JPH0523333A - ドツプラ血流速測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微弱な血流情報成分を欠落させることなく、
不要なノイズ成分が削除された測定上有効なスペクトラ
ムを表示する。 【構成】 超音波探触子１３からの反射波信号のドップ
ラ効果成分を位相検波器２０で抽出して、ディジタル演
算部２２で周波数解析し、特性分析器２５で流速情報の
分布を分析してＭＡＸ値とＭＩＮ値を求め、この血流の
分布を（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つに分割し、その区
間に同期した特性分析器２５からの切り換え信号で、輝
度を必要とする血流区間は表示器１９で明るく表示する
ためのＡ特性処理部２４ｂと、不要なノイズ区間を表示
器１９で暗く表示するためのＢ特性処理部２４ｃをスイ
ッチ２４ａを切り換えて、縦軸に周波数、横軸に時間と
してリアルタイムで表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、超音波診断装置に利用
するドップラ血流速測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のドップラ血流速測定装置を
示している。

【０００３】図３において、１は超音波探触子、２は送
受信回路、３は信号処理部である。４はＡ／Ｄ変換器、
５はスキャンコンバータ、６はＤ／Ａ変換器、８は位相
検波器、９はＡ／Ｄ変換器、１０はＦＦＴ演算部、１１
はメモリ、１２は特性設定部である。

【０００４】次に、上記構成の動作について説明する。
体内組織からの反射波を超音波探触子１で電気信号に変
換し、送受信回路２を通じて信号処理部３で処理した信
号の中から、血液が流れていることにより発生するドッ
プラ効果成分を、位相検波器８で抽出する。このドップ
ラ効果成分信号がＡ／Ｄ変換器９を通じてＦＦＴ演算部
１０に供給されて周波数解析が行われる。ＦＦＴ演算部
１０で求めた流速情報はメモリ１１に記憶された後、特
性設定部１２で圧縮などのデータ変換を行い、この後、
信号処理部３からのドップラ効果成分信号がＡ／Ｄ変換
器４、スキャンコンバータ５を通じた信号とともにＤ／
Ａ変換器６に供給され、ここからのアナログ信号が表示
部７にパワースペクトラム表示として縦軸に周波数、横
軸に時間、強さ情報を輝度としてリアルタイムで表示さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のドップラ血流速測定装置では表示されている流速情
報の感度（輝度）を上げるために検出部の増幅度を上げ
ると流速成分と同様にノイズ成分も多くなり、最悪条件
ではノイズ成分と流速情報が略等価な輝度で表示されて
しまう。この改善のために各種のノイズ除去方法が提案
されているが、ノイズ成分と略同等な微弱な血流情報を
欠落させずに、不要なノイズ成分のみを除去することは
困難である。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、微弱な血流情報を欠落させることなく、不要なノイ
ズ成分のみが削除された測定上有効なスペクトラムを表
示することができる優れたドップラ血流速測定装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のドップラ血流速測定装置は、血流により体内
組織から反射された超音波信号を周波数解析する周波数
解析手段と、周波数解析手段で解析された周波数情報を
保持する保持回路と、保持回路からの周波数情報におけ
る周波数分布を分析する分析手段と、分析手段での分析
に応じた画像表示状態を設定する表示可変手段と、特性
可変手段で設定した画像表示状態でスペクトラム画像表
示を行う表示手段とを備えるものである。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明のドップラ血流速測定装置に
よれば、分析した血流区間とノイズ区間等に応じた画像
表示状態、例えば、輝度や色を血流区間とノイズ区間と
で変化させる信号処理を行って画像表示を行っているた
め、微弱な血流情報成分を欠落させることなく、不要な
ノイズ成分のみが削除された測定上有効なスペクトラム
を表示することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のドップラ血流速測定装置の実
施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１は、実施例の構成を示している。図１
において、１３は超音波探触子、１４は送受信回路、１
５は信号処理部である。１６はＡ／Ｄ変換器、１７はス
キャンコンバータ、１８はＤ／Ａ変換器、１９は測定結
果を表示するための表示器である。

【００１１】２０は信号処理部１５で信号処理された超
音波の反射波信号の中から血流の反射波情報を取り出
し、さらにドップラシフト成分を検出するための位相検
波器である。２１はＡ／Ｄ変換器、２２は周波数分析
（ＦＦＴ）を行うディジタル演算部、２３はその結果を
保持するメモリ、２５はメモリ２３に保持された流速情
報を分析する特性分析器、２４は特性分析器２５で求め
られた結果にしたがってスペクトラム表示のための特性
設定を切り換える特性変換器である。この特性変換器２
４では、スイッチ２４ａでスペクトラムの輝度を必要と
する血流区間は明るく表示させるためのＡ特性処理部２
４ｂを特性分析器２５からの切り換え信号で選択し、ま
た、不要なノイズ区間は暗く表示させるためのＢ特性処
理部２４ｃを特性分析器２５からの切り換え信号で選択
するようになっている。

