JPH053870A - 超音波ドプラ血流計 - Google Patents
超音波ドプラ血流計Info
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- JPH053870A JPH053870A JP3243068A JP24306891A JPH053870A JP H053870 A JPH053870 A JP H053870A JP 3243068 A JP3243068 A JP 3243068A JP 24306891 A JP24306891 A JP 24306891A JP H053870 A JPH053870 A JP H053870A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/34—Muting amplifier when no signal is present or when only weak signals are present, or caused by the presence of noise signals, e.g. squelch systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
- G01S15/8979—Combined Doppler and pulse-echo imaging systems
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/303—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters using a switching device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 信号の跳躍を抑えることにより不要な周波数
成分の発生を抑え、優れた画質を得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】 積分回路９ａ、９ｂで得られたドプラ偏移信
号を自身の入力に負帰還させる直流帰還回路１５ａ、１
５ｂを設ける。直流帰還回路１５ａ、１５ｂの帰還量
が、Ｂモード送受信シーケンスとドプラモードシーケン
スの切り替えタイミングに連動して可変するようにし、
ドプラモード開始時の信号の跳躍を防止する。直流帰還
回路１５ａ、１５ｂの帰還量が、ゲート移動時とドプラ
モードシーケンスとで可変するようにし、ドプラモード
開始時の不連続な入力信号による過渡的な信号の跳躍を
防止する。
成分の発生を抑え、優れた画質を得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】 積分回路９ａ、９ｂで得られたドプラ偏移信
号を自身の入力に負帰還させる直流帰還回路１５ａ、１
５ｂを設ける。直流帰還回路１５ａ、１５ｂの帰還量
が、Ｂモード送受信シーケンスとドプラモードシーケン
スの切り替えタイミングに連動して可変するようにし、
ドプラモード開始時の信号の跳躍を防止する。直流帰還
回路１５ａ、１５ｂの帰還量が、ゲート移動時とドプラ
モードシーケンスとで可変するようにし、ドプラモード
開始時の不連続な入力信号による過渡的な信号の跳躍を
防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医用分野に用い、生体
内の任意の血流情報をＢモード診断像と同時にリアルタ
イムに表示することができるようにした超音波ドプラ血
流計に関する。
内の任意の血流情報をＢモード診断像と同時にリアルタ
イムに表示することができるようにした超音波ドプラ血
流計に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、超音波ドプラ血流計は心臓や循環
器などの医用分野で普及してきている。この超音波ドプ
ラ血流計は生体内に送信した超音波パルスが血流等の移
動物体で反射する際に発生するドプラ効果により周波数
偏移を受けることを利用し、そのドプラ偏移周波数を検
出して反射物体である血流の速度を測定し、測定結果を
表示することにより、生体内の血流速度分布を体表面か
ら容易に観察することができるように構成されている。
以下、図面を参照しながら従来の超音波ドプラ血流計に
ついて説明する。
器などの医用分野で普及してきている。この超音波ドプ
