JPH04269949A - High limit speed pulse doppler measuring apparatus - Google Patents

High limit speed pulse doppler measuring apparatus

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JPH04269949A
JPH04269949A JP3054095A JP5409591A JPH04269949A JP H04269949 A JPH04269949 A JP H04269949A JP 3054095 A JP3054095 A JP 3054095A JP 5409591 A JP5409591 A JP 5409591A JP H04269949 A JPH04269949 A JP H04269949A
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phase difference
phase
vector
δθg
frequency
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Hisashi Nishiyama
久司 西山
Kageyoshi Katakura
景義 片倉
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To maintain an S/N ratio at almost the same value as in the past along with a decrease in erroneous measurement in the direction of blood stream by expanding a limit of a maximum Doppler frequency, measurable without uncertainty, more than several times than that in the past. CONSTITUTION:An average phase difference DELTAthetaG and a phase difference DELTADELTAthetaof the difference are determined from a transmission frequency f0 and a larger transmission frequency f0<1>. Among the results, the phase difference DELTADELTAtheta of the difference is large in error at a low S/N ratio. But, as a rough phase difference is determined, the phase difference DELTADELTAtheta of the difference will not exceed + or -pieven when the phase difference exceeds + or -pi between the respective transmission frequencies and a reception frequency. Thus, +2pi is added to the average phase difference DELTAthetaG using the value to correct the aliasing of the phase difference DELTAthetaG. Moreover, a correction error preventing processing is performed to correct a wrong direction of speed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、超音波により物体の速
度を検出する装置に関し、特に計測可能深度範囲を拡大
して生体内の血流速度を実時間で計測できる高限界速パ
ルスドプラ計測装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a device for detecting the velocity of an object using ultrasonic waves, and in particular to a high-limit-velocity pulsed Doppler measurement device that can expand the measurable depth range and measure the blood flow velocity in a living body in real time. It is related to.

【0002】0002

【従来の技術】従来より、超音波を人体に入射し、その
反射波あるいは透過波を計測することにより、被検体の
動きや位置等を検知していた。すなわち、超音波を発射
すると、反射波は発射点から反射体までの距離を往復す
る時間だけ遅れて発射点に戻ってくるので、これをオシ
ロスコ−プ上で横軸を時間軸、反射波の強度を縦軸に振
らせて表示すると、被検体の直線上の組織構造、つまり
臓器の断層像が得られる。また、超音波ドプラ装置では
、運動物体に超音波を照射して、照射波と反射波の周波
数のずれ(ドプラ効果によるずれ)を計測することによ
り、照射物体の動きを測ることができる。なお、特定深
度位置だけの情報を選択的に得る場合には、変調ドプラ
法を用いることがある。超音波のドプラ効果により物体
の速度を検知する装置としては、種々のものが知られて
いる。特に、位相差検出によるパルスドプラ法を用いる
装置では、送波パルス間隔毎の受信信号の位相差を計測
することにより、全計測深度における各部位の速度を実
時間で計測することが可能である。
2. Description of the Related Art Conventionally, the movement and position of a subject have been detected by injecting ultrasonic waves into a human body and measuring the reflected waves or transmitted waves. In other words, when an ultrasonic wave is emitted, the reflected wave returns to the emission point with a delay equal to the time it takes to travel back and forth from the emission point to the reflector. By displaying the intensity along the vertical axis, a tomographic image of the straight-line tissue structure of the subject, that is, the organ, can be obtained. In addition, in the ultrasonic Doppler apparatus, the movement of the irradiated object can be measured by irradiating the moving object with ultrasonic waves and measuring the difference in frequency between the irradiated wave and the reflected wave (difference due to the Doppler effect). Note that when selectively obtaining information only at a specific depth position, the modulated Doppler method may be used. Various devices are known as devices that detect the speed of an object using the Doppler effect of ultrasonic waves. In particular, in an apparatus using the pulsed Doppler method using phase difference detection, by measuring the phase difference of the received signal at each transmission pulse interval, it is possible to measure the velocity of each part at the entire measurement depth in real time.

【0003】図7は、従来の超音波速度演算回路の構成
図である。図7において、1a〜1dは血液粒子、2は
トランスデュ−サ、3は超音波送波回路、4は超音波受
波回路、5は位相比較回路、66は移動物体検出フィル
タ(MTIフィルタ)、77は位相から位相差Δθを検
出する位相差(速度)演算回路である。トランスデュ−
サ2は、所定のパルス繰り返しレ−トで超音波送波回路
3から送られてくる送信パルスに応答して、超音波パル
スを血流(例えば、心臓内の血流)に向けて送信する。 また、トランスデュ−サ2は、液体内の粒子1a〜1d
により反射されるエコ−波を受信して、対応するエコ−
信号を超音波受波回路4に送出する。血流の速度をv(
定速)、送波の繰り返し周期をTとすると、近付く血液
粒子1a→1b、遠くに去る血液粒子1c→1dの距離
は、いずれもvTである。ここで、送波パルスの周期T
と所要観測深度Lとの関係は、超音波の往復の伝搬時間
から、2L/c=Tが成立する。ここで、cは生体中の
超音波速度(約、1500m/sec)である。第n番
目の送波に対する血流からの反射信号と参照信号α,α
1との位相比較を位相比較器5で行う。参照信号とは、
送波信号の基になるクロック信号のことであり、反射信
号とは90°の位相差がある。位相比較出力をそれぞれ
V0,V1とすると、次の式で表わされる。 V0=Acosθ V1=Asinθ これらをまとめて、ベクトル表示すると次式で表わされ
る。   V=V0+jV1=Aexp(jθ)  ・・・・
・・・・・・・・・・(1)複素位相信号Vから、血管
壁の信号中の血流信号を検出するために、MTIフィル
タ6を用いる。図7に示すパルスドプラ法の速度検出に
ついては、例えば、『プロシ−ディング・オブ・ザ・ヨ
−ロピアン・コングレス・オン・ウルトラソニクス・イ
ン・メディシン』(Brandestini  M.:
Application  of  the  pha
se  detectionprinciple  i
n  a  transcutaneous  vel
ocity  profilemeter,Proc.
 of  theSecond  European 
 Congress  on  Ultrasonic
s  in  Medicine )1975.pp.
144に記載されている。
FIG. 7 is a block diagram of a conventional ultrasonic velocity calculation circuit. In FIG. 7, 1a to 1d are blood particles, 2 is a transducer, 3 is an ultrasonic wave transmitting circuit, 4 is an ultrasonic wave receiving circuit, 5 is a phase comparison circuit, and 66 is a moving object detection filter (MTI filter). , 77 is a phase difference (velocity) calculation circuit that detects the phase difference Δθ from the phase. transducer
The sensor 2 transmits ultrasound pulses toward blood flow (for example, blood flow in the heart) in response to transmission pulses sent from the ultrasound transmission circuit 3 at a predetermined pulse repetition rate. . Further, the transducer 2 is configured to detect particles 1a to 1d in the liquid.
receives the echo waves reflected by the
The signal is sent to the ultrasonic receiving circuit 4. Let the velocity of blood flow be v(
(constant speed), and the repetition period of wave transmission is T, the distances between the approaching blood particles 1a→1b and the far away blood particles 1c→1d are both vT. Here, the period T of the transmission pulse
The relationship between and the required observation depth L is 2L/c=T based on the round-trip propagation time of the ultrasonic wave. Here, c is the ultrasonic velocity in the living body (approximately 1500 m/sec). Reflection signal from blood flow and reference signals α, α for the n-th transmitted wave
A phase comparator 5 performs a phase comparison with 1. What is a reference signal?
This is a clock signal that is the basis of the transmitted signal, and has a phase difference of 90° from the reflected signal. Letting the phase comparison outputs be V0 and V1, respectively, they are expressed by the following equations. V0=Acosθ V1=Asinθ When these are collectively expressed as a vector, they are expressed by the following equation. V=V0+jV1=Aexp(jθ)...
(1) The MTI filter 6 is used to detect the blood flow signal in the blood vessel wall signal from the complex phase signal V. Regarding the speed detection of the pulsed Doppler method shown in FIG. 7, for example, see ``Proceedings of the European Congress on Ultrasonics in Medicine'' (Brandestini M.:
Application of the pha
se detection principle i
na transcutaneous vel
ocity profilemeter, Proc.
of theSecondEuropean
Congress on Ultrasonic
s in Medicine) 1975. pp.
144.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】従来のパルスドプラ法
では、送波パルスの繰り返し周期をTとすれば、測定可
能な最高ドプラ偏位周波数Fは、1/2Tとなる。一方
、超音波伝搬速度(音速m/sec)をcとすれば、計
測可能最大深度DはT/2となる。従って、FとDの積
はc/4(一定)となるので、計測可能速度または計測
可能深度には限界が存在することになる。その限界を超
えると、計測値が不確定となる。このように、従来の問
題点として、計測可能な速度に限界があり、それ以上の
速度ではエリアシング現象が発生し、例えば、血流の向
きが反転してしまい、遠くに去るにもかかわらず、近付
いてくるように向きを見誤ってしまう。いま、超音波パ
ルスの送波間隔をT(μsec)とすると、従来のパル
スドプラ計測装置では、測定できるドプラ周波数の範囲
が±1/2T(Hz)となるので、例えば、T=250
μsecのときには、±2KHzである。この範囲を越
えた場合、例えば2.5KHzのドプラ周波数の場合、
従来の装置では、−1.5KHzと誤って測定されてし
まう。すなわち、正の速度(CFMでは赤色表示)が誤
って負の速度(青色表示)と誤測定される。血流の方向
で考えた場合、正のドプラ周波数の血流方向を順方向、
負のドプラ周波数の血流方向の逆方向と呼ぶときには、
順方向の高速度の血流は、逆方向の血流と表示されるの
で、極めて重大な誤りとなる。
In the conventional pulsed Doppler method, if the repetition period of the transmitted pulse is T, then the maximum measurable Doppler deviation frequency F is 1/2T. On the other hand, if the ultrasonic propagation speed (sound speed m/sec) is c, the maximum measurable depth D is T/2. Therefore, since the product of F and D is c/4 (constant), there is a limit to the measurable speed or measurable depth. Beyond that limit, the measured value becomes uncertain. As described above, the problem with conventional methods is that there is a limit to the speed that can be measured, and at higher speeds, aliasing occurs, for example, the direction of blood flow is reversed, and even though blood flow is far away, , I misjudged the direction as if it was coming towards me. Now, if the transmission interval of ultrasound pulses is T (μsec), the range of Doppler frequencies that can be measured with conventional pulsed Doppler measurement equipment is ±1/2T (Hz), so for example, T = 250
When it is μsec, it is ±2KHz. If this range is exceeded, for example at a Doppler frequency of 2.5 KHz,
Conventional equipment incorrectly measures -1.5KHz. That is, a positive speed (displayed in red in CFM) is erroneously measured as a negative speed (displayed in blue). When considering the direction of blood flow, the direction of blood flow with positive Doppler frequency is the forward direction,
When we refer to the opposite direction of blood flow at negative Doppler frequency,
High velocity blood flow in the forward direction will be displayed as blood flow in the reverse direction, which is a very serious error.

