JPH0531111A - 超音波ドプラ血流計 - Google Patents

超音波ドプラ血流計

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Publication number
JPH0531111A
JPH0531111A JP19310691A JP19310691A JPH0531111A JP H0531111 A JPH0531111 A JP H0531111A JP 19310691 A JP19310691 A JP 19310691A JP 19310691 A JP19310691 A JP 19310691A JP H0531111 A JPH0531111 A JP H0531111A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
filter
target value
blood flow
mti filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP19310691A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Hagiwara
尚 萩原
Hiroshi Fukukita
博 福喜多
Morio Nishigaki
森雄 西垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to EP92306542A priority patent/EP0524774B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラッタ信号である低周波信号の周波数分布
に応じて低周波信号を除去するフィルタの特性を自動的
に調整することができるようにした超音波ドプラ血流計
を提供する。 【構成】 MTIフィルタ5の入力信号と出力信号のパ
ワーをパワー演算部10と11により算出する。算出結
果を比較部12で比較する。比較部12の比較結果が目
標値発生部13で設定したMTIフィルタ5において除
去する低周波信号の目標値になるように、係数制御部1
4でMTIフィルタ5の特性を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医用分野において使用
し、超音波のドプラ現象を利用して生体内の血流を測定
し、画像表示を行う超音波ドプラ血流計に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、超音波のドプラ現象を利用し、生
体中の血流分布を色に対応させ、白黒の2次元断層像と
重ね合わせて表示するようにした超音波ドプラ血流計が
知られている。以下、従来の超音波ドプラ血流計につい
て図面を参照しながら説明する。
【0003】図10は従来の超音波ドプラ血流計を示す
ブロック図である。図10において、101はプローブ
であり、電気パルス信号を超音波パルスに変換して生体
内に送信し、生体内からのエコー信号を受信して電気信
号に変換する。102はプローブ101に送出する電気
パルス信号を発生する送信部、103はプローブ101
で変換した電気信号を増幅する受信部、104は受信部
103から出力されるエコー信号を位相検波する位相検
波部、105は位相検波信号から不要なクラッタ成分を
除去するMTIフィルタ、106はクラッタ成分除去後
の位相検波信号から反射体である血流の速度を算出する
速度演算部、107は受信部103からのエコー信号を
もとにBモード信号を発生する包絡線検波部、108は
速度演算部106からの信号と、包絡線検波部107か
らのBモード信号を混合してテレビ信号に変換するディ
ジタルスキャンコンバータ(D.S.C.)、109は
変換されたテレビ信号を映出するモニタである。
【0004】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。送信部102で発生した電気パルス信号
は、プローブ101により超音波パルスに変換され、生
体に照射される。照射された超音波パルスは生体内の組
織や血流等の音響インピーダンスの異なる部分で反射さ
れ、プローブ101に到達して電気信号に変換される。
このエコー信号は受信部103により増幅され、位相検
波部104により位相検波される。位相検波部104よ
り出力された位相検波信号(複素信号)は、MTIフィ
ルタ105により血管壁などの生体組織から反射した低
周波信号である不要なクラッタ成分が除去された後、速
度演算部106において血流速度が算出される。一方、
受信部103により増幅されたエコー信号は包絡線検波
部107によりBモード信号となる。速度演算部106
から出力される信号と、包絡線検波部107から出力さ
れるBモード信号がディジタルスキャンコンバータ10
8により適切なテレビ信号に変換され、モニタ109に
2次元血流像として映出される。その際、MTIフィル