ラ血流計は生体内に送信した超音波パルスが血流等の移
動物体で反射する際に発生するドプラ効果により周波数
偏移を受けることを利用し、そのドプラ偏移周波数を検
出して反射物体である血流の速度を測定し、測定結果を
表示することにより、生体内の血流速度分布を体表面か
ら容易に観察することができるように構成されている。
以下、図面を参照しながら従来の超音波ドプラ血流計に
ついて説明する。
【０００３】図１１は従来の超音波ドプラ血流計を示す
機能ブロック図である。図１１において、１はプローブ
であり、パルス信号を超音波パルスに変換して生体内に
送信し、生体内からの反射超音波を受信して電気信号に
変換する。２は駆動回路であり、パルス信号をプローブ
１に送信し、プローブ１を駆動する。３は送信タイミン
グ回路であり、駆動回路２がパルスを発生するタイミン
グ信号を作る。４は受信回路であり、プローブ１で受信
したエコー信号を増幅する。５は位相検波器であり、受
信回路４から送出されるエコー信号を参照信号を用いて
位相検波する。６は基準信号発生回路であり、位相検波
器５で位相検波する際の参照信号の周波数と位相の基準
となる基準信号を発生する。７はゲート信号発生回路で
あり、プローブ１の送受信面と目的とする部位までの超
音波の伝搬時間に対応する時刻にゲート信号を発生す
る。８ａ、８ｂはアナログスイッチであり、位相検波器
５で位相検波された信号をゲート信号発生回路７で発生
したゲート信号の区間だけ通過させる。９ａ、９ｂは積
分回路であり、アナログスイッチ８ａ、８ｂを通過した
位相検波信号を積分し、位相検波信号の総和を求め、送
受信を繰り返すことによりドプラ偏移信号を得る。１０
ａ、１０ｂはサンプルホールド回路であり、積分回路９
ａ、９ｂが積分を行なうのに先立ち、リセットを行なう
ため、積分結果を次の積分結果が得られるまで保持す
る。１１ａ、１１ｂはハイパスフィルタであり、積分回
路９ａ、９ｂで得られたドプラ偏移信号から数十ヘルツ
以下、あるいは数百ヘルツ以下の信号、すなわち、クラ
ッタ成分を除去する。１２は周波数分析器であり、ハイ
パスフィルタ１１ａ、１１ｂを通過したドプラ偏移信号
を周波数分析する。１３は表示部であり、周波数分析結
果を表示する。
機能ブロック図である。図１１において、１はプローブ
であり、パルス信号を超音波パルスに変換して生体内に
送信し、生体内からの反射超音波を受信して電気信号に
変換する。２は駆動回路であり、パルス信号をプローブ
１に送信し、プローブ１を駆動する。３は送信タイミン
グ回路であり、駆動回路２がパルスを発生するタイミン
グ信号を作る。４は受信回路であり、プローブ１で受信
したエコー信号を増幅する。５は位相検波器であり、受
信回路４から送出されるエコー信号を参照信号を用いて
位相検波する。６は基準信号発生回路であり、位相検波
器５で位相検波する際の参照信号の周波数と位相の基準
となる基準信号を発生する。７はゲート信号発生回路で
あり、プローブ１の送受信面と目的とする部位までの超
音波の伝搬時間に対応する時刻にゲート信号を発生す
る。８ａ、８ｂはアナログスイッチであり、位相検波器
５で位相検波された信号をゲート信号発生回路７で発生
したゲート信号の区間だけ通過させる。９ａ、９ｂは積
分回路であり、アナログスイッチ８ａ、８ｂを通過した
位相検波信号を積分し、位相検波信号の総和を求め、送
受信を繰り返すことによりドプラ偏移信号を得る。１０
ａ、１０ｂはサンプルホールド回路であり、積分回路９
ａ、９ｂが積分を行なうのに先立ち、リセットを行なう
ため、積分結果を次の積分結果が得られるまで保持す
る。１１ａ、１１ｂはハイパスフィルタであり、積分回
路９ａ、９ｂで得られたドプラ偏移信号から数十ヘルツ
以下、あるいは数百ヘルツ以下の信号、すなわち、クラ
ッタ成分を除去する。１２は周波数分析器であり、ハイ
パスフィルタ１１ａ、１１ｂを通過したドプラ偏移信号
を周波数分析する。１３は表示部であり、周波数分析結
果を表示する。
【０００４】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。送信タイミング回路３によって
作られたタイミング信号をトリガとして、駆動回路２に
より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、超音波パルスが被検体である生体
１４内へ送信される。超音波パルスは生体１４内へ伝搬