【0005】これに対しては、例えば、米国特許第47
80837号明細書(発明者、滑川)では、送波周波数
としてf1とそれより大きい周波数f2を用いて、f2
の位相差Δθ1とf1の位相差Δθとから、差の位相差
ΔΔθを得ることにより、この問題を解決しようとして
いる。しかし、相関器が不足しており、未完の内容であ
る。さらに、特開平2−147914号公報(発明者、
レイナ−フェ−ル)では、送信機から発生される周期的
送信パルスシ−ケンスの周波数スペクトルが隣接する別
々の周波数帯になるようにしている。2つの周波数帯は
、互いに接近しているので、回路を通過する際の減衰量
が実質的に同一である。f1を1つの周波数帯の中心周
波数、f2を他の周波数帯の中心周波数、f0を周波数
帯間の境界を定める周波数とし、周波数f1とf2間の
分離を周波数間隔Δfとして定義すれば、f2−f0=
f0−f1=Δf/2となる。そして、2つの送信パル
スは、信号がその中心に位相反転の生じる場所を有する
ようにして連続的に送信される。これにより装置の感度
を向上させ、SNを改善している。しかしながら、この
方法によっても、なおSNに問題が生じており、また計
測周波数のバラツキも大きく、改善すべき点がある。
[0005] For example, US Pat.
In specification No. 80837 (inventor Namekawa), f1 and a higher frequency f2 are used as the transmission frequency, and f2
This problem is attempted to be solved by obtaining the differential phase difference ΔΔθ from the phase difference Δθ1 of f1 and the phase difference Δθ of f1. However, there is a lack of correlators, and the project is incomplete. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-147914 (inventor,
In the Rayner-Fehr system, the frequency spectrum of the periodic transmit pulse sequence generated by the transmitter is in separate adjacent frequency bands. Since the two frequency bands are close to each other, they have substantially the same amount of attenuation as they pass through the circuit. If f1 is the center frequency of one frequency band, f2 is the center frequency of another frequency band, f0 is the frequency that defines the boundary between frequency bands, and the separation between frequencies f1 and f2 is defined as the frequency interval Δf, then f2- f0=
f0−f1=Δf/2. The two transmitted pulses are then transmitted successively such that the signal has a location at its center where a phase reversal occurs. This improves the sensitivity of the device and improves the signal to noise. However, even with this method, there are still problems with the SN, and there is also large variation in the measurement frequency, so there are points that need to be improved.

【0006】本発明の目的は、これら従来の課題を解決
し、測定可能な最大ドプラ周波数を従来の限界の数倍に
拡大し、かつSNを低下させず、測定深度を深く保った
まま高速血流の正確な測定が可能な高限界速パルスドプ
ラ計測装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve these conventional problems, expand the maximum measurable Doppler frequency to several times the conventional limit, and achieve high-speed blood flow without reducing the SN and keeping the measurement depth deep. An object of the present invention is to provide a high critical speed pulsed Doppler measuring device that can accurately measure flow.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の高限界速パルスドプラ計測装置は、予め定め
た周期で異なる周波数の第1と第2のパルスをそれぞれ
複数回繰り返し対象物に向けて送波し、対象物からの反
射波を検出する送受波手段と、反射波の位相を検出する
位相比較手段と、位相比較手段から順次得られる位相信
号から固定物の信号を除去するフィルタリング手段と、
フイルタリング手段の出力位相信号のうち、第1の送波
パルスの周波数に対応する位相差ベクトルYと第2の送
波パルスの周波数に対応する位相差ベクトルY′とを求
める第1の位相差ベクトル検出手段と、第1の位相差ベ
クトル検出手段の出力の各位相差ベクトルをそれぞれ加
算平均し、平均位相差ベクトルZ,Z′を求める手段と
、平均位相差ベクトルZ,Z′を加算し、和の位相差ベ
クトルZ0を得る手段と、和の位相差ベクトルZ0から
平均的位相差ΔθGを得る手段と、平均位相差ベクトル
Z,Z′から位相差の差のベクトルUを得る第2の位相
差ベクトル検出手段と、位相差の差ベクトルUから位相
差の差ΔΔθを得る手段と、位相差の差ΔΔθによる指
標E0として、指標E0に応じて誤った平均的位相差Δ
θGに+n・2πを加えて補正する手段と、補正手段に
よる補正誤りを訂正する手段とを有することに特徴があ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the high-limit-velocity pulsed Doppler measuring device of the present invention repeatedly applies first and second pulses of different frequencies to an object multiple times at a predetermined period. A wave transmitting/receiving means for transmitting waves toward the target object and detecting reflected waves from the object, a phase comparison means for detecting the phase of the reflected waves, and filtering for removing fixed object signals from the phase signals sequentially obtained from the phase comparison means. means and
A first phase difference for determining a phase difference vector Y corresponding to the frequency of the first transmitted pulse and a phase difference vector Y' corresponding to the frequency of the second transmitted pulse among the output phase signals of the filtering means. a vector detection means, a means for adding and averaging each of the phase difference vectors output from the first phase difference vector detection means to obtain average phase difference vectors Z, Z', and adding the average phase difference vectors Z, Z'; means for obtaining a sum phase difference vector Z0; a means for obtaining an average phase difference ΔθG from the sum phase difference vector Z0; and a second position for obtaining a phase difference vector U from the average phase difference vectors Z and Z'. A phase difference vector detection means, a means for obtaining a phase difference difference ΔΔθ from a phase difference difference vector U, and an erroneous average phase difference Δ according to the index E0 as an index E0 based on the phase difference difference ΔΔθ.
The present invention is characterized by having means for correcting θG by adding +n·2π and means for correcting a correction error caused by the correction means.

【0008】[0008]

