JPH05277110A - 超音波ドプラ装置 - Google Patents
超音波ドプラ装置Info
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- JPH05277110A JPH05277110A JP8069592A JP8069592A JPH05277110A JP H05277110 A JPH05277110 A JP H05277110A JP 8069592 A JP8069592 A JP 8069592A JP 8069592 A JP8069592 A JP 8069592A JP H05277110 A JPH05277110 A JP H05277110A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速血流の流速でも高い精度で計測でき、良
好な血流速断層像を表示することが出来る。 【構成】 異なる２周波数の超音波をサンプリング時間
間隔で送信し、それら超音波による超音波エコーを受信
するプローブ２と、受信した超音波エコーについて異な
る２周波数ごとのドプラ成分の位相を検出する第１直交
検波部４，第２直交検波部５と、それらドプラ成分の位
相とドプラ位相絶対シフトの要請とにより１サンプリン
グ時間内でのドプラ成分の位相について「ドプラ成分の
ｎ（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と「２πに
満たない位相部分」とを演算し、それら２つの位相部分
に基づいて流速を算出する演算部６とを備える。
好な血流速断層像を表示することが出来る。 【構成】 異なる２周波数の超音波をサンプリング時間
間隔で送信し、それら超音波による超音波エコーを受信
するプローブ２と、受信した超音波エコーについて異な
る２周波数ごとのドプラ成分の位相を検出する第１直交
検波部４，第２直交検波部５と、それらドプラ成分の位
相とドプラ位相絶対シフトの要請とにより１サンプリン
グ時間内でのドプラ成分の位相について「ドプラ成分の
ｎ（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と「２πに
満たない位相部分」とを演算し、それら２つの位相部分
に基づいて流速を算出する演算部６とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超音波ドプラ装置に
関し、さらに詳しくは、高速血流の流速を高い精度で計
測できる超音波ドプラ装置する。
関し、さらに詳しくは、高速血流の流速を高い精度で計
測できる超音波ドプラ装置する。
【０００２】
【従来の技術】パルスドプラ法を利用した超音波ドプラ
装置では、最大検出周波数 ｆM=PRF/2の制約があり、計
測できる血流の流速は制限される。この制限を緩和して
高速血流の流速を計測する技術が提案されている。
装置では、最大検出周波数 ｆM=PRF/2の制約があり、計
測できる血流の流速は制限される。この制限を緩和して
高速血流の流速を計測する技術が提案されている。
【０００３】以下は、「日本超音波医学会講演論文集：
1990年5月 p223-224」に掲載された「２周波数法による
高速血流計測」の概略である。この「２周波数法による
高速血流計測」では、異なる中心周波数ｆ1，ｆ2を有す
る２つの超音波パルスを等しい時間間隔ごとに送信し、
受信した超音波エコーを連続する２段の複素自己相関器
で処理してドプラシフト（ｆ1dとｆ2dとの差）を得、流
速ｖを算出する。
1990年5月 p223-224」に掲載された「２周波数法による
高速血流計測」の概略である。この「２周波数法による
高速血流計測」では、異なる中心周波数ｆ1，ｆ2を有す
る２つの超音波パルスを等しい時間間隔ごとに送信し、