し、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、電気信号に変換される。このエコー信
号Ｅは、受信回路４で適度に増幅された後、位相検波器
５に入力されて位相検波される。基準信号発生回路６で
発生する位相検波の基準信号は、送信タイミング回路３
のタイミング信号に同期しており、互いに９０度位相の
異なる２つの信号であり、これらの信号をＶX、ＶYとす
ると、次の（数１）、（数２）のように表わされる。
に更に詳細に説明する。送信タイミング回路３によって
作られたタイミング信号をトリガとして、駆動回路２に
より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、超音波パルスが被検体である生体
１４内へ送信される。超音波パルスは生体１４内へ伝搬
し、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、電気信号に変換される。このエコー信
号Ｅは、受信回路４で適度に増幅された後、位相検波器
５に入力されて位相検波される。基準信号発生回路６で
発生する位相検波の基準信号は、送信タイミング回路３
のタイミング信号に同期しており、互いに９０度位相の
異なる２つの信号であり、これらの信号をＶX、ＶYとす
ると、次の（数１）、（数２）のように表わされる。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】また、エコー信号Ｅは、次の（数３）のよ
うに表わされる。
うに表わされる。
【０００８】
【数３】
【０００９】但し、Ａはエコー強度、αは周波数シフト
係数である。位相検波器５では、（数３）のＥと（数
１）、（数２）のＶX、ＶYをそれぞれ乗算することによ
り次の（数４）、（数５）の信号が得られる。
係数である。位相検波器５では、（数３）のＥと（数
１）、（数２）のＶX、ＶYをそれぞれ乗算することによ
り次の（数４）、（数５）の信号が得られる。
【００１０】
【数４】
【００１１】
【数５】
【００１２】（数４）、（数５）の右辺のうち、第１項
は数ｋＨｚ程度までの低周波であり、第２項は数ＭＨｚ
の高周波となる。したがって、これらの信号から得たサ
ンプルボリュームの間だけアナログスイッチ８ａ、８ｂ
をＯＮにし、この区間の信号を積分回路９ａ、９ｂで積
分させると第２項は消滅し、第１項のある時刻における
変位量に比例した値が得られる。このデータをサンプル
ホールド回路１０ａ、１０ｂで保持することにより、ド
プラ偏移信号を離散化した階段状信号が得られる。
は数ｋＨｚ程度までの低周波であり、第２項は数ＭＨｚ
の高周波となる。したがって、これらの信号から得たサ
ンプルボリュームの間だけアナログスイッチ８ａ、８ｂ
をＯＮにし、この区間の信号を積分回路９ａ、９ｂで積
分させると第２項は消滅し、第１項のある時刻における
変位量に比例した値が得られる。このデータをサンプル
ホールド回路１０ａ、１０ｂで保持することにより、ド
プラ偏移信号を離散化した階段状信号が得られる。
【００１３】このようにして得られたドプラ偏移信号中
には血流情報のほかに血管壁などの生体組織からのエコ
ーによるクラッタと呼ばれる成分が含まれ、このクラッ
タ成分は血流に比べ、約４０ｄＢの大きさを持つ。した
がって、周波数分析器１２のダイナミックレンジを拡大
するために生体組織からのエコーによる影響を取り除く
ことが重要である。生体組織からのエコーのドプラ偏移
信号の周波数は、一般に数十ヘルツ以下であり、血流に
比較して低い。そこで、ハイパスフィルタ１１ａ、１１
ｂを用いて低い周波数を除去することにより、生体組織
のエコーによる影響を排除することができる。このよう
にして得られたドプラ偏移信号は、周波数分析器１２に
より周波数変換された後、表示部１３に表示される。
には血流情報のほかに血管壁などの生体組織からのエコ
ーによるクラッタと呼ばれる成分が含まれ、このクラッ
タ成分は血流に比べ、約４０ｄＢの大きさを持つ。した
がって、周波数分析器１２のダイナミックレンジを拡大
するために生体組織からのエコーによる影響を取り除く
ことが重要である。生体組織からのエコーのドプラ偏移
信号の周波数は、一般に数十ヘルツ以下であり、血流に
比較して低い。そこで、ハイパスフィルタ１１ａ、１１
ｂを用いて低い周波数を除去することにより、生体組織
のエコーによる影響を排除することができる。このよう