【作用】本発明においては、(イ)図2(a)に示すよ
うに、トランスデュ−サから体内に向ってω0,ω0′
の2つの周波数の信号を一定周期で送波し、それぞれの
受波信号と送波信号との位相差を位相差Δθ0,位相差
Δθ0′とする。図2(b)に示すように、位相差Δθ
0,Δθ01がそれぞれ±πを超えると血流の向きが反
転し、エリアシング現象が生じる。そこで、これらの位
相差の差ΔΔθをとることにより、各位相差Δθ0,Δ
θ0′が±πを超えたときにも、差の位相差ΔΔθはそ
の値が小さく、±π以内の値をとるのでエリアシング現
象が生じない。これにより、従来に比べて数倍に測定範
囲を拡大することができる(例えば、5.5倍)。(ロ
)しかしながら、差の位相差ΔΔθをとり、これを直接
表示すると、SNが悪いという問題があるので、これを
解決するために、両位相差Δθ0,Δθ0′の平均をと
った平均的位相差ΔθGを用い、この値を角度検出器の
出力とする。このためには、差の位相差ΔΔθの値を加
味することにより、平均的位相差ΔθGにn・2πを加
えて表示する。これにより、従来と殆んど同じSNで測
定することができる。さらに、本実施例では、カラ−ド
プラ表示を用い、+側、つまり近付いてくる血流の方向
を赤で表示し、−側、つまり遠ざかる血流の方向を青で
表示する。
[Operation] In the present invention, (a) As shown in FIG. 2(a), ω0, ω0'
The signals of two frequencies are transmitted at a constant period, and the phase difference between the received signal and the transmitted signal is defined as a phase difference Δθ0 and a phase difference Δθ0′. As shown in FIG. 2(b), the phase difference Δθ
When 0 and Δθ01 each exceed ±π, the direction of blood flow is reversed and an aliasing phenomenon occurs. Therefore, by taking the difference ΔΔθ between these phase differences, each phase difference Δθ0, Δ
Even when θ0' exceeds ±π, the phase difference ΔΔθ has a small value and takes a value within ±π, so that no aliasing phenomenon occurs. Thereby, the measurement range can be expanded several times compared to the conventional method (for example, 5.5 times). (b) However, if the phase difference ΔΔθ of the difference is taken and displayed directly, there is a problem that the SN is poor. Using the phase difference ΔθG, this value is taken as the output of the angle detector. For this purpose, by taking into account the value of the differential phase difference ΔΔθ, n·2π is added to the average phase difference ΔθG and displayed. Thereby, measurement can be performed with almost the same SN as in the conventional method. Furthermore, in this embodiment, color Doppler display is used, and the + side, that is, the direction of approaching blood flow, is displayed in red, and the - side, that is, the direction of blood flow that is moving away, is displayed in blue.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の動作原理および実施例を、図
面により詳細に説明する。先ず、本発明の動作原理につ
いて詳述する。最初に、位相差の差ΔΔθによる位相差
Δθの補正方法を述べる。いま、超音波パルスの送波は
、等間隔Tで繰り返し行われるものとする。例えば、送
波周波数をf0とそれより大きい周波数f0′とすると
き、f0′の送波周波数に対応して得られる位相差Δθ
0′、および、f0の送波周波数に対応して得られる位
相差Δθ0とから、平均位相差Δθとそれらの差の位相
差ΔΔθを得ることができる。そのため、送波周波数の
f0に対する位相差ベクトルZ0から位相差Δθ0を、
またf0′に対する位相差ベクトルZ0′から位相差Δ
θ0′を、それぞれ得る。これらの位相差ベクトルZ0
,Z0′の和ベクトルから得られるドプラ速度vは、±
πc/{(ω01+ω0)T}で限界となり、それ以上
の速度ではエリアシングを生じてしまう。ここで、ω0
,ω0′はそれぞれ2つの送波の角周波数である。この
とき、和ベクトルから得られる位相差Δθが平均位相差
Δθである。一方、位相差ベクトルZ0とZ0′の共役
Conjg0〔Z0′〕との複素共役積Z0・Conj
g0〔Z0′〕のベクトル(位相差の差ベクトル)から
得られる位相差の差ΔΔθは、低S/Nの場合には誤差
が大であるが、概ねその位相差の値が得られる。そこで
、この概略値である差の位相差ΔΔθを指標に用いて、
位相差Δθ0と位相差Δθ0′のベクトル和である位相
差Δθのエアリシングを補正する。すなわち、差の位相
差ΔΔθと、(ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0)を
乗じた指標E0が+π〜+3πを示すときには、平均位
相差Δθに+2πを加算することにより、エアリシング
しない平均位相差Δθが得られる。ただし、その場合、
SNの低下に応じて、±(2n−1)πの境界付近(こ
こで、nは整数)(例えば、+π)に補正誤りが生じる
。そこで、誤り防止アルゴリズムが必要となる。このた
め、差の位相差ΔΔθと、(ω0′+ω0)/2(ω0
′−ω0)を乗じた指標E0が+π〜+3πを示しても
、平均位相差Δθが+πを超えない+π付近に存在する
とき、補正後の平均位相差Δθから−2πを差し引くこ
とにより、補正誤りのない平均位相差Δθが得られる。 これにより、誤った速度の方向を補正することができる
。すなわち、−πを超える逆方向の高速血流(プロ−ブ
から離れる血流)と、+πを超える順方向の高速血流(
プロ−ブに向う血流)とを、誤りなく計測することが可
能である。本発明による測定限界速度vは、±πc/2
(ω0′−ω0)Tであるので、従来の方法による限界
速度の(ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0)倍となる
。例えば、ω2=3.6MHz、ω1=3MHzのとき
には、測定範囲は±πが±5.5πに拡大し、速度の不
確定性なしによる測定可能周波数は5.5倍となる。さ
らに、補正のために可減算以外の処理は行わないため、
従来と同じ程度のSNが達成できる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operating principle and embodiments of the present invention will be explained in detail below with reference to the drawings. First, the operating principle of the present invention will be explained in detail. First, a method of correcting the phase difference Δθ using the phase difference ΔΔθ will be described. Now, it is assumed that the ultrasonic pulses are transmitted repeatedly at equal intervals T. For example, when the transmission frequency is f0 and a higher frequency f0', the phase difference Δθ obtained corresponding to the transmission frequency f0' is
0' and the phase difference Δθ0 obtained corresponding to the transmission frequency of f0, the average phase difference Δθ and the phase difference ΔΔθ between them can be obtained. Therefore, the phase difference Δθ0 is calculated from the phase difference vector Z0 with respect to f0 of the transmission frequency.
Also, from the phase difference vector Z0' with respect to f0', the phase difference Δ
θ0' are obtained respectively. These phase difference vectors Z0
, Z0', the Doppler velocity v obtained from the sum vector is ±
The limit is reached at πc/{(ω01+ω0)T}, and aliasing occurs at a speed higher than that. Here, ω0
, ω0′ are the angular frequencies of the two transmitted waves, respectively. At this time, the phase difference Δθ obtained from the sum vector is the average phase difference Δθ. On the other hand, the complex conjugate product Z0・Conj of the phase difference vector Z0 and the conjugate Conjg0[Z0'] of Z0'
The phase difference difference ΔΔθ obtained from the vector of g0 [Z0′] (phase difference difference vector) has a large error when the S/N is low, but approximately the value of the phase difference can be obtained. Therefore, using this approximate value of the phase difference ΔΔθ as an index,
Aerising of the phase difference Δθ, which is the vector sum of the phase difference Δθ0 and the phase difference Δθ0′, is corrected. In other words, when the index E0, which is obtained by multiplying the phase difference ΔΔθ by (ω0'+ω0)/2(ω0'-ω0), indicates +π to +3π, the average without aerising can be calculated by adding +2π to the average phase difference Δθ. A phase difference Δθ is obtained. However, in that case,
As the SN decreases, a correction error occurs near the boundary of ±(2n-1)π (where n is an integer) (for example, +π). Therefore, an error-proofing algorithm is required. Therefore, the phase difference ΔΔθ and (ω0′+ω0)/2(ω0
Even if the index E0 multiplied by '-ω0) shows +π to +3π, when the average phase difference Δθ does not exceed +π and is around +π, the correction is made by subtracting -2π from the corrected average phase difference Δθ. An error-free average phase difference Δθ is obtained. This makes it possible to correct the wrong direction of velocity. In other words, high-speed blood flow in the reverse direction exceeding -π (blood flow away from the probe) and high-speed blood flow in the forward direction exceeding +π (blood flow away from the probe).
The blood flow toward the probe can be measured without error. The measurement limit speed v according to the present invention is ±πc/2
Since it is (ω0'-ω0)T, it is (ω0'+ω0)/2(ω0'-ω0) times the limit speed according to the conventional method. For example, when ω2=3.6 MHz and ω1=3 MHz, the measurement range increases from ±π to ±5.5π, and the measurable frequency without velocity uncertainty becomes 5.5 times as large. Furthermore, since no processing other than subtractable calculation is performed for correction,
The same level of SN as before can be achieved.