受信した超音波エコーを連続する２段の複素自己相関器
で処理してドプラシフト（ｆ1dとｆ2dとの差）を得、流
速ｖを算出する。
【０００４】すなわち、 ｖ=(ｆ1d-ｆ2d)/(ｆ1-ｆ2)・c/2cosθ …式（５１） として流速ｖが算出される。ただし、ｆ1dは ｆ1に対応
するドプラ周波数であり、ｆ2dは ｆ2に対応するドプラ
周波数である。また、ｃは音速であり、θは前記超音波
パルスと流速ｖの血流との挟角である。式（５１）によ
り、ｆ1とｆ2との差を小さくするのに伴って高速な血流
の流速を計測できることになる。なお、この論文では、
装置の条件がｆ1=3.0 MHz，ｆ2=3.5 MHzでの実験結果が
記載されている。
するドプラ周波数であり、ｆ2dは ｆ2に対応するドプラ
周波数である。また、ｃは音速であり、θは前記超音波
パルスと流速ｖの血流との挟角である。式（５１）によ
り、ｆ1とｆ2との差を小さくするのに伴って高速な血流
の流速を計測できることになる。なお、この論文では、
装置の条件がｆ1=3.0 MHz，ｆ2=3.5 MHzでの実験結果が
記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記「２周波数法によ
る高速血流計測」では、エリアシングを生じない流速を
｜ｆ1/(ｆ1-ｆ2)｜倍程度にアップすることが出来る。
前記装置の条件 ｆ1=3.0MHz，ｆ2=3.5 MHzでは｜3.0/
(3.0-3.5)｜=６倍程度にアップする。つまり、(ｆ1-
ｆ2)の圧縮が好適に作用している。
る高速血流計測」では、エリアシングを生じない流速を
｜ｆ1/(ｆ1-ｆ2)｜倍程度にアップすることが出来る。
前記装置の条件 ｆ1=3.0MHz，ｆ2=3.5 MHzでは｜3.0/
(3.0-3.5)｜=６倍程度にアップする。つまり、(ｆ1-
ｆ2)の圧縮が好適に作用している。
【０００６】ところが、ｆ1d，ｆ2d を推定する際に
は、(ｆ1-ｆ2)の圧縮が誤差を前記６倍程度に増幅させ
ることになり、流速ｖの誤差を大きくしてしまう問題点
がある。例えばｆ1d，ｆ2d の誤差を現行の５％とする
と、流速ｖの誤差は ｆ1d，ｆ2dの誤差と同程度である
ため、{流速ｖの誤差}=(5%+5%)・6=60%である。そこで、
この発明の目的は、高速血流の流速でも高い精度で計測
でき、良好な血流速断層像を表示することが出来るよう
な超音波ドプラ装置を提供することにある。
は、(ｆ1-ｆ2)の圧縮が誤差を前記６倍程度に増幅させ
ることになり、流速ｖの誤差を大きくしてしまう問題点
がある。例えばｆ1d，ｆ2d の誤差を現行の５％とする
と、流速ｖの誤差は ｆ1d，ｆ2dの誤差と同程度である
ため、{流速ｖの誤差}=(5%+5%)・6=60%である。そこで、
この発明の目的は、高速血流の流速でも高い精度で計測
でき、良好な血流速断層像を表示することが出来るよう
な超音波ドプラ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の超音波ドプラ
装置は、流速に応じたドプラ成分から流速を算出して血
流速断層像を表示する超音波ドプラ装置において、異な
る２以上の周波数の超音波をサンプリング時間間隔で送
信する送信手段と、それら超音波による超音波エコーを
受信する受信手段と、受信した超音波エコーについて前
記異なる２以上の周波数ごとのドプラ成分の位相を検出
するドプラ位相検出手段と、それらドプラ成分の位相と
ドプラ位相絶対シフトの要請とにより１サンプリング時
間内でのドプラ成分の位相について「ドプラ成分のｎ
（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と「２πに満
たない位相部分」とを演算するドプラ位相演算手段と、
演算された２つの位相部分に基づいて流速を算出する流