にして得られたドプラ偏移信号は、周波数分析器１２に
より周波数変換された後、表示部１３に表示される。
【００１４】しかし、積分回路９ａ、９ｂのダイナミッ
クレンジについて見れば、積分回路９ａ、９ｂには、生
体組織のエコーによる強いドプラ偏移信号が血流の弱い
ドプラ偏移信号と混じって入力するため、血流の弱いド
プラ偏移信号を大きな利得で増幅した場合、積分回路９
ａ、９ｂは生体組織からのドプラ偏移信号により飽和を
起こしてしまう。飽和を起こした場合、その部分の血流
のドプラ偏移信号は消失し、また、波形の変形により不
要な周波数成分が発生してしまう。そこで、このような
問題に対し、例えば、特開昭６１−２６５１３１号公
報、特開昭６２−１５５８３６号公報に記載されている
ような構成が提案されている。この従来例においては、
図１２に示す機能ブロック図から明らかなように、図１
１に示した上記従来例とはサンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂの出力をアナログスイッチ８ａ、８ｂの前に
帰還させる直流帰還回路１５ａ、１５ｂを備えている構
成を異にする。
クレンジについて見れば、積分回路９ａ、９ｂには、生
体組織のエコーによる強いドプラ偏移信号が血流の弱い
ドプラ偏移信号と混じって入力するため、血流の弱いド
プラ偏移信号を大きな利得で増幅した場合、積分回路９
ａ、９ｂは生体組織からのドプラ偏移信号により飽和を
起こしてしまう。飽和を起こした場合、その部分の血流
のドプラ偏移信号は消失し、また、波形の変形により不
要な周波数成分が発生してしまう。そこで、このような
問題に対し、例えば、特開昭６１−２６５１３１号公
報、特開昭６２−１５５８３６号公報に記載されている
ような構成が提案されている。この従来例においては、
図１２に示す機能ブロック図から明らかなように、図１
１に示した上記従来例とはサンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂの出力をアナログスイッチ８ａ、８ｂの前に
帰還させる直流帰還回路１５ａ、１５ｂを備えている構
成を異にする。
【００１５】図１３は図１２におけるアナログスイッチ
８ａ、８ｂ、積分回路９ａ、９ｂ、直流帰還回路１５
ａ、１５ｂ、サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂにつ
いての具体的な回路の一例を示している。この回路は図
１２から明らかなように２系統を必要とする。積分回路
９ａ、９ｂは抵抗（Ｒ1）１０１、コンデンサ（Ｃ0）１
０２、オペアンプ（ＯＰ1）１０３、アナログスイッチ
１０４で構成されており、直流帰還回路１５ａ、１５ｂ
は抵抗（Ｒ2）１０５、抵抗（Ｒf）１０６、コンデンサ
（Ｃf）１０７、オペアンプ（ＯＰ2）１０８、アナログ
スイッチ１０９で構成されている。１１０は帰還利得制
御回路である。サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂは
−Ａ倍の利得の増幅機能を有している。
８ａ、８ｂ、積分回路９ａ、９ｂ、直流帰還回路１５
ａ、１５ｂ、サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂにつ
いての具体的な回路の一例を示している。この回路は図
１２から明らかなように２系統を必要とする。積分回路
９ａ、９ｂは抵抗（Ｒ1）１０１、コンデンサ（Ｃ0）１
０２、オペアンプ（ＯＰ1）１０３、アナログスイッチ
１０４で構成されており、直流帰還回路１５ａ、１５ｂ
は抵抗（Ｒ2）１０５、抵抗（Ｒf）１０６、コンデンサ
（Ｃf）１０７、オペアンプ（ＯＰ2）１０８、アナログ
スイッチ１０９で構成されている。１１０は帰還利得制
御回路である。サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂは
−Ａ倍の利得の増幅機能を有している。
【００１６】以上の構成において、以下、その動作につ
いて図１４に示すタイミングチャートを参照しながら説
明する。
いて図１４に示すタイミングチャートを参照しながら説
明する。
【００１７】上記従来例と同様にして位相検波器５で位
相検波された信号は、ゲート期間ｔ 1〜ｔ2にＯＮするア
ナログスイッチ８ａ、８ｂを通り、積分回路９ａ、９ｂ
のコンデンサ１０２に蓄えられる。ゲート期間前にＲＥ