【0010】図面を用いて、実施例とその動作を詳述す
る。図1A,Bは、本発明の一実施例を示すパルスドプ
ラ計測装置のブロック構成図であり、図2は、本発明の
パルスドプラ計測法の原理の説明図であり、図8は、こ
れと比較するための従来のパルスドプラ計測法の原理説
明図である。前述のように、送波パルスの周期Tと所要
観測深度Lとの関係は、超音波の往復の伝搬時間から、
2L/c=Tが成立する。ここで、cは生体中の超音波
速度(約、1500m/sec)である。第n番目の送
波に対する血流からの反射信号と参照信号α,α′との
位相比較を位相比較器で行う。位相比較出力をそれぞれ
V0,V1とすると、次の式で表わされる。 V0=Acosθ V1=Asinθ これらをまとめて、ベクトル表示すると次式で表わされ
る。   V=V0+jV1=Aexp(jθ)  ・・・・
・・・・・・・・・・(1)複素位相信号Vから、血管
壁の信号中の血流信号を検出するために、MTIフィル
タを用いる。時間T内に反射体が距離vTだけ移動して
いるので、隣接時刻における反射信号の位相間には、図
8の(a)Trans.waveformに示すように
、位相差Δθが生じる。ここで、大きい振幅のパルスが
周期T毎に送出される送波であり、小さい振幅のパルス
が反射信号である。   Δθ=2kvT=(2v/c)ω0T=ω5T・・
・・・・・・・・・(2)ここで、ω5=(2v/c)
ω0であり、通常、ドプラ周波数(rad/s)と呼ば
れている。またkは波数(2π/λ)である。この位相
差Δθは、次のようにして得られる。先ず、位相差ベク
トルYnは次式で示されるので、   Yn=Vn+1・Conjg0〔Vn〕・・・・・
・・・・・・・・・・(3)この位相差ベクトルYnの
位相角から、ア−ギュメントYnは次式で得られる。   Arg.〔Yn〕=Arctan(YIn/YRn
)=Δθ  ・・・・・・・・・・・・(4) ここで、YRnはYnの実部であり、YInはYnの虚
部である。位相差Δθは、これにより求められ、血流の
速度が求まる。なおConjg0〔Vn〕は複素共役、
Arg.〔   〕は偏角を表わす。図8(b)のLo
w  speedに示すように、通常の速度の血流では
、位相差Δθが正しく測定される。しかし、図8(c)
のHigh  speedに示すように、この位相差Δ
θが±πを超えてしまうと、進相遅相が反転するために
血流方向が誤ってしまうことになる。 この限界はΔθ=±πのときであって、次の範囲である
。 |Δθ|≦π・・・・|ω5T|≦π ・・・|(2v/c)ω0T|<=π・・・・・・・・
・・・・・・・・(5)  ここで、上式(5)でω0
を小さく選定することにより、ω5の計測領域を拡大さ
せることもできる。すなわち、測定深度L(=cT/c
)が測定可能深度(不確定性なく、測定することができ
る深度)であり、心臓血流の計測ではL=15cm程度
の距離が必要であるから、送波間隔Tを小さくすること
にも限界がある(T=250μm程度)。
An embodiment and its operation will be explained in detail with reference to the drawings. 1A and 1B are block configuration diagrams of a pulsed Doppler measurement device showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the principle of the pulsed Doppler measurement method of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for comparison with this. FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of a conventional pulsed Doppler measurement method. As mentioned above, the relationship between the period T of the transmitted pulse and the required observation depth L is determined from the round-trip propagation time of the ultrasonic wave, as follows:
2L/c=T holds true. Here, c is the ultrasonic velocity in the living body (approximately 1500 m/sec). A phase comparator performs a phase comparison between the reflected signal from the blood flow for the n-th transmitted wave and the reference signals α and α'. Letting the phase comparison outputs be V0 and V1, respectively, they are expressed by the following equations. V0=Acosθ V1=Asinθ When these are collectively expressed as a vector, they are expressed by the following equation. V=V0+jV1=Aexp(jθ)...
(1) An MTI filter is used to detect the blood flow signal in the blood vessel wall signal from the complex phase signal V. Since the reflector moves by a distance vT within time T, there is a difference between the phases of the reflected signals at adjacent times as shown in (a) Trans. As shown in waveform, a phase difference Δθ occurs. Here, a pulse with a large amplitude is a transmitted wave transmitted every period T, and a pulse with a small amplitude is a reflected signal. Δθ=2kvT=(2v/c)ω0T=ω5T...
・・・・・・・・・(2) Here, ω5=(2v/c)
ω0, which is usually called the Doppler frequency (rad/s). Further, k is the wave number (2π/λ). This phase difference Δθ is obtained as follows. First, the phase difference vector Yn is expressed by the following formula, so Yn=Vn+1・Conjg0[Vn]...
(3) From the phase angle of this phase difference vector Yn, the argument Yn is obtained by the following equation. Arg. [Yn]=Arctan(YIn/YRn
)=Δθ (4) Here, YRn is the real part of Yn, and YIn is the imaginary part of Yn. The phase difference Δθ is determined from this, and the velocity of blood flow is determined. Note that Conjg0[Vn] is a complex conjugate,
Arg. [ ] represents the declination angle. Lo in FIG. 8(b)
As shown in w speed, the phase difference Δθ is correctly measured when the blood flow is at a normal speed. However, Fig. 8(c)
As shown in High speed, this phase difference Δ
If θ exceeds ±π, the leading and slowing phases will be reversed, resulting in incorrect blood flow direction. This limit is when Δθ=±π and is in the following range. |Δθ|≦π・・・|ω5T|≦π ・・・|(2v/c)ω0T|<=π・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(5) Here, in the above formula (5), ω0
By selecting a small value, it is also possible to expand the measurement region of ω5. That is, the measurement depth L (=cT/c
) is the measurable depth (depth that can be measured without uncertainty), and measurement of cardiac blood flow requires a distance of approximately L = 15 cm, so there is a limit to reducing the transmission interval T. (T=about 250 μm).

【0011】そこで、図1A,Bにより本発明の装置ブ
ロックと、図2により本発明の動作原理、つまり通常の
限界を5倍以上に拡大する方法を説明する。図2(a)
のTrans.waveformに示すように、本発明
では、2種類の送波周波数f0(=ω0/2π)、f0
′(=ω0′/2π)の等間隔Tの送波を行う。図1A
,Bにおいて、トランスデュ−サ1、送波部3、受波部
4、位相比較器5,6、A/D変換器7,8、MTIフ
ィルタ9,10、遅延回路11,12、自己相関器13
,14、相関器15は、従来の回路構成と同じである。 本発明のパルスドプラ計測装置で新たに設けた回路は、
ATANメモリ17,18、位相差補正回路19、位相
差の補正誤り訂正器20、除算器21、および複素加算
器16である。ATANメモリ17は位相差ベクトルを
位相差に変換するためのメモリであり、ATANメモリ
18は差の位相差ボクトルを差の位相差に変換するため
のメモリであり、補正器19と訂正器20は差の位相差
ΔΔθにより、平均的位相差ΔθGを補正する回路、お
よびその補正誤りを訂正する回路である。図1A,Bに
示すように、計測装置の出力としては、A2,A3,A
4の3種類の出力表示を取り出す。A4は2種類の送波
パルスと受波パルス間の位相差の平均をとった平均的位
相差ΔθGの表示出力であり、A3は差の位相差ΔΔθ
により平均的位相差ΔθGに±nπを加えて補正した平
均的位相差Corr.〔ΔθG〕の表示出力であり、A
2は血流の速度v=c/(ω0′+ω0)・(Corr
.〔ΔθG〕/T)の表示出力である。図1A,Bに示
すように、送波部3は、異なる周波数ω01,ω0の超
音波パルスを血流2に向けて、送波間隔Tで繰り返し送
波する。位相比較器5では、血流からの反射信号と周波
数ω0の参照周波数からなる参照信号α=Acosω0
t,α′=Asinω0′tとの位相比較を行う。ただ
し、ω0′>ω0とする。また、位相比較器6では、反
射信号と周波数ω0′の参照周波数からなる参照信号β
=Acosω0′t,β1=Asinω0′tとの位相
比較を行う。この場合における位相差Δθは、それぞれ
送波周波数f0に対しては次の値となる。   Δθ=2kvT=(2v/c)ω0T=ω5T  
・・・・・・・・・・(6)ここで、k=2π/λ1で
ある。λ1は、周波数f0の信号の波長である。また、
送波周波数f0′に対しては、少し大きい位相差Δθ′
となる。   Δθ′=2k′vT=(2v/c)ω0′T=ω5
′T  ・・・・・・(7)ここで、ω5′=(2v/
c)ω0′であり、k′=2π/λ2である。なお、λ
2は周波数f0′の信号の波長である。位相差Δθ′と
位相差Δθの間の平均位相差を位相差ΔθGとすれば、
図2(b)のLow  Speedに示すようになる。    ΔθG=(Δθ′+Δθ)/2  ・・・・・・
・・・・・・・・ (8−1)        =(k
′+k)vT  ・・・・・・・・・・・・・・・・・
(8−2)        =2π(1/λ2+1/λ
1)vT・・・・・・・・・・・・(8−3)    
    =2π(f0+f0′)vT・・・・・・・・
・・・・・・・(8−4)        ={2(ω
01+ω0)/c}vT・・・・・・・・・・・・ (
8−5)図1A,BにおけるMTIフィルタ9,10は
、位相比較器5,6の出力である位相信号をハイパスフ
ィルタリングし、血管壁の動きによる低周波成分を除去
する。この場合、それぞれの送波周波数に対応する位相
差ベクトルYn,Yn′は、複素相関器(自己相関器)
13,14により順次得られる。   Yn=Bexp(jΔθ)  ・・・・・・・・・
・・・・・・・・(9−1)  Yn′=B′exp(
jΔθ)  ・・・・・・・・・・・・・・・(9−2
)これらのベクトルYn,Yn′の位相角は雑音の影響
により変動するので、複素相関器(図示省略)により順
次得られる位相差ベクトルYn,Yn′の加算平均処理
を行って求める。すなわち、   ZK=ΣYn=Aexp(jΔθ)  ・・・・・
・・・・・・・ (10−1)  ZK′=ΣYn′=
A′exp(jΔθ′)・・・・・・・・・ (10−
2)の値を複素加算器16の出力として順次取り出す。 このようにして、2種類の送波について、f0の位相差
Δθに関する位相差ベクトルZK、およびf0′の位相
差Δθ′に関する位相差ベクトルZK′を得ることがで
きる。これらの位相差から得られるドプラ周波数は、±
1/2Tでエリアシングを生じる。SNの観点から考え
ると、フレ−ムレイトを下げないためには、パケット内
で加算回数が半分になるため、従来よりも3dBだけ低
下する。そこで、位相差Δθ0,Δθ0′の平均的位相
差ΔθGと用いる。そのため、前式(10−1)(10
−2)から次式を導く。   Z=ZK+ZK1=Bexp(jΔθG)  ・・
・・・・・・・・・(11)なお、ZK=Aexp(j
Δθ),ZK′=A′exp(jΔθ′)である。
The apparatus block of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1A and 1B, and the operating principle of the present invention, that is, the method of expanding the normal limit by more than five times, will be explained with reference to FIG. Figure 2(a)
Trans. As shown in waveform, in the present invention, two types of transmission frequencies f0 (=ω0/2π), f0
'(=ω0'/2π) at equal intervals T. Figure 1A
, B, transducer 1, wave transmitter 3, wave receiver 4, phase comparators 5, 6, A/D converters 7, 8, MTI filters 9, 10, delay circuits 11, 12, autocorrelation Vessel 13
, 14, and the correlator 15 have the same circuit configuration as the conventional circuit. The newly provided circuit in the pulsed Doppler measurement device of the present invention is
These are ATAN memories 17 and 18, a phase difference correction circuit 19, a phase difference correction error corrector 20, a divider 21, and a complex adder 16. The ATAN memory 17 is a memory for converting a phase difference vector into a phase difference, the ATAN memory 18 is a memory for converting a difference phase difference vector into a difference phase difference, and the corrector 19 and the corrector 20 are These are a circuit that corrects the average phase difference ΔθG using the differential phase difference ΔΔθ, and a circuit that corrects the correction error. As shown in Figures 1A and B, the outputs of the measuring device are A2, A3, A
Take out the three types of output displays in step 4. A4 is the display output of the average phase difference ΔθG, which is the average of the phase differences between two types of transmitted pulses and received pulses, and A3 is the display output of the difference phase difference ΔΔθ
The average phase difference Corr. is corrected by adding ±nπ to the average phase difference ΔθG. It is the display output of [ΔθG], and A
2 is the velocity of blood flow v=c/(ω0′+ω0)・(Corr
.. This is the display output of [ΔθG]/T). As shown in FIGS. 1A and 1B, the wave transmitting unit 3 repeatedly transmits ultrasonic pulses of different frequencies ω01 and ω0 toward the blood flow 2 at a transmission interval T. In the phase comparator 5, a reference signal α=Acosω0 consisting of a reflected signal from the blood flow and a reference frequency of frequency ω0 is generated.
A phase comparison is made with t, α'=A sin ω0't. However, it is assumed that ω0′>ω0. Further, in the phase comparator 6, a reference signal β consisting of the reflected signal and a reference frequency of frequency ω0'
A phase comparison is made with =Acosω0't and β1=Asinω0't. The phase difference Δθ in this case has the following value with respect to the transmission frequency f0. Δθ=2kvT=(2v/c)ω0T=ω5T
(6) Here, k=2π/λ1. λ1 is the wavelength of the signal of frequency f0. Also,
For the transmission frequency f0', a slightly larger phase difference Δθ'
becomes. Δθ′=2k′vT=(2v/c)ω0′T=ω5
'T...(7) Here, ω5'=(2v/
c) ω0′ and k′=2π/λ2. In addition, λ
2 is the wavelength of the signal of frequency f0'. If the average phase difference between the phase difference Δθ' and the phase difference Δθ is the phase difference ΔθG, then
It becomes as shown in Low Speed in FIG. 2(b). ΔθG=(Δθ′+Δθ)/2 ・・・・・・
・・・・・・・・・ (8-1) = (k
′+k)vT・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(8-2) =2π(1/λ2+1/λ
1) vT・・・・・・・・・(8-3)
=2π(f0+f0′)vT・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(8-4) ={2(ω
01+ω0)/c}vT・・・・・・・・・・・・ (
8-5) The MTI filters 9 and 10 in FIGS. 1A and 1B perform high-pass filtering on the phase signals output from the phase comparators 5 and 6, and remove low frequency components due to movement of the blood vessel wall. In this case, the phase difference vectors Yn, Yn' corresponding to the respective transmission frequencies are calculated using a complex correlator (autocorrelator).
13 and 14 in sequence. Yn=Bexp(jΔθ) ・・・・・・・・・
・・・・・・・・・(9-1) Yn′=B′exp(
jΔθ) ・・・・・・・・・・・・・・・(9-2
) Since the phase angles of these vectors Yn and Yn' vary due to the influence of noise, they are determined by averaging the phase difference vectors Yn and Yn' sequentially obtained by a complex correlator (not shown). That is, ZK=ΣYn=Aexp(jΔθ)...
...... (10-1) ZK'=ΣYn'=
A′exp(jΔθ′)・・・・・・・・・(10−
2) are sequentially taken out as the output of the complex adder 16. In this way, a phase difference vector ZK regarding the phase difference Δθ of f0 and a phase difference vector ZK' regarding the phase difference Δθ' of f0' can be obtained for the two types of transmitted waves. The Doppler frequency obtained from these phase differences is ±
Aliasing occurs at 1/2T. From the viewpoint of SN, in order not to reduce the frame rate, the number of additions within a packet is halved, resulting in a reduction of 3 dB compared to the conventional method. Therefore, the average phase difference ΔθG of the phase differences Δθ0 and Δθ0′ is used. Therefore, the previous formula (10-1) (10
−2), the following equation is derived. Z=ZK+ZK1=Bexp(jΔθG)...
・・・・・・・・・(11) Furthermore, ZK=Aexp(j
Δθ), ZK'=A'exp(jΔθ').