速算出手段とを具備したことを構成上の特徴とするもの
である。
装置は、流速に応じたドプラ成分から流速を算出して血
流速断層像を表示する超音波ドプラ装置において、異な
る２以上の周波数の超音波をサンプリング時間間隔で送
信する送信手段と、それら超音波による超音波エコーを
受信する受信手段と、受信した超音波エコーについて前
記異なる２以上の周波数ごとのドプラ成分の位相を検出
するドプラ位相検出手段と、それらドプラ成分の位相と
ドプラ位相絶対シフトの要請とにより１サンプリング時
間内でのドプラ成分の位相について「ドプラ成分のｎ
（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と「２πに満
たない位相部分」とを演算するドプラ位相演算手段と、
演算された２つの位相部分に基づいて流速を算出する流
速算出手段とを具備したことを構成上の特徴とするもの
である。
【０００８】
【作用】この発明の超音波ドプラ装置では、送信手段が
サンプリング時間間隔で送信する異なる２以上の周波数
の超音波による超音波エコーを、受信手段で受信する。
ドプラ位相検出手段は、前記異なる２以上の周波数ごと
のドプラ成分の位相を検出する。
サンプリング時間間隔で送信する異なる２以上の周波数
の超音波による超音波エコーを、受信手段で受信する。
ドプラ位相検出手段は、前記異なる２以上の周波数ごと
のドプラ成分の位相を検出する。
【０００９】ドプラ位相演算手段は、それらドプラ成分
の位相とドプラ位相絶対シフトの要請とにより、１サン
プリング時間内でのドプラ成分の位相について、「ドプ
ラ成分のｎ（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と
「２πに満たない位相部分」とを演算する。即ち、ドプ
ラ位相絶対シフトの要請に基づき、位相検出系の検出精
度が良いことを利用して、１サンプリング時間内でのド
プラ成分の位相について、「２πに満たない位相部分」
まで厳密に確定する。流速算出手段は、演算された２つ
の位相部分に基づいて流速を算出する。
の位相とドプラ位相絶対シフトの要請とにより、１サン
プリング時間内でのドプラ成分の位相について、「ドプ
ラ成分のｎ（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と
「２πに満たない位相部分」とを演算する。即ち、ドプ
ラ位相絶対シフトの要請に基づき、位相検出系の検出精
度が良いことを利用して、１サンプリング時間内でのド
プラ成分の位相について、「２πに満たない位相部分」
まで厳密に確定する。流速算出手段は、演算された２つ
の位相部分に基づいて流速を算出する。
【００１０】こうして、ドプラ位相絶対シフトの要請に
基づきドプラ成分を厳密に確定することにより高速な血
流の流速を計測できるようになる。また、算出された流
速の誤差は、ドプラ成分の誤差と同程度であり、極めて
小さくなる。
基づきドプラ成分を厳密に確定することにより高速な血
流の流速を計測できるようになる。また、算出された流
速の誤差は、ドプラ成分の誤差と同程度であり、極めて
小さくなる。
【００１１】
【実施例】以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図１は、この発明の超音波ドプ
ラ装置の一実施例のブロック図である。この超音波ドプ
ラ装置１において、プローブ２は、異なる周波数ｆ1，
ｆ2の成分を含む超音波ｆ（ｔ）を１サンプルボリュー
ムについてサンプリング時間Ｔごとに複数（＝サンプリ
ングナンバｋ（k=1,2,…））回だけ繰り返して送信す
る。そして、生体内の血流により反射される超音波エコ
ーを受信する。
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図１は、この発明の超音波ドプ