タ105の周波数特性については、装置の操作者が、操
作パネルから指示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波ドプラ血流計では、最適な血流映像を得るた
めに、被検部位での不要なクラッタ信号の速度に応じて
MTIフィルタ105のカットオフ特性を設定し直さな
ければならないという問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、被検部位でのクラッタ信号である低周波
信号の周波数分布に応じ、この低周波信号を除去するフ
ィルタのカットオフ特性を適切な値に自動的に設定する
ことができ、したがって、適切な血流像を得ることがで
きると共に、診断の作業性を向上させることができるよ
うにした超音波ドプラ血流計を提供することを目的とす
るものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、生体内に超音波を送信し、生体内の反射
体からのエコー信号を受信する手段と、受信したエコー
信号の位相検波を行う位相検波手段と、位相検波信号か
ら低周波信号を除去するフィルタと、このフィルタに対
する入力信号とフィルタからの出力信号のパワーを算出
するパワー演算手段と、上記両パワーを比較するパワー
比較手段と、上記フィルタにおいて除去する低周波信号
の目標値を設定する目標値設定手段と、上記比較手段か
らの信号が上記目標値設定手段で設定された目標値にな
るように上記フィルタの特性を制御する制御手段と、反
射体の運動速度を算出する速度演算手段とを備えたもの
である。
【0008】そして、上記目標値設定手段が目標値を操
作パネルから設定することができるようにするのが好ま
しい。
【0009】
【作用】したがって、本発明によれば、受信したエコー
信号からクラッタ信号である低周波信号を除去するフィ
ルタの入力信号と出力信号のパワーをパワー演算手段に
より算出して比較手段により比較し、その値が目標値設
定手段で設定した目標値になるように、フィルタの係数
を制御手段により調整する。このようにクラッタ信号で
ある低周波信号の周波数分布に応じ、操作パネルを操作
することなく、フィルタの特性を適切な値に自動的に設
定することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例における超音波ド
プラ血流計を示すブロック図である。
【0012】図1において、1はプローブであり、電気
パルス信号を超音波パルスに変換して生体内に送信し、
生体内からのエコー信号を受信して電気信号に変換す
る。2はプローブ1に送出する電気パルス信号を発生す
る送信部、3はプローブ1で変換した電気信号を増幅す
る受信部、4は受信部3から出力されるエコー信号を位
相検波する位相検波部、5は位相検波信号から不要なク
ラッタ成分を除去するMTIフィルタ、6はクラッタ成
分除去後の位相検波信号から反射体である血流の速度を
算出する速度演算部、7は受信部3からのエコー信号を
もとにBモード信号を発生する包絡線検波部、8は速度
演算部6からの信号と、包絡線検波部7からのBモード
信号を混合してテレビ信号に変換するディジタルスキャ
ンコンバータ(D.S.C.)、9は変換されたテレビ
信号を映出するモニタである。10はMTIフィルタ5
に入力する位相検波信号のパワーを算出する入力パワー
演算部、11はMTIフィルタ5から出力する位相検波
信号のパワーを算出する出力パワー演算部、12は各パ
ワー演算部10、11で算出されたパワーを比較する比
較部、13はMTIフィルタ5において除去するクラッ
タ信号の量の目標値を設定する目標値発生部であり、目
標値は操作パネルの操作により設定するのが好ましい。
14は比較部12からの信号が目標値発生部13からの
目標値と等しくなるように、MTIフィルタ5のフィル
タ係数の制御を行う係数制御部である。
【0013】以上の構成について、以下、その動作と共
に更に詳細に説明する。送信部2で発生した電気パルス
信号は、プローブ1により超音波パルスに変換され、生
体に照射される。照射された超音波パルスは生体内の組
織や血流等の音響インピーダンスの異なる部分で反射さ
れ、プローブ1に到達して電気信号に変換される。この
エコー信号は受信部3により増幅され、位相検波部4に
より位相検波される。位相検波部4より出力された位相
検波信号は、MTIフィルタ5により血管壁などの生体
組織から反射した低周波信号である不要なクラッタ成分
が除去された後、速度演算部6において血流速度が算出
される。一方、受信部3により増幅されたエコー信号は
包絡線検波部7によりBモード信号となる。速度演算部
6から出力される信号と、包絡線検波部7から出力され
るBモード信号がディジタルスキャンコンバータ8によ
り混合されて適切なテレビ信号に変換され、モニタ9に
2次元血流像として映出される。そして、上記のように
MTIフィルタ5に入力する位相検波信号のパワーが入
