検体の減衰の影響を考慮して、送信超音波パルスの
中心角周波数よりも小さめの値にするのが良い。更に、
既に言及したことであるが、血流速度ではなく、被検体
内Ｍｉ織の変位や変位速度を推定する場合においてはＭ
ＴＩフィルタ１５は必要としない。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、従来のパルスドプ
ラ法に比較して、より精度良く被検体内部Ｍｉ織の変位
や変位速度、また、血液の変位や変位速度（血流速度）
を算出し表示する装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１構成例、 第２図は本発明を概念的な波形を用いて説明する回、 第３図は本発明と従来の方法の精度を比較するだめの計
算例の図、 第４図は直交検波手段６、ＭＴＩフィルタ１５、位相算
出手段７、識別算出手段８の具体的構成要素を説明する
図、 第５図は、直交検波手段６の別の構成例を説明する図、 第６図は、第３図で示した計算例を時間軸を拡大してよ
り詳細に説明する図、 第７図は、交点算出手段１０、変位／速度算出手段１１
の具体的構成の１実施例、 第８図は、交点算出手段１０、変位／速度算出手段１１
の具体的構成の別の１実施例、第９図は、交点算出手段
１０、変位／速度算出手段１１の動作を概念的に説明す
る図、第１０図は、交点算出手段１０のアルゴリズムを
フローで表現した図、 第１１図は、後処理手段１４の具体的動作を説明する図
、 第１２図は、従来のパルスドプラ法の説明図、である。 １・・・制御部 ２・・・送信手段 ３・・・受信手段 ４・・・プローブ ５・・・走査線 ６・・・直交検波手段 ７・・・位相算出手段 ８・・・識別信号算出手段 ９・・・メモリ １０・・・ １１・・・ １２・・・ １３・・・ １４・・・ １５・・・ 交点算出手段 変位／速度算出手段 メモリ 表示手段 後処理手段 ＭＴＩフィルタ 第１図 第２図 第３図 第６図 位相信号ψ１（ｔ）、ψ２（ｔ） 第７図 位相信号ψ１（ｔ）、ψ２（１） 第１０図（ａ） 第１０図（ｂ） 第１１図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体内から受信した複数の信号を直交検波し、
   得られた複素信号を使って、少なくとも１対の位相信号
   を算出する位相算出手段（７）と、基準となる１つの位
   相信号上の、任意の指定した時刻を通る、指定した傾き
   を持つ直線と、他の位相信号との交点の時刻を算出する
   、交点算出手段（１０）と、 該指定した時刻と、該交点の時刻から該被検体内の組織
   或いは血液の、変位或いは速度を算出する、変位／速度
   算出手段（１１）と、 を有することを特徴とする超音波診断装置。
2. （２）上記超音波診断装置は、受信信号の振幅を使って
   、指定したレベルに基づく識別信号を算出する、識別信
   号算出手段（８）を有し、 該識別信号に基づいて、該変位／速度算出手段（１１）
   で得られる、該変位或いは速度を補間する、或いは、非
   線形なフィルタリング処理する、後処理手段１４を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波
   診断装置。
3. （３）上記超音波診断装置に於ける該後処理手段（１４
   ）は、該変位或いは速度の内、該識別信号に基づいて、
   受信信号レベルが該指定したレベルより小さい部分を、
   直線或いは曲線で補間することを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の超音波診断装置。
4. （４）上記超音波診断装置に於ける該後処理手段（１４
   ）は、該変位或いは速度に、メディアンフィルタの特性
   を有するフィルタリング処理をすることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の超音波診断装置。
5. （５）上記超音波診断装置における該交点算出手段（１
   ０）は、該直線の傾きの絶対値が、該直交検波手段（６
   ）における参照信号の中心角周波数であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の超音波診断
   装置。
6. （６）上記超音波診断装置における該交点算出手段（１
   ０）は、該基準となる１つの位相信号上に於ける、任意
   の指定した時刻を通る、指定した傾きを持つ直線と、該
   他の位相信号上の最も近い点の時刻を算出することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項記載の超音波
   診断装置。
7. （７）上記超音波診断装置における該交点算出手段（１
   ０）は、該基準となる１つの位相信号上に於ける、任意
   の指定した時刻を通る、指定した傾きを持つ直線と、該
   他の位相信号における任意の複数点を基に生成した関数
   との交点の時刻を算出することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第５項記載の超音波診断装置。