ラ装置の一実施例のブロック図である。この超音波ドプ
ラ装置１において、プローブ２は、異なる周波数ｆ1，
ｆ2の成分を含む超音波ｆ（ｔ）を１サンプルボリュー
ムについてサンプリング時間Ｔごとに複数（＝サンプリ
ングナンバｋ（k=1,2,…））回だけ繰り返して送信す
る。そして、生体内の血流により反射される超音波エコ
ーを受信する。
【００１２】前記サンプリングナンバｋだけ繰り返して
送信される超音波ｆ（ｔ）は、異なる周波数ｆ1，ｆ2の
成分をαsin(2πｆ1t+δ1)，βsin(2πｆ2t+δ2)とする
と ｆ(t)=αsin(2πｆ1t+δ1)+βsin(2πｆ2t+δ2) …（１） である。ただし、αは周波数ｆ1の成分の振幅であり、
βは周波数ｆ2の成分の振幅であり、ｔは時間である。
δ1は周波数ｆ1の成分の初期位相であり、δ2 は周波数
ｆ2の成分の初期位相である。
送信される超音波ｆ（ｔ）は、異なる周波数ｆ1，ｆ2の
成分をαsin(2πｆ1t+δ1)，βsin(2πｆ2t+δ2)とする
と ｆ(t)=αsin(2πｆ1t+δ1)+βsin(2πｆ2t+δ2) …（１） である。ただし、αは周波数ｆ1の成分の振幅であり、
βは周波数ｆ2の成分の振幅であり、ｔは時間である。
δ1は周波数ｆ1の成分の初期位相であり、δ2 は周波数
ｆ2の成分の初期位相である。
【００１３】送信された超音波ｆ（ｔ）と流速ｖの血流
との挟角をθとし，音速をｃとすると、その超音波ｆ
（ｔ）の異なる周波数ｆ1，ｆ2の成分についてのドプラ
周波数ｆ1d，ｆ2dは、 ｆ1d=(2v・cosθ/c)・ｆ1 …（２） ｆ2d=(2v・cosθ/c)・ｆ2 …（３） である。すなわち、プローブ２で受信される超音波は、
前記超音波ｆ（ｔ）の周波数ｆ1の成分ではドプラ周波
数ｆ1dだけシフトし，周波数ｆ2の成分ではドプラ周波
数ｆ2dだけシフトしたものである。
との挟角をθとし，音速をｃとすると、その超音波ｆ
（ｔ）の異なる周波数ｆ1，ｆ2の成分についてのドプラ
周波数ｆ1d，ｆ2dは、 ｆ1d=(2v・cosθ/c)・ｆ1 …（２） ｆ2d=(2v・cosθ/c)・ｆ2 …（３） である。すなわち、プローブ２で受信される超音波は、
前記超音波ｆ（ｔ）の周波数ｆ1の成分ではドプラ周波
数ｆ1dだけシフトし，周波数ｆ2の成分ではドプラ周波
数ｆ2dだけシフトしたものである。
【００１４】また、ドプラ位相絶対シフトは、 2πｆ1d・ｋＴ=ｎk・2π+Ｓ1,k …（４） 2πｆ2d・ｋＴ=ｍk・2π+Ｓ2,k …（５） である。ただし、ｎk＝自然数，ｍk＝自然数である。
Ｓ1,k （0＜Ｓ1,k＜2π）はドプラ周波数ｆ1d の成分の
位相であり、Ｓ2,k （0＜Ｓ2,k＜2π）はドプラ周波数
ｆ2d の成分の位相である。
Ｓ1,k （0＜Ｓ1,k＜2π）はドプラ周波数ｆ1d の成分の
位相であり、Ｓ2,k （0＜Ｓ2,k＜2π）はドプラ周波数
ｆ2d の成分の位相である。
【００１５】図１に戻り、プローブ２で受信された超音
波は、ビームフォーマ３を経て、受信信号Ｇ（ｔ）とし
て、第１直交検波部４と第２直交検波部５とに入力され
る。第１直交検波部４では、前記受信信号Ｇ（ｔ）を２
チャンネルに分けて前記超音波ｆ（ｔ）の周波数ｆ1 と
等しい第１基準信号４ａにより直交検波する。そして、
第１ＬＰＦ４ｂ，４ｂ、Ａ／Ｄ変換器４ｃ，４ｃ、第１
ＭＴＩ４ｄ，４ｄ、位相算出器４ｅ、符号判別器４ｇ，
４ｇを経て、第１位相判定部４ｈからドプラ周波数ｆ1d
の成分についての位相Ｓ1,kを出力する。
波は、ビームフォーマ３を経て、受信信号Ｇ（ｔ）とし
て、第１直交検波部４と第２直交検波部５とに入力され
る。第１直交検波部４では、前記受信信号Ｇ（ｔ）を２
チャンネルに分けて前記超音波ｆ（ｔ）の周波数ｆ1 と
等しい第１基準信号４ａにより直交検波する。そして、
第１ＬＰＦ４ｂ，４ｂ、Ａ／Ｄ変換器４ｃ，４ｃ、第１