力パワー演算部10により演算され、MTIフィルタ5
から出力する位相検波信号が出力パワー演算部10によ
り演算される。これらのパワーが比較部12により比較
され、この比較結果が係数制御部14に入力される。係
数制御部14は比較部12の出力が目標値発生部13か
らの目標値と等しくなるように、MTIフィルタ5のフ
ィルタ係数の制御を行う。
【0014】入力パワー演算部10および出力パワー演
算部11の詳細な構成例を図2に示す。2乗器20、2
1と加算器22で2つの入力信号の2乗和を計算し、そ
れをANDゲート23によりゲート信号24が真の間、
累積加算器25に導いて累積加算する。累積加算器25
はクリア信号26によりゼロにセットされる。ゲート信
号24は超音波走査が血流検出領域であるときに真とな
る。クリア信号26は超音波走査のフレーム同期信号に
より真となる。
【0015】比較部12の構成例を図3に示す。比較部
12はパワー演算部10、11からの信号a、bの割算
を行う。
【0016】係数制御部14によるフィルタ係数の制御
方法の詳細について説明する。図4はクラッタ信号と血
流信号の混在したMTIフィルタ5の入力信号の周波数
分布の説明図である。図4における領域Aはクラッタ信
号であり、領域Bは血流信号である。この信号を図5に
示すようなカットオフ周波数を持ったMTIフィルタ5
に通したとき、MTIフィルタ5の入力と出力との比
と、MTIフィルタ5のカットオフ周波数との関係は、
図6に示すようになる。これは一般に単調減少関数とな
る。
【0017】このようなMTIフィルタ5の入力と出力
との比と、MTIフィルタ5のカットオフ周波数との関
係を用い、係数制御部14において、図7に示すフロー
チャートに従い、MTIフィルタ係数の制御を行う。ま
ず、MTIフィルタ5のカットオフ周波数fcを初期値
に設定する(ステップ31)。次に、超音波走査のフレ
ーム同期信号が来るタイミングで、比較部12から入力
する(ステップ32)。次に、比較部12からの入力i
が、目標値発生部13からの目標値に対してある範囲α
内にあるか否かについて判定し、範囲α内にあれば上記
ステップ32に戻る。比較部12からの入力が範囲α内
になければ、比較部12からの入力が目標値より大きい
か否かについて判定し(ステップ34)、目標値より大
きければ、MTIフィルタ5のカットオフ周波数を現在
の値より大きな値に設定し(ステップ34−1)、上記
ステップ32に戻る。目標値より小さければ、MTIフ
ィルタ5のカットオフ周波数を現在の値より小さな値に
設定し(ステップ34−2)、上記ステップ32に戻
る。
【0018】次に、クラッタの速度変化と、MTIフィ
ルタ5のカットオフ周波数制御の様子を説明する。図8
はMTIフィルタ5へ入力される信号の周波数分布を示
す。今、実線で示す周波数分布の信号が入力されている
とする。MTIフィルタ5の入力と出力との比と、MT
Iフィルタ5のカットオフ周波数との関係を図9に示
す。目標値がrに設定されていたとすると、MTIフィ
ルタ5のカットオフ周波数は、f1となっている。ここ
で、MTIフィルタ5の入力信号が、図8の点線で示さ
れた周波数分布に変化したとすると、MTIフィルタ5
の入力と出力との比と、MTIフィルタ5のカットオフ
周波数との関係も、図9の点線のように変化する。する
と、比較部12からの出力は、reとなり、目標値rよ
り大きくなるので、係数制御部14はカットオフ周波数
をf1より大きくする。そして、最終的には、カットオ
フ周波数はf2のところまで増加される。これにより、
図8から明らかなようにクラッタの速度に応じたカット
オフ周波数の調整がなされる。
【0019】このように、上記実施例によれば、係数制
御部14がMTIフィルタ5によるクラッタ除去の割合
を常に一定に保つため、クラッタの速度変化によるMT
Iフィルタ5のカットオフ周波数の調整を操作者が行う
必要がなくなる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
信したエコー信号からクラッタ信号である低周波信号を
除去するフィルタの入力信号と出力信号のパワーをパワ
ー演算手段により算出して比較手段により比較し、その
比較結果が目標値設定手段で設定された目標値になるよ
うに、フィルタの特性を制御手段により調整するように
している。このようにクラッタ信号である低周波信号の
速度変化によるフィルタのカットオフ周波数の調整を操
作者が行う必要がなくなり、自動的に行うことができ
る。したがって、適切な血流像を得ることができると共
に、診断の作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における超音波ドプラ血流計
を示すブロック図
【図2】同超音波ドプラ血流計に用いるパワー演算部の
詳細を示すブロック図
【図3】同超音波ドプラ血流計に用いる比較部の詳細を
示すブロック図
【図4】同超音波ドプラ血流計に用いるMTIフィルタ