【００１２】次に、上記構成における動作について説明
する。体内組織からの反射波を超音波探触子１３で電気
信号に変換し、送受信回路１４を通じて信号処理部１５
で処理した信号の中から、血液が流れていることにより
発生するドップラ効果成分を、位相検波器２０で抽出し
ている。このドップラ効果成分信号がＡ／Ｄ変換器２１
を通じてディジタル演算部２２に供給されて周波数解析
が行われる。

【００１３】ディジタル演算部２２で周波数解析された
結果がメモリ２３に保持されると、特性分析器２５によ
り図２に示すような流速情報の分布が分析され、ＭＡＸ
値（最高流速値）とＭＩＮ値（最低流速値）が求められ
る。

【００１４】この結果は血流の分布を（ａ）ＭＡＸ値以
上に速い流速を表示する部分、（ｂ）血流情報の流速を
表示する部分、（ｃ）ＭＩＮ値以下に遅い流速を表示す
る部分の３つに分割することができる。

【００１５】この（ａ）〜（ｃ）の区間分割情報を表示
するタイミングに同期させて、特性分析器２５からの切
り換え信号で特性変換器２４のスイッチ２４ａを切り換
える。この特性変換器２４のスイッチ２４ａの選択は、
主に血液情報を表示する区間とそれ以外の情報（主にノ
イズ成分など）を表示する区間とで表示の特性設定をダ
イナミックに切り換えるものであり、スペクトラムの輝
度を必要とする血流区間は表示器１９で明るく表示させ
るためのＡ特性処理部２４ｂを特性分析器２５からの切
り換え信号で特性変換器２４のスイッチ２４ａを切り換
えて選択する。

【００１６】また、不要なノイズ区間は表示器１９で暗
く表示させるためのＢ特性処理部２４ｃを特性分析器２
５からの切り換え信号で特性変換器２４のスイッチ２４
ａを切り換えて選択する。

【００１７】この特性変換器２４で選択した信号は、信
号処理部１５からのドップラ効果成分信号がＡ／Ｄ変換
器１６、スキャンコンバータ１７を通じた信号とともに
Ｄ／Ａ変換器１８に供給され、このアナログ信号が表示
部１９にパワースペクトラム表示として縦軸に周波数、
横軸に時間としてリアルタイムで表示される。

【００１８】このように、血液の速度分布が一般的には
正規分布しており、その平均流速値をほぼ中心としてＭ
ＡＸ値とＭＩＮ値との間に分布していることに着目し、
血液からの情報が分布している区間と、ノイズ成分が分
布している区間とを識別し、スペクトラム表示のための
特性設定、例えば、輝度を切り換え、血流情報を表示す
る区間と、それ以外の区間の輝度を切り換えて、主に血
流情報が分布している区間では全ての流速情報を欠落さ
せることなく表示し、それ以外の区間に分布しているノ
イズ成分を大幅に削除することが可能となり、表示上の
Ｓ／Ｎ比が改善されて測定上有効なスペクトラムの表示
ができる。

【００１９】なお、上記輝度の変化を色別で表示するよ
うにしても良い。また上記実施例では最高強度値（１０
０％）に対して９６％降下した地点をＭＡＸ値、ＭＩＮ
値として定義し、そのＭＡＸ値やＭＩＮ値を区間切り換
え情報として使用しているが流速情報の内側区間か外側
区間かを判断できる値であればその選定の手段は問わ
ず、また区間分割の数も３つに限るものではない。

【００２０】また、ＭＡＸ値、ＭＩＮ値はそれぞれ独立
に設定することも可能である。さらに、ソフトウエアに
よる分割点の検出、および切り換え制御の手段であって
も同等の効果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】上記説明より明らかなように本発明のド
ップラ血流速測定装置は、分析した血流区間とノイズ区
間等に応じた画像表示状態、例えば、輝度や色を血流区
間とノイズ区間とで変化させる信号処理を行って、画像
表示を行っているため、微弱な血流情報成分を欠落させ
ることなく、不要なノイズ成分のみが削除された測定上
有効なスペクトラムを表示することができるという効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のドップラ血流速測定装置の実施例にお
ける構成を示すブロック図

【図２】実施の動作説明に供される血流速度の分布を示
す特性図

【図３】従来のドップラ血流速測定装置の構成を示すブ
ロック図

【符号の説明】

１３ 超音波探触子 １５ 信号処理部 １７ スキャンコンバータ １９ 表示器 ２０ 位相検波器 ２２ ディジタル演算部 ２３ メモリ ２４ 特性変換器 ２４ａ スイッチ ２４ｂ Ａ特性処理部 ２４ｃ Ｂ特性処理部 ２５ 特性分析器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内川 智 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 血流により体内組織から反射された超音
   波信号を周波数解析する周波数解析手段と、上記周波数
   解析手段で解析された周波数情報を保持する保持回路
   と、上記保持回路からの周波数情報における周波数分布
   を分析する分析手段と、上記分析手段での分析に応じた
   画像表示状態を設定する表示可変手段と、上記特性可変
   手段で設定した画像表示状態でスペクトラム画像表示を
   行う表示手段とを備えるドップラ血流速測定装置。