ＳＥＴ信号によりアナログスイッチ１０４がＯＮされる
ので、積分値はゲート期間中のみの値である。ゲート期
間が終わると、積分回路９ａ、９ｂの積分値は、サンプ
ルホールド回路１０ａ、１０ｂに保管されると共に、−
Ａ倍に増幅されてアナログスイッチ１０９を通り、直流
帰還回路１５ａ、１５ｂに入力される。アナログスイッ
チ１０９のＯＮ時間ｔfは、図１３の回路全体のカット
オフ周波数ｆcにより決められる。
相検波された信号は、ゲート期間ｔ 1〜ｔ2にＯＮするア
ナログスイッチ８ａ、８ｂを通り、積分回路９ａ、９ｂ
のコンデンサ１０２に蓄えられる。ゲート期間前にＲＥ
ＳＥＴ信号によりアナログスイッチ１０４がＯＮされる
ので、積分値はゲート期間中のみの値である。ゲート期
間が終わると、積分回路９ａ、９ｂの積分値は、サンプ
ルホールド回路１０ａ、１０ｂに保管されると共に、−
Ａ倍に増幅されてアナログスイッチ１０９を通り、直流
帰還回路１５ａ、１５ｂに入力される。アナログスイッ
チ１０９のＯＮ時間ｔfは、図１３の回路全体のカット
オフ周波数ｆcにより決められる。
【００１８】直流帰還回路１５ａ、１５ｂは積分器、す
なわち、一種のローパスフィルタである。直流帰還回路
１５ａ、１５ｂの入力は、サンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂにより−Ａ倍に増幅されることにより位相が
逆転しているので、直流帰還回路１５ａ、１５ｂの出力
は、積分回路９ａ、９ｂの出力信号の直流および超低周
波部分を逆位相にしたものとなる。この直流帰還帰路１
５ａ、１５ｂの出力をアナログスイッチ８ａ、８ｂの前
に戻すことにより、ゲート期間にアナログスイッチ８
ａ、８ｂがＯＮすると、位相検波信号と同時に積分回路
８ａ、８ｂに入力し、ドプラ偏移信号中の直流および超
低周波成分を打ち消す。このような動作により図１３の
回路全体はハイパスフィルタとして働くことになり、そ
のカットオフ周波数ｆcは、次の（数６）で示される。
なわち、一種のローパスフィルタである。直流帰還回路
１５ａ、１５ｂの入力は、サンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂにより−Ａ倍に増幅されることにより位相が
逆転しているので、直流帰還回路１５ａ、１５ｂの出力
は、積分回路９ａ、９ｂの出力信号の直流および超低周
波部分を逆位相にしたものとなる。この直流帰還帰路１
５ａ、１５ｂの出力をアナログスイッチ８ａ、８ｂの前
に戻すことにより、ゲート期間にアナログスイッチ８
ａ、８ｂがＯＮすると、位相検波信号と同時に積分回路
８ａ、８ｂに入力し、ドプラ偏移信号中の直流および超
低周波成分を打ち消す。このような動作により図１３の
回路全体はハイパスフィルタとして働くことになり、そ
のカットオフ周波数ｆcは、次の（数６）で示される。
【００１９】
【数６】
【００２０】以上のように図１３の回路が動作すること
により、生体組織のエコーによる積分回路９ａ、９ｂの
飽和を抑えることができる。以上の例では、サンプルホ
ールド回路１０ａ、１０ｂの出力を直流帰還回路１５
ａ、１５ｂに入力しているが、積分回路９ａ、９ｂの出
力を直流帰還回路１５ａ、１５ｂに入力しても同様の結
果が得られる。
により、生体組織のエコーによる積分回路９ａ、９ｂの
飽和を抑えることができる。以上の例では、サンプルホ
ールド回路１０ａ、１０ｂの出力を直流帰還回路１５
ａ、１５ｂに入力しているが、積分回路９ａ、９ｂの出
力を直流帰還回路１５ａ、１５ｂに入力しても同様の結
果が得られる。
【００２１】次に、Ｂモード画像とドプラスペクトラム
の両方を同時にリアルタイムに表示する超音波ドプラ血
流計（以下、同時ドプラと称す）の原理について説明す
る。
の両方を同時にリアルタイムに表示する超音波ドプラ血
流計（以下、同時ドプラと称す）の原理について説明す
る。
【００２２】同時ドプラにおいて、Ｂモードとドプラモ
ードの切り替えのシーケンスはいろいろ考えられている
が、一般的には、ＴＸパルスごとにＢモードとドプラモ
ードのシーケンスを交互に行なう方式（以下、オルタネ
ート方式と称す）が用いられている。このオルタネート
方式においては、ドプラ偏移信号のサンプリング周期が
２倍となるため、折り返しなく測定することができる最
高血流速度が１／２に低下してしまうという問題を有す
る。
ードの切り替えのシーケンスはいろいろ考えられている
が、一般的には、ＴＸパルスごとにＢモードとドプラモ