に入力される信号の周波数分布の説明図
【図5】同MTIフィルタの周波数特性の説明図
【図6】同MTIフィルタのカットオフ周波数と、同M
TIフィルタへの入力信号パワーと同MTIフィルタか
らの出力信号パワーとの比の関係を説明した図
【図7】同超音波ドプラ血流計に用いる係数制御部の制
御手順説明用のフローチャート
【図8】上記MTIフィルタに入力される2種類の信号
の周波数分布の説明図
【図9】図8に対応したMTIフィルタのカットオフ周
波数と、MTIフィルタへの入出力信号パワー比との関
係を説明した図
【図10】従来の超音波ドプラ血流計を示すブロック図
【符号の説明】
1 プローブ 2 送信部 3 受信部 4 位相検波部 5 MTIフィルタ 6 速度演算部 7 包絡線検波部 8 ディジタルスキャンコンバータ 9 モニタ 10 入力パワー演算部 11 出力パワー演算部 12 比較部 13 目標値発生部 14 係数制御部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体内に超音波を送信し、生体内の反射
    体からのエコー信号を受信する手段と、受信したエコー
    信号の位相検波を行う位相検波手段と、位相検波信号か
    ら低周波信号を除去するフィルタと、このフィルタに対
    する入力信号とフィルタからの出力信号のパワーを算出
    するパワー演算手段と、上記両パワーを比較するパワー
    比較手段と、上記フィルタにおいて除去する低周波信号
    の目標値を設定する目標値設定手段と、上記比較手段か
    らの信号が上記目標値設定手段で設定された目標値にな
    るように上記フィルタの特性を制御する制御手段と、反
    射体の運動速度を算出する速度演算手段とを備えた超音
    波ドプラ血流計。
  2. 【請求項2】 目標値設定手段が目標値を操作パネルか
    ら設定する請求項1記載の超音波ドプラ血流計。
JP19310691A 1991-07-25 1991-08-01 超音波ドプラ血流計 Pending JPH0531111A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19310691A JPH0531111A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 超音波ドプラ血流計
US07/912,752 US5269308A (en) 1991-07-25 1992-07-13 Ultrasonic doppler imaging apparatus
EP92306542A EP0524774B1 (en) 1991-07-25 1992-07-16 Ultrasonic doppler imaging apparatus
DE69229249T DE69229249T2 (de) 1991-07-25 1992-07-16 Bildgebender Ultraschall-Doppler-Apparat

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19310691A JPH0531111A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 超音波ドプラ血流計

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JPH0531111A true JPH0531111A (ja) 1993-02-09

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ID=16302346

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JP (1) JPH0531111A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001070305A (ja) * 1999-09-02 2001-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超音波診断装置
JP2009226218A (ja) * 2008-03-20 2009-10-08 Medison Co Ltd 超音波システム及びクラッタ信号フィルタリング方法
JP2010142643A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Medison Co Ltd クラッタ信号をフィルタリングする超音波システムおよび方法
JP2011235087A (ja) * 2010-05-07 2011-11-24 Samsung Medison Co Ltd クラッタフィルタリングのための超音波映像装置およびその方法

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