ＭＴＩ４ｄ，４ｄ、位相算出器４ｅ、符号判別器４ｇ，
４ｇを経て、第１位相判定部４ｈからドプラ周波数ｆ1d
の成分についての位相Ｓ1,kを出力する。
【００１６】第２直交検波部５では、前記受信信号Ｇ
（ｔ）を２チャンネルに分けて前記超音波ｆ（ｔ）の周
波数ｆ2 と等しい第２基準信号５ａにより直交検波す
る。そして、第２ＬＰＦ５ｂ，５ｂ、Ａ／Ｄ変換器５
ｃ，５ｃ、第２ＭＴＩ５ｄ，５ｄ、位相算出器５ｅ、符
号判別器５ｇ，５ｇを経て、第１位相判定部５ｈからド
プラ周波数ｆ2dの成分についての位相Ｓ2,kを出力す
る。
（ｔ）を２チャンネルに分けて前記超音波ｆ（ｔ）の周
波数ｆ2 と等しい第２基準信号５ａにより直交検波す
る。そして、第２ＬＰＦ５ｂ，５ｂ、Ａ／Ｄ変換器５
ｃ，５ｃ、第２ＭＴＩ５ｄ，５ｄ、位相算出器５ｅ、符
号判別器５ｇ，５ｇを経て、第１位相判定部５ｈからド
プラ周波数ｆ2dの成分についての位相Ｓ2,kを出力す
る。
【００１７】さて、サンプリングナンバｋのドプラ周波
数ｆ1d，ｆ2dの成分について着目すると、前記ドプラ位
相絶対シフトの制限は図２の如くである。Ｔ１はドプラ
周波数ｆ1dの周期であり、Ｔ２はドプラ周波数ｆ2dの周
期である。
数ｆ1d，ｆ2dの成分について着目すると、前記ドプラ位
相絶対シフトの制限は図２の如くである。Ｔ１はドプラ
周波数ｆ1dの周期であり、Ｔ２はドプラ周波数ｆ2dの周
期である。
【００１８】ここで、ドプラ周波数ｆ1dの成分とｆ2dの
成分とでサンプリング時間Ｔが等しいことから、 (ｎk・2π+Ｓ1,k)/2πｆ1d=(ｍk・2π+Ｓ2,k)/2πｆ2d …（６） である。同様に次のサンプリングについては、 (ｎk+1・2π+Ｓ1,k+1)/2πｆ1d=(ｍk+1・2π+Ｓ2,k+1)/2πｆ2d …（７） である。これら式（６），（７）から ｎk=[{(ｍk・2π+Ｓ2,k)ｆ1d/ｆ2d}-Ｓ1,k]/2π …（８） ｎk+1=[{(ｍk+1・2π+Ｓ2,k+1)ｆ1d/ｆ2d}-Ｓ1,k+1]/2π …（９） である。さらに、{式（８）}-{式（９）}から Δｎ=ｎk+1-ｎk =[{(Δｍ・2π+Ｓ2,k+1-Ｓ2,k)ｆ1d/ｆ2d}-(Ｓ1,k+1-Ｓ1,k)]/2π 但し、Δｎ=自然数，Δｍ=ｍk+1-ｍk=自然数 …（１０） である。
成分とでサンプリング時間Ｔが等しいことから、 (ｎk・2π+Ｓ1,k)/2πｆ1d=(ｍk・2π+Ｓ2,k)/2πｆ2d …（６） である。同様に次のサンプリングについては、 (ｎk+1・2π+Ｓ1,k+1)/2πｆ1d=(ｍk+1・2π+Ｓ2,k+1)/2πｆ2d …（７） である。これら式（６），（７）から ｎk=[{(ｍk・2π+Ｓ2,k)ｆ1d/ｆ2d}-Ｓ1,k]/2π …（８） ｎk+1=[{(ｍk+1・2π+Ｓ2,k+1)ｆ1d/ｆ2d}-Ｓ1,k+1]/2π …（９） である。さらに、{式（８）}-{式（９）}から Δｎ=ｎk+1-ｎk =[{(Δｍ・2π+Ｓ2,k+1-Ｓ2,k)ｆ1d/ｆ2d}-(Ｓ1,k+1-Ｓ1,k)]/2π 但し、Δｎ=自然数，Δｍ=ｍk+1-ｍk=自然数 …（１０） である。
【００１９】この式（１０）は、１サンプリング時間Ｔ
について、前記ドプラ位相絶対シフトの式（４），
（５）を一般化したものに相当する。そこで、式（１
０）中の (Ｓ1,k+1-Ｓ1,k) はドプラ周波数ｆ1dの成分
についての位相Ｓ1,kの平均値に相当し，(Ｓ2,k+1-Ｓ
2,k)はドプラ周波数ｆ2dの成分についての位相Ｓ2,kの
平均値に相当する。
について、前記ドプラ位相絶対シフトの式（４），
（５）を一般化したものに相当する。そこで、式（１
０）中の (Ｓ1,k+1-Ｓ1,k) はドプラ周波数ｆ1dの成分
についての位相Ｓ1,kの平均値に相当し，(Ｓ2,k+1-Ｓ