【0012】図3は、本発明における位相差ベクトルの
説明図である。図3(a)にはZK′の位相差ベクトル
が示され、また図3(b)にはZKの位相差ベクトルが
示されている。これらの位相差ベクトルZK,ZK′を
加算合成することにより、図3(c)に示すような合成
ベクトルZが得られる。従って、平均的位相差ΔθGは
、次式で表わされる。   ΔθG=Arctan(IZ/RZ)  ・・・・
・・・・・・・・・・(12−1)      =(k
′+k)vT  ・・・・・・・・・・・・・・・・・
(12−2)      ={(ω0′+ω0)/c}
vT  ・・・・・・・・・・・・(12−3)   
   =ω7′T    ・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・ (12−4)なお、RZはZの実部で
あり、IZはZの虚部である。 上式(12−4)の値を、図1A,BのATANメモリ
17の出力として得る。加算回路16は従来通りとなり
、位相差ΔθGのSNは3dB上がって従来と同じにな
る。また、速度の測定限界は位相差ΔθG=±πのとき
、すなわち下式の通りである。   |ΔθG|≦π   |ω7′T|≦π   |{(ω0′+ω0)/c}vT|≦π  ・・・
・・・・・・・・(13−1)  |v|≦c/(ω0
′+ω0)・(π/T)  ・・・・・・・・・(13
−2)このため、この位相差ΔθGは高速血流の計測に
おいては、±πの位相を超えるとでエアリシング現象が
生じ、方向が正確でない。そこで、前述のように、差の
位相差ΔΔθにより上記平均位相差ΔθGを補正する必
要がある。一方、高限界速法により、図2(b)のLo
w  Speedに示すように、位相差の差ΔΔθ(=
Δθ′−Δθ)は、複素共役積により表わされる。   U=ZK′・Conjg〔ZK〕     =AK′AKexp{j(Δθ′−Δθ)} 
   =AK′AKexp{j(ΔΔθ)}    =
AK′AKexp{j2(k′−k)vT}  ・・・
・・・(14−1)    =AK′AKexp{j(
2(ω0′−ω0)/c)vT}・・(14−2)この
ようにして、差の位相差ΔΔθは、複素共役積により図
1に示す複素相関器15の出力として、位相差の差のベ
クトルとして得られる。従って、ATANメモリ(角度
検出袋)18の出力として位相差の差ΔΔθを得ること
ができる。   ΔΔθ=Arctan(IU/RU)  ・・・・
・・・・・・・・・・(15−1)        =
2(k′−k)vT        =(2(ω0′−
ω0)/c)vT        =ω7Conjg〔
ZK〕T・・・・・・・・・・・・・・・(15−2)
なお、RUはUの実部であり、IUはUの虚部である。 差の位相差ΔΔθが低SNの場合には、誤差やバラツキ
が大きいが、概ねその位相差の値が得られる。なお、こ
のとき速度の測定限界は、ΔΔθ=±πのとき生じる。 すなわち、限界式は次の通りである。   |ΔΔθ|≦π   |ω7Conjg〔ZK〕T|≦π  |{2(ω
0′−ω0)/c}vT|≦π  ・・・・・・・・・
・(16−1)  |v|≦{c/2(ω0′−ω0)
}・(π/T)  ・・・・・・(16−2)前式(1
3−2)と上式(16−2)とを比較することにより、
本発明の測定限界は従来の{(ω0′+ω0)/2(ω
0′−ω0)}倍になることがわかる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the phase difference vector in the present invention. FIG. 3(a) shows the phase difference vector of ZK', and FIG. 3(b) shows the phase difference vector of ZK. By adding and combining these phase difference vectors ZK and ZK', a combined vector Z as shown in FIG. 3(c) is obtained. Therefore, the average phase difference ΔθG is expressed by the following equation. ΔθG=Arctan(IZ/RZ)...
・・・・・・・・・(12-1) =(k
′+k)vT・・・・・・・・・・・・・・・・・・
(12-2) = {(ω0'+ω0)/c}
vT ・・・・・・・・・・・・(12-3)
=ω7'T ・・・・・・・・・・・・
(12-4) Note that RZ is the real part of Z, and IZ is the imaginary part of Z. The value of the above equation (12-4) is obtained as the output of the ATAN memory 17 in FIGS. 1A and 1B. The adder circuit 16 remains the same as before, and the SN of the phase difference ΔθG increases by 3 dB and remains the same as before. Further, the speed measurement limit is when the phase difference ΔθG=±π, that is, as shown in the following equation. |ΔθG|≦π |ω7′T|≦π |{(ω0′+ω0)/c}vT|≦π ・・・
・・・・・・・・・(13-1) |v|≦c/(ω0
'+ω0)・(π/T) ・・・・・・・・・(13
-2) Therefore, in the measurement of high-speed blood flow, if this phase difference ΔθG exceeds the phase of ±π, an aerising phenomenon occurs and the direction is not accurate. Therefore, as described above, it is necessary to correct the average phase difference ΔθG using the differential phase difference ΔΔθ. On the other hand, by using the high critical speed method, Lo
As shown in w Speed, the phase difference difference ΔΔθ (=
Δθ′−Δθ) is expressed by a complex conjugate product. U=ZK′・Conjg[ZK] =AK′AKexp{j(Δθ′−Δθ)}
=AK′AKexp{j(ΔΔθ)} =
AK'AKexp{j2(k'-k)vT}...
...(14-1) =AK'AKexp{j(
2(ω0′-ω0)/c)vT}...(14-2) In this way, the phase difference ΔΔθ of the difference is converted into the output of the complex correlator 15 shown in FIG. 1 by the complex conjugate product. Obtained as a vector of differences. Therefore, the phase difference ΔΔθ can be obtained as the output of the ATAN memory (angle detection bag) 18. ΔΔθ=Arctan (IU/RU)...
・・・・・・・・・・・・(15-1) =
2(k'-k)vT = (2(ω0'-
ω0)/c)vT = ω7Conjg[
ZK〕T・・・・・・・・・・・・・・・(15-2)
Note that RU is the real part of U, and IU is the imaginary part of U. When the phase difference ΔΔθ is low in SN, the error and variation are large, but approximately the value of the phase difference can be obtained. Note that at this time, the speed measurement limit occurs when ΔΔθ=±π. That is, the limit formula is as follows. |ΔΔθ|≦π |ω7Conjg[ZK]T|≦π |{2(ω
0'-ω0)/c}vT|≦π ・・・・・・・・・
・(16-1) |v|≦{c/2(ω0′-ω0)
}・(π/T) ・・・・・・(16-2) Previous formula (1
By comparing 3-2) and the above formula (16-2),
The measurement limit of the present invention is the conventional {(ω0'+ω0)/2(ω
0'-ω0)} times.