2,k)はドプラ周波数ｆ2dの成分についての位相Ｓ2,kの
平均値に相当する。
【００２０】図１に戻って、演算部６では、第１算出部
６ａが、第１直交検波部４から出力されるｋ個の位相Ｓ
1,kの数列{Ｓ1,k}についてＦＦＴを施して重心ドプラ周
波数(ｆ1d)Fを算出する。また、第２直交検波部５から
出力されるｋ個の位相Ｓ2,kの数列{Ｓ2,k}についてＦＦ
Ｔを施して重心ドプラ周波数(ｆ2d)Fを算出する。
６ａが、第１直交検波部４から出力されるｋ個の位相Ｓ
1,kの数列{Ｓ1,k}についてＦＦＴを施して重心ドプラ周
波数(ｆ1d)Fを算出する。また、第２直交検波部５から
出力されるｋ個の位相Ｓ2,kの数列{Ｓ2,k}についてＦＦ
Ｔを施して重心ドプラ周波数(ｆ2d)Fを算出する。
【００２１】ここで、 2π(ｆ1d)FＴ＝Ｓ1(＝Ｓ1,kの平均値） …（１１） 2π(ｆ2d)FＴ＝Ｓ2(＝Ｓ2,kの平均値） …（１２） により、前記式（１０）は、 Δｎ=[{(Δｍ・2π+Ｓ2)ｆ1d/ｆ2d}-(Ｓ1)]/2π =[{(Δｍ・2π+Ｓ2)ｆ1/ｆ2}-(Ｓ1)]/2π …（１３） である。
【００２２】第２算出部６ｂは、図３に示すように、前
記式（１３）を満たすΔｎ，Δｍを求めて（ステップＳ
ｔ３）、流速ｖを算出する（ステップＳｔ５）。なお、
ステップＳｔ３におけるεは、R=INT(R) または R=INT
(R)+1と判断できる範囲を示す。また、流速ｖの算出
は、式（２）および式（４）より ｖ1=(ｆ1d/ｆ1)・c/2cosθ =[{Δｎ+(ｆ1d)FＴ}/ｆ1Ｔ]・c/2cosθ としてｖ1を算出し、式（３）および式（５）より ｖ2=(ｆ2d/ｆ2)・c/2cosθ =[{Δｎ+(ｆ2d)FＴ}/ｆ2Ｔ]・c/2cosθ としてｖ2 を算出して、それらの平均をとる。こうし
て、算出された流速ｖは、後段の画像メモリに出力され
る。
記式（１３）を満たすΔｎ，Δｍを求めて（ステップＳ
ｔ３）、流速ｖを算出する（ステップＳｔ５）。なお、
ステップＳｔ３におけるεは、R=INT(R) または R=INT
(R)+1と判断できる範囲を示す。また、流速ｖの算出
は、式（２）および式（４）より ｖ1=(ｆ1d/ｆ1)・c/2cosθ =[{Δｎ+(ｆ1d)FＴ}/ｆ1Ｔ]・c/2cosθ としてｖ1を算出し、式（３）および式（５）より ｖ2=(ｆ2d/ｆ2)・c/2cosθ =[{Δｎ+(ｆ2d)FＴ}/ｆ2Ｔ]・c/2cosθ としてｖ2 を算出して、それらの平均をとる。こうし
て、算出された流速ｖは、後段の画像メモリに出力され
る。
【００２３】この超音波ドプラ装置１では、ドプラ位相
絶対シフトの要請に基づきドプラ周波数ｆ1d，ｆ2dを厳
密に確定することにより高速血流の流速を高い精度で計
測でき、良好な血流速断層像を表示することが出来る。
絶対シフトの要請に基づきドプラ周波数ｆ1d，ｆ2dを厳
密に確定することにより高速血流の流速を高い精度で計
測でき、良好な血流速断層像を表示することが出来る。
【００２４】次に、従来例との比較のために、この超音
波ドプラ装置１による流速ｖの誤差について検討する。
従来例の装置の条件と同様にｆ1=3.0 MHz，ｆ2=3.5 MHz
とし、例えばｃ=1540 m/s，ｖ=1.54 m/s，θ=0 とする
と、ｆ1d=6 KHz,ｆ2d=7 KHzである。これらｆ1d，ｆ2d
を用い、式（１３）を変形して Ｓ2=(7/6)Ｓ1+(7/6)・2π{Δｎ−Δｍ・(6/7)} …（１４） である。この式（１４）は、図４に示すように、勾配(7
/6)で Ｓ1軸の切片とＳ2軸の切片とがΔｎ，Δｍの値に
応じて変わる直線群である。
波ドプラ装置１による流速ｖの誤差について検討する。
従来例の装置の条件と同様にｆ1=3.0 MHz，ｆ2=3.5 MHz
とし、例えばｃ=1540 m/s，ｖ=1.54 m/s，θ=0 とする