【0013】図4A,Bおよび図5は、それぞれ本発明
の位相差補正方法のアルゴリズムを示す説明図である。 前式(15−1)の差の位相差ΔΔθを指標に用いて、
位相差ΔθとΔθ1のベクトル和である平均的位相差Δ
θGのエリアシングを補正する方法を、図4A,Bによ
り説明する。補正アルゴリズムとしては、以下の式が用
いられる。   Corr.〔ΔθG〕=ΔθG+n・2π(ここで
、nは整数)・・(17−1)  その時の条件は、(
2n−1)π<E0≦(2n+1)π  ここで、E0
=ΔΔθ((ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0))・
・・(17−2)また、Corr.〔ΔθG〕は、補正
された平均的位相差ΔθGを表わす。この方法において
は、上式(17−2)の指標が2πの範囲分解能で正し
く求められるならば、平均的位相差ΔθGが正しく補正
される。図4Aは差の位相差ΔΔθの値を示す図であり
、図4Bは平均的位相差ΔθGの値を示す図であって、
それぞれの縦軸は+2π,+4π,+6π,−2π,−
4π,−6πが(a)(b)に共通の目盛となっている
。図4Bで、実線はΔθT,一点鎖線はΔθ′T,点線
はΔθGTをそれぞれ示している。例えば、図4Bに示
すように、(17−1)式において、n=1は位相差Δ
θGが負方向への1度のエアリシングを補正することを
意味している。すなわち、実際の折線に対して+2πの
操作を実施している。また、n=−2は位相差ΔθGが
正方向への2度のエリアシングを正しく補正することを
意味している。すなわち、実際の折線に対して−4πの
操作を実施している。さらに、n=0のときには、位相
差ΔθGが従来の計測範囲内にあるので、位相差ΔθG
の補正の必要はない。図5は補正誤りの対策を示してい
る。もし、E0がπ<E0≦π+δ′であり、かつ位相
差ΔθGがΔθG>π−γ′のとき、補正された位相差
Corr.〔ΔθG〕は、Corr.〔ΔθG〕−2π
と訂正される。このようにして、図5においては、位相
差ΔθGの3つの値(+πに近い位相、−πの位相、−
πに近い位相をいずれも白丸で示す)を補正することに
より、+2πされた位相(+3πに近い位相、+πの位
相、+πに近い位相をいずれも黒丸で示す)になる。さ
らに、初めの黒丸で示した位相差Corr.〔ΔθG〕
は、補正誤りにより+3π近辺に飛んでいるので、上記
の通り訂正され(白丸)ていることを表わしている。
FIGS. 4A, 4B and 5 are explanatory diagrams showing the algorithm of the phase difference correction method of the present invention, respectively. Using the phase difference ΔΔθ of the difference in the previous equation (15-1) as an index,
The average phase difference Δ is the vector sum of the phase differences Δθ and Δθ1
A method for correcting aliasing of θG will be explained with reference to FIGS. 4A and 4B. The following equation is used as the correction algorithm. Corr. [ΔθG]=ΔθG+n・2π (where n is an integer)...(17-1) The conditions at that time are (
2n-1)π<E0≦(2n+1)π Here, E0
=ΔΔθ((ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0))・
...(17-2) Also, Corr. [ΔθG] represents the corrected average phase difference ΔθG. In this method, if the index of the above equation (17-2) is correctly determined with a range resolution of 2π, the average phase difference ΔθG can be corrected correctly. FIG. 4A is a diagram showing the value of the differential phase difference ΔΔθ, and FIG. 4B is a diagram showing the value of the average phase difference ΔθG,
The respective vertical axes are +2π, +4π, +6π, −2π, −
4π and -6π are common scales in (a) and (b). In FIG. 4B, the solid line represents ΔθT, the dashed line represents Δθ'T, and the dotted line represents ΔθGT. For example, as shown in FIG. 4B, in equation (17-1), n=1 is the phase difference Δ
This means that θG corrects one degree of aerising in the negative direction. That is, +2π operation is performed on the actual broken line. Further, n=-2 means that the phase difference ΔθG correctly corrects 2 degrees of aliasing in the positive direction. That is, -4π operation is performed on the actual broken line. Furthermore, when n=0, the phase difference ΔθG is within the conventional measurement range, so the phase difference ΔθG
There is no need for correction. FIG. 5 shows countermeasures against correction errors. If E0 is π<E0≦π+δ' and the phase difference ΔθG is ΔθG>π-γ', the corrected phase difference Corr. [ΔθG] is Corr. [ΔθG]-2π
is corrected. In this way, in FIG. 5, three values of the phase difference ΔθG (phase close to +π, phase near −π, −
By correcting the phase (all phases close to π are shown by white circles), the phase is increased by +2π (the phase close to +3π, the phase near +π, and the phase close to +π are all shown by black circles). Furthermore, the phase difference Corr. indicated by the first black circle. [ΔθG]
jumps to around +3π due to a correction error, which means that it has been corrected (white circle) as described above.