と、ｆ1d=6 KHz,ｆ2d=7 KHzである。これらｆ1d，ｆ2d
を用い、式（１３）を変形して Ｓ2=(7/6)Ｓ1+(7/6)・2π{Δｎ−Δｍ・(6/7)} …（１４） である。この式（１４）は、図４に示すように、勾配(7
/6)で Ｓ1軸の切片とＳ2軸の切片とがΔｎ，Δｍの値に
応じて変わる直線群である。
【００２５】また、前記Δｎ，Δｍの値は、ドプラ位相
絶対シフトの要請により取り得る範囲は図４の如くに制
限されている。そして、式（１４）に対応する直線Ｌ
（図５参照）は、ステップＳｔ３（図３参照）にてΔ
ｎ，Δｍが求まったところで唯一に決定される。
絶対シフトの要請により取り得る範囲は図４の如くに制
限されている。そして、式（１４）に対応する直線Ｌ
（図５参照）は、ステップＳｔ３（図３参照）にてΔ
ｎ，Δｍが求まったところで唯一に決定される。
【００２６】ここで、Ｓ1の誤差範囲をΔ1，Ｓ2の誤差
範囲をΔ2とすると、Δ1とΔ2とによる誤差の最大値ｄ
は、 ｄ=(7/6)Δ1+Δ2＜2π/6 …（１５） である（図５参照）。Ｓ1の誤差範囲とＳ2の誤差範囲と
が同程度（ΔＳ=Δ1=Δ2）として、式（１５）からΔＳ
＜2π/13である。
範囲をΔ2とすると、Δ1とΔ2とによる誤差の最大値ｄ
は、 ｄ=(7/6)Δ1+Δ2＜2π/6 …（１５） である（図５参照）。Ｓ1の誤差範囲とＳ2の誤差範囲と
が同程度（ΔＳ=Δ1=Δ2）として、式（１５）からΔＳ
＜2π/13である。
【００２７】仮にΔＳ1=2π/13とすると、式（１１）か
ら Δ(ｆ1d)F=ΔＳ1/(2πＴ)=1/(13Ｔ)=ｆT/13 である。例えばｆT=6 KHzとすると、Δ(ｆ1d)F=461.5 H
z である。すなわち、ドプラ周波数ｆ1dの誤差は大きく
見積もっても７％程度である。
ら Δ(ｆ1d)F=ΔＳ1/(2πＴ)=1/(13Ｔ)=ｆT/13 である。例えばｆT=6 KHzとすると、Δ(ｆ1d)F=461.5 H
z である。すなわち、ドプラ周波数ｆ1dの誤差は大きく
見積もっても７％程度である。
【００２８】したがって、流速ｖの誤差も大きく見積も
って７％程度であり、従来例に比較して飛躍的に向上し
ている。なお、ΔＳ＜2π/13 即ち「ドプラ周波数 ｆ1d
の誤差は大きく見積もって７％程度」は、直線Ｌを唯一
に決定するための必要条件であり、これは従来技術にて
既に達成されている。
って７％程度であり、従来例に比較して飛躍的に向上し
ている。なお、ΔＳ＜2π/13 即ち「ドプラ周波数 ｆ1d
の誤差は大きく見積もって７％程度」は、直線Ｌを唯一
に決定するための必要条件であり、これは従来技術にて
既に達成されている。
【００２９】
【発明の効果】この発明の超音波ドプラ装置によれば、
高速血流の流速でも高い精度で計測でき、良好な血流速
断層像を表示することが出来るようになる。
高速血流の流速でも高い精度で計測でき、良好な血流速
断層像を表示することが出来るようになる。
【図１】この発明の超音波ドプラ装置の一実施例の要部
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の装置に係るドプラ位相絶対シフトについ
ての説明図である。
ての説明図である。
【図３】図１の装置の第２算出部の処理についてのフロ
ー図である。
ー図である。
【図４】図１の装置の第２算出部の処理についての説明
図である。
図である。
【図５】図１の装置の第２算出部の処理に係る「２πに
満たない位相部分」の誤差についての説明図である。
満たない位相部分」の誤差についての説明図である。
１ 超音波ドプラ装置 ２ プローブ ３ ビームフォーマ ４ 第１直交検波部 ５ 第２直交検波部 ６ 演算部 ６ａ 第１算出部 ６ｂ 第２算出部 ｆ1d ドプラ周波数 ｆ2d ドプラ周波数
Claims (1)
- 【請求項１】 流速に応じたドプラ成分から流速を算出
して血流速断層像を表示する超音波ドプラ装置におい
て、 異なる２以上の周波数の超音波をサンプリング時間間隔
で送信する送信手段と、それら超音波による超音波エコ
ーを受信する受信手段と、受信した超音波エコーについ
て前記異なる２以上の周波数ごとのドプラ成分の位相を
検出するドプラ位相検出手段と、それらドプラ成分の位
相とドプラ位相絶対シフトの要請とにより１サンプリン
グ時間内でのドプラ成分の位相について「ドプラ成分の
ｎ（ｎ＝自然数）周期に対応する位相部分」と「２πに
満たない位相部分」とを演算するドプラ位相演算手段
と、演算された２つの位相部分に基づいて流速を算出す
る流速算出手段とを具備したことを特徴とする超音波ド
プラ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069592A JPH05277110A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超音波ドプラ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8069592A JPH05277110A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超音波ドプラ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05277110A true JPH05277110A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13725468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8069592A Pending JPH05277110A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 超音波ドプラ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05277110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009261539A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2010082425A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
| JP2015084978A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | フクダ電子株式会社 | カラードプラ超音波診断装置 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP8069592A patent/JPH05277110A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009261539A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Aloka Co Ltd | 超音波診断装置 |
| JP2010082425A (ja) * | 2008-09-03 | 2010-04-15 | Fujifilm Corp | 超音波診断装置 |
| JP2015084978A (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | フクダ電子株式会社 | カラードプラ超音波診断装置 |
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