【0014】図6は、詳しく説明するための図1におけ
る位相差補正器および補正誤り訂正器の各動作フロ−チ
ャ−トである。位相差補正器19では、図6の22に示
すアルゴリズムにより補正処理を行い、補正誤り訂正器
20では、図6の23で示すアルゴリズムにより誤り訂
正処理を行っている。過程22では、前式(16−1)
の第2項の補正値を、差の位相差ΔΔθと(ω0′+ω
0)/2(ω0′−ω0)の乗算値E0を基にして検出
し(ステップ22−1)、ATANメモリ(角度検出器
)17の出力である平均的位相差ΔθGと、補正値(n
・2π)を加算する(ステップ22−2)。しかしなが
ら、低SN時には、例えば、位相差+π近辺では、指標
E0は雑音のために真値は+πを超えない値にもかかわ
らず、誤って+πを超えた値を指示する。そのため、補
正アルゴリズム(17−1,17−2)は、n=0とす
べきところをn=1と誤り、平均的位相差ΔθGを誤り
のΔθG+2πと補正することになる。これは重大な問
題である。逆に、真値は+πを超えた値であるにもかか
わらず、誤って+πを超えない値を指示した場合には、
補正アルゴリズム(17−1)ではn=1とすべきとこ
ろn=0と誤り、平均的位相差ΔθGを誤りのΔθGと
補正することになる。すなわち、折り返しを補正すべき
ところを、そのままとなってしまうので、この場合にも
重大な問題である。本発明の位相差補正誤り訂正器20
は、この問題を解決するもので、位相差の誤りを訂正す
る。すなわち、図6のアルゴリズム23に示すように、
(16−2)式の差の位相差ΔΔθと(ω0′+ω0)
/2(ω0′−ω0)とを乗じた指標E0が+π〜+3
πを示すとき(ステップ23−1)、位相差ΔθGに+
2πを加算することにより(ステップ23−2)、エア
リシングしない位相差Corr.〔ΔθG〕が得られる
はずである。ただし、その場合に、SNの低下に応じて
、±(2n+1)π境界付近(nは整数)、例えば+π
において補正誤りが生じる。指標E0が+π〜+3πを
示しても、位相差ΔθGが+πを超えない+π付近に存
在するときには、補正後の位相差ΔθGから−2πを差
し引くことにより(ステップ23−4)、補正誤りのな
い位相差Corr.〔ΔθG〕が得られる(18−1,
18−2式のプロセスを示す)。すなわち、指標E0に
より、補正後の位相差ΔθGは、次式(18)の誤り訂
正アルゴリズムが動作する。 (イ)Corr.〔ΔθG〕=Corr.〔ΔθG〕+
2π  ・・・・・・・(18−1)   この時の条件は、(2n+1)π−δ′<E0≦(
2n+1)π                  Δ
θG<−π+γ′  ・・・・・・・・・・・(18−
2)  ここで、E0=ΔΔθ{(ω0′+ω0)/2
(ω0′−ω0)}           0<γ′≦
0.5π、    0<δ′≦π(ロ)Corr.〔Δ
θG〕=Corr.〔ΔθG〕−2π  ・・・・・・
(18−3)  この時の条件は、(2n+1)π<E
0≦(2n+1)π+δ′             
     ΔθG>π−γ′  ここで、E0=ΔΔθ
{(ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0)}     
      0<γ′≦0.5π、    0<δ′≦
πここでは、例えば、γ′=0.5π、δ′=0.95
πが低SN(約15dB程度)以下のときに有効である
FIG. 6 is a flowchart of the operations of the phase difference corrector and correction error corrector in FIG. 1 for detailed explanation. The phase difference corrector 19 performs correction processing using an algorithm shown at 22 in FIG. 6, and the correction error corrector 20 performs error correction processing using an algorithm shown at 23 in FIG. In step 22, the previous formula (16-1)
The correction value of the second term of the difference phase difference ΔΔθ and (ω0′+ω
0)/2(ω0'-ω0) (step 22-1), and the average phase difference ΔθG, which is the output of the ATAN memory (angle detector) 17, and the correction value (n
・2π) is added (step 22-2). However, when the SN is low, for example, when the phase difference is near +π, the index E0 erroneously indicates a value exceeding +π even though the true value does not exceed +π due to noise. Therefore, the correction algorithms (17-1, 17-2) incorrectly set n=1 when n=0, and correct the average phase difference ΔθG to the incorrect ΔθG+2π. This is a serious problem. Conversely, if you mistakenly specify a value that does not exceed +π even though the true value exceeds +π,
In the correction algorithm (17-1), n=0 instead of n=1, and the average phase difference ΔθG is corrected to the error ΔθG. In other words, the aliasing that should be corrected remains as it is, which is a serious problem in this case as well. Phase difference correction error corrector 20 of the present invention
solves this problem by correcting the phase difference error. That is, as shown in algorithm 23 of FIG.
(16-2) The phase difference ΔΔθ and (ω0′+ω0)
The index E0 multiplied by /2(ω0'-ω0) is +π~+3
When indicating π (step 23-1), the phase difference ΔθG is +
By adding 2π (step 23-2), the phase difference Corr. [ΔθG] should be obtained. However, in that case, depending on the decrease in SN, it is necessary to move around the ±(2n+1)π boundary (n is an integer), for example +
A correction error occurs in this case. Even if the index E0 indicates +π to +3π, if the phase difference ΔθG does not exceed +π and is around +π, -2π is subtracted from the corrected phase difference ΔθG (step 23-4), so that there is no correction error. Phase difference Corr. [ΔθG] is obtained (18-1,
18-2). That is, the error correction algorithm of the following equation (18) operates on the corrected phase difference ΔθG using the index E0. (b) Corr. [ΔθG]=Corr. [ΔθG]+
2π ・・・・・・(18-1) The condition at this time is (2n+1)π−δ′<E0≦(
2n+1)π Δ
θG<-π+γ' ・・・・・・・・・・・・(18-
2) Here, E0=ΔΔθ{(ω0′+ω0)/2
(ω0′−ω0)} 0<γ′≦
0.5π, 0<δ'≦π (b) Corr. [Δ
θG]=Corr. [ΔθG]-2π ・・・・・・
(18-3) The condition at this time is (2n+1)π<E
0≦(2n+1)π+δ′
ΔθG>π−γ′ Here, E0=ΔΔθ
{(ω0′+ω0)/2(ω0′−ω0)}
0<γ'≦0.5π, 0<δ'≦
πHere, for example, γ′=0.5π, δ′=0.95
This is effective when π is low SN (approximately 15 dB) or less.

【0015】図1の除算器21は、補正された平均的位
相差Corr.〔ΔθG〕からドプラ角周波数を求めた
めの除算器である。従って、ドプラ角周波数ω5′は、
除算器21により次式で求められる。   ω5′=Corr.〔ΔθG〕/T    ・・・
・・・・・・・・・・・・(19)  ここで、ω5′
={(ω0′+ω0)/c}v  従って、上式(19
)の値は、図1の除算器21の出力端子A2から得られ
る。この場合、血流の速度による表示は、次式により表
わされる。   v=c/(ω0′+ω0)・(Corr.〔ΔθG
〕/T)・・・・・・・(20)出力端子A2には、除
算値T、c/T(ω01+ω0)に応じて、ドプラ角周
波数ω5または速度vが出力される。 なお、端子A3には、平均的位相差Corr.〔ΔθG
〕が、また端子A4には、補正前の平均的位相差ΔθG
が出力される。このようにして、図2(c)に示すよう
な早い血流の場合に、+πを越えたときでも、正しく方
向を誤ることなく血流速度を計測できる。
The divider 21 in FIG. 1 calculates the corrected average phase difference Corr. This is a divider for finding the Doppler angular frequency from [ΔθG]. Therefore, the Doppler angular frequency ω5' is
It is determined by the divider 21 using the following equation. ω5′=Corr. [ΔθG]/T...
・・・・・・・・・・・・(19) Here, ω5′
= {(ω0′+ω0)/c}v Therefore, the above formula (19
) is obtained from the output terminal A2 of the divider 21 in FIG. In this case, the blood flow velocity is expressed by the following equation. v=c/(ω0'+ω0)・(Corr. [ΔθG
]/T) (20) Doppler angular frequency ω5 or velocity v is output to the output terminal A2 according to the division values T and c/T (ω01+ω0). Note that the terminal A3 has an average phase difference Corr. [ΔθG
], but terminal A4 also has an average phase difference ΔθG before correction.
is output. In this way, in the case of fast blood flow as shown in FIG. 2(c), the blood flow velocity can be measured correctly without erroneous direction even when +π is exceeded.

【0016】このようにして、2つの異なる送波周波数
、例えばf0とf0′を使用することにより、従来の方
法ではエリアシング現象で方向の見分けがつかなくなっ
て、誤測定となる高速血流に対しても、本発明では正確
な方向で速度を測定でき、かつ従来と同じSNにより測
定可能である。ここで、計測可能なドプラ角周波数ω5
′の範囲は、次の通りである。   |ΔθG|≦π{(ω0′+ω0)/2(ω0′−
ω0)}  |ω51|≦(π/T){(ω0′+ω0
)/2(ω0′−ω0)}・・(21)上式(21)か
らも明らかなように、従来の方法における限界は、前出
の通りπ/Tであるのに対して、本発明では、不確定性
なく測定できる最大ドプラ周波数は、(π/T){(ω
0′+ω0)/2(ω0′−ω0)}である。従って、
従来と比較すると、限界が(ω0′+ω0)/2(ω0
′−ω0)倍だけ拡大されたことになる。例えば、ω0
=3MHz,ω0′=3.6MHzのときには、測定範
囲が±π/Tから±5.5π/Tとなって、5.5倍に
広げることができる。ここで、送波周期Tは従来と同じ
であるから、測定深度を深く保ったままの状態で、高速
血流の正確な測定が可能となる。また、本発明では、通
常の複素相関処理を用いているので、得られるドプラ周
波数はCFM(Colorflow  Mapping
)に用いられている重心周波数である。すなわち、通常
方式で測定した位相差を補正する方法をとっているので
、従来と同じSNが保持できる。また、図2(a)の実
施例では、1つの周波数ω0を複数回だけ周期Tで送波
した後に、他の周波数ω0′を複数回だけ周期Tで送波
しているが、他の実施例として、2つの送波周波数ω0
とω0′を交互に一定周期Tで送波する場合にも、本発
明は適用可能である。また、図1の実施例にて、自己相
関器の代りに、位相θの正弦、余弦成分をそれぞれ加算
して位相差ベクトルを検出する二軸演算器を用いること
も可能である。また、従来提案されている例えば、特開
平2−147914号公報に記載されたドプラ−測定装
置にも、本発明を適用することができる。なお、実施例
では、超音波について説明したが、光、電磁波、レ−ザ
等の一般の波動に対しても、本発明は適用可能である。
[0016] In this way, by using two different transmission frequencies, for example f0 and f0', it is possible to prevent high-speed blood flow that would otherwise be difficult to distinguish due to the aliasing phenomenon and result in erroneous measurements. On the other hand, according to the present invention, the speed can be measured in an accurate direction and can be measured using the same SN as the conventional method. Here, the measurable Doppler angular frequency ω5
The range of ' is as follows. |ΔθG|≦π{(ω0′+ω0)/2(ω0′−
ω0)} |ω51|≦(π/T) {(ω0′+ω0
)/2(ω0'-ω0)}...(21) As is clear from the above equation (21), the limit in the conventional method is π/T as mentioned above, whereas the limit in the present invention Then, the maximum Doppler frequency that can be measured without uncertainty is (π/T) {(ω
0'+ω0)/2(ω0'-ω0)}. Therefore,
Compared to the conventional method, the limit is (ω0'+ω0)/2(ω0
'-ω0) times. For example, ω0
=3 MHz, ω0'=3.6 MHz, the measurement range changes from ±π/T to ±5.5π/T, which can be expanded by 5.5 times. Here, since the wave transmission period T is the same as the conventional one, it is possible to accurately measure high-speed blood flow while keeping the measurement depth deep. In addition, in the present invention, since ordinary complex correlation processing is used, the obtained Doppler frequency is calculated using CFM (Colorflow Mapping).
) is the center of gravity frequency used in That is, since a method is used to correct the phase difference measured using the normal method, the same SN as before can be maintained. In addition, in the embodiment shown in FIG. 2(a), one frequency ω0 is transmitted multiple times with a period T, and then another frequency ω0' is transmitted multiple times with a period T, but other implementations As an example, two transmission frequencies ω0
The present invention is also applicable to the case where waves ω0′ and ω0′ are transmitted alternately at a constant period T. Furthermore, in the embodiment of FIG. 1, it is also possible to use a two-axis arithmetic unit that detects a phase difference vector by adding the sine and cosine components of the phase θ, respectively, instead of the autocorrelator. Further, the present invention can also be applied to a Doppler measuring device that has been proposed in the past, for example, described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-147914. Although ultrasonic waves have been described in the embodiments, the present invention is also applicable to general waves such as light, electromagnetic waves, and lasers.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
(イ)不確定性なく、測定可能な最大ドプラ周波数の限
界が、従来に比べて5倍以上に拡大でき、(ロ)補正の
ための加減算以外の処理を行わないので、信号対雑音比
はほぼ従来と同じである。また、(ハ)送波周期Tは従
来と同じであるため、測定深度を深く保持したままの状
態で、高速血流を正確に測定することができる。さらに
、(ニ)相関法を用いているので、フィルタの零点にお
けるゲインの低下に対して極めて有効である。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
(b) The limit of the maximum measurable Doppler frequency can be expanded by more than five times compared to conventional methods without uncertainty, and (b) Since no processing other than addition and subtraction is performed for correction, the signal-to-noise ratio is Almost the same as before. Furthermore, (c) since the wave transmission period T is the same as the conventional one, high-speed blood flow can be accurately measured while keeping the measurement depth deep. Furthermore, (d) since the correlation method is used, it is extremely effective for reducing the gain at the zero point of the filter.

【0018】[0018]

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

【図1A】本発明の一実施例を示すパルスドプラ計測装
置の全体ブロック図の一部である。
FIG. 1A is a part of an overall block diagram of a pulsed Doppler measurement device showing an embodiment of the present invention.

【図1B】本発明の一実施例を示すパルスドプラ計測装
置の全体ブロック図の他の一部である。
FIG. 1B is another part of an overall block diagram of a pulsed Doppler measuring device showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の動作原理を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operating principle of the present invention.

【図3】本発明におけるベクトルZK,ZK′を加算合
成した位相差ベクトルの説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a phase difference vector obtained by adding and combining vectors ZK and ZK' in the present invention.

【図4A】本発明の位相差補正アルゴリズムの概念図の
一部である。
FIG. 4A is a part of a conceptual diagram of a phase difference correction algorithm of the present invention.

【図4B】本発明の位相差補正アルゴリズムの概念図の
他の一部である。
FIG. 4B is another part of a conceptual diagram of the phase difference correction algorithm of the present invention.

【図5】図4における位相差補正方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a phase difference correction method in FIG. 4;

【図6】本発明における位相差補正器および位相差補正
誤り訂正器の動作フロ−チャ−トである。
FIG. 6 is an operation flowchart of a phase difference corrector and a phase difference correction error corrector in the present invention.

【図7】従来のパルスドプラ計測装置の概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram of a conventional pulsed Doppler measurement device.

【図8】従来のパルスドプラ計測法の動作原理を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing the operating principle of a conventional pulsed Doppler measurement method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  トランスデュ−サ 2  血流 3  送波部 4  受波部 5,6  位相比較器 7,8  A/D変換器 9,10  MTIフィルタ 11,12  遅延回路 13,14  自己相関器 15  相関器 16  加算回路 17  ATANメモリ(位相差ΔθG用)18  A
TANメモリ(差の位相差ΔΔθ用)19  位相差補
正器 20  補正誤り訂正器 21  除算器
1 Transducer 2 Blood flow 3 Wave transmitter 4 Wave receiver 5, 6 Phase comparator 7, 8 A/D converter 9, 10 MTI filter 11, 12 Delay circuit 13, 14 Autocorrelator 15 Correlator 16 Addition circuit 17 ATAN memory (for phase difference ΔθG) 18 A
TAN memory (for phase difference ΔΔθ) 19 Phase difference corrector 20 Correction error corrector 21 Divider

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  異なる周波数を有する第1と第2のパ
ルスを予め定めた周期で直列に複数回繰り返し対象物に
向けて送波し、該対象物からの反射波を検出する送受波
手段と、該反射波の位相を検出する位相比較手段と、該
位相比較手段から順次得られる位相信号から固定物の信
号を除去するフィルタリング手段と、該フイルタリング
手段の出力位相信号のうち、上記第1の送波パルスの周
波数に対応する位相差ベクトルYと、第2の送波パルス
の周波数に対応する位相差ベクトルY′とを求める第1
の位相差ベクトル検出手段と、該第1の位相差ベクトル
検出手段の出力の各位相差ベクトルをそれぞれ加算平均
し、平均位相差ベクトルZ,Z′を求める手段と、上記
平均位相差ベクトルZ,Z′を加算し、和の位相差ベク
トルZ0を得るを得る手段と、上記和の位相差ベクトル
Z0から平均位相差ΔθGを得る手段と、上記平均位相
差ベクトルZ,Z′から位相差の差のベクトルUを得る
第2の位相差ベクトル検出手段と、該位相差の差ベクト
ルUから位相差の差ΔΔθを得る手段と、該位相差の差
ΔΔθを指標として、該指標に応じて誤った平均位相差
ΔθGに+n・2πを加えて補正する手段と、該補正手
段による補正誤りを訂正する手段とを有することを特徴
とする高限界速パルスドプラ計測装置。
1. Wave transmitting/receiving means for repeatedly transmitting first and second pulses having different frequencies toward a target object multiple times in series at a predetermined period, and detecting reflected waves from the target object. , a phase comparison means for detecting the phase of the reflected wave, a filtering means for removing a fixed object signal from the phase signals sequentially obtained from the phase comparison means, and an output phase signal of the filtering means. A first phase difference vector Y corresponding to the frequency of the first transmitted pulse and a phase difference vector Y' corresponding to the frequency of the second transmitted pulse are determined.
means for calculating the average phase difference vectors Z, Z' by respectively adding and averaging the phase difference vectors output from the first phase difference vector detecting means; ′ to obtain a sum phase difference vector Z0; means to obtain an average phase difference ΔθG from the sum phase difference vector Z0; second phase difference vector detection means for obtaining a vector U; means for obtaining a phase difference difference ΔΔθ from the phase difference difference vector U; A high-limit speed pulse Doppler measurement device comprising: means for correcting the phase difference ΔθG by adding +n·2π; and means for correcting a correction error caused by the correction means.
【請求項2】  少なくとも2つの周波数スペクトルの
周期的に連続してパルスを所定のパルス繰り返し期間で
発生する送信手段と、該送信手段に接続され、対象物に
対して送波することにより、少なくとも2群の対応する
反射波を受信する超音波トランスデュ−サと、該超音波
トランスデュ−サに接続され、上記2群の反射波を別々
に処理してドプラ−情報を生成する受信手段と、該受信
手段に接続され、上記反射波を評価して対象物の移動速
度を決定する評価処理手段とを備えたドプラ計測装置に
おいて、上記2群の各々に対応する位相差ベクトルY,
Y′とを求める第1の位相差検出手段と、該第1の位相
差検出手段により得られた各位相差ベクトルを各々加算
平均し、平均位相差ベクトルZ,Z′を求める手段と、
上記平均位相差ベクトルZ,Z′を加算し、和の位相差
ベクトルZ0を得る手段と、該和の位相差ベクトルZ0
から重心の位相差ΔθGを得る手段と、上記平均位相差
ベクトルZ,Z′から位相差の差のベクトルUを得る第
2の位相差検出手段と、上記位相差の差のベクトルUか
ら位相差の差ΔΔθを得る手段と、該位相差の差ΔΔθ
を指標とし、該指標に応じて誤った位相差ΔθGをΔθ
G+n・2πに補正する手段と、該補正手段により生じ
ることがある補正誤りを訂正する手段とを設けたことを
特徴とする高限界速パルスドプラ計測装置。
2. Transmitting means for periodically and continuously generating pulses of at least two frequency spectra in a predetermined pulse repetition period; an ultrasonic transducer for receiving two groups of corresponding reflected waves; and a receiving means connected to the ultrasonic transducer for separately processing the two groups of reflected waves to generate Doppler information. , and evaluation processing means connected to the receiving means and evaluating the reflected waves to determine the moving speed of the object, the phase difference vector Y corresponding to each of the two groups,
a first phase difference detection means for calculating Y'; a means for calculating average phase difference vectors Z and Z' by averaging each of the phase difference vectors obtained by the first phase difference detection means;
means for adding the average phase difference vectors Z and Z' to obtain a summed phase difference vector Z0;
a second phase difference detection means for obtaining a phase difference vector U from the average phase difference vectors Z and Z'; means for obtaining the difference ΔΔθ of the phase difference, and the difference ΔΔθ of the phase difference.
is used as an index, and the incorrect phase difference ΔθG is calculated as Δθ according to the index.
A high-limit-velocity pulse Doppler measuring device comprising means for correcting G+n·2π and means for correcting correction errors that may occur due to the correction means.
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