ードのシーケンスを交互に行なう方式（以下、オルタネ
ート方式と称す）が用いられている。このオルタネート
方式においては、ドプラ偏移信号のサンプリング周期が
２倍となるため、折り返しなく測定することができる最
高血流速度が１／２に低下してしまうという問題を有す
る。
【００２３】これに対し、ＴＸパルス数十回、あるいは
数百回ごとにＢモードとドプラモードを切り替える方式
が考えられている（以下、チョッパー方式と称す）。こ
のチョッパー方式においては、サンプリング周期は変わ
らないが、Ｂモード期間にドプラスペクトラムが途切れ
るので、何らかの補完をする必要がある。
数百回ごとにＢモードとドプラモードを切り替える方式
が考えられている（以下、チョッパー方式と称す）。こ
のチョッパー方式においては、サンプリング周期は変わ
らないが、Ｂモード期間にドプラスペクトラムが途切れ
るので、何らかの補完をする必要がある。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のチョッパー方式の同時ドプラにおいては、ドプラモ
ードシーケンスとドプラモードシーケンスの間に挟まる
Ｂモードシーケンスによる信号の欠落に起因する次のよ
うな問題が発生する。
来のチョッパー方式の同時ドプラにおいては、ドプラモ
ードシーケンスとドプラモードシーケンスの間に挟まる
Ｂモードシーケンスによる信号の欠落に起因する次のよ
うな問題が発生する。
【００２５】図１５にチョッパー方式同時ドプラのサン
プルホールド出力の波形の一例を示す。Ｅ0′は直流帰
還回路がないときのサンプルホールド出力である。大振
幅の生体組織のドプラ偏移信号に小振幅の血流のドプラ
偏移信号が重畳された波形となっているが、Ｂモード期
間中は入力信号が得られないので、値は０となる。Ｂモ
ードからドプラモードへ切り替わった時点で、突然、ド
プラ信号が現われ、この部分に大きな信号の跳躍を起こ
す。直流帰還回路のある場合のサンプルホールド出力Ｅ
0では、信号の跳躍を原因とする不要な周波数成分が発
生してしまう。
プルホールド出力の波形の一例を示す。Ｅ0′は直流帰
還回路がないときのサンプルホールド出力である。大振
幅の生体組織のドプラ偏移信号に小振幅の血流のドプラ
偏移信号が重畳された波形となっているが、Ｂモード期
間中は入力信号が得られないので、値は０となる。Ｂモ
ードからドプラモードへ切り替わった時点で、突然、ド
プラ信号が現われ、この部分に大きな信号の跳躍を起こ
す。直流帰還回路のある場合のサンプルホールド出力Ｅ
0では、信号の跳躍を原因とする不要な周波数成分が発
生してしまう。
【００２６】また、超音波ドプラ血流計において、ゲー
ト位置、ゲート幅、送信パルスの振幅値、受信増幅器の
増幅率の変更といった制御は、超音波ドプラ血流計を動
作状態にし、かつ生体内の被検部の状態をモニタしなが
ら行なう場合が多い。ところが、これらの変更を行った
場合、変更前と変更後でデータが不連続になる。ゲート
位置やゲート幅を変更した場合には、サンプルボリュー
ムの位置、あるいは大きさが変化し、また、送信パルス
の出力、受信増幅器の増幅率を変更した場合には、信号
の振幅が変化する。このような信号の不連続が発生する
と、不連続面に現われた信号の跳躍により不要な周波数
成分が発生してしまう。
ト位置、ゲート幅、送信パルスの振幅値、受信増幅器の
増幅率の変更といった制御は、超音波ドプラ血流計を動
作状態にし、かつ生体内の被検部の状態をモニタしなが
ら行なう場合が多い。ところが、これらの変更を行った
場合、変更前と変更後でデータが不連続になる。ゲート
位置やゲート幅を変更した場合には、サンプルボリュー
ムの位置、あるいは大きさが変化し、また、送信パルス
の出力、受信増幅器の増幅率を変更した場合には、信号
の振幅が変化する。このような信号の不連続が発生する
と、不連続面に現われた信号の跳躍により不要な周波数
成分が発生してしまう。
【００２７】これらの動作のほかに、装置の動作一時停
止（フリーズ）を解除する場合にも、いきなりドプラ信
号が得られることにより信号の跳躍により不要な周波数
成分が発生してしまう。
止（フリーズ）を解除する場合にも、いきなりドプラ信
号が得られることにより信号の跳躍により不要な周波数
成分が発生してしまう。
【００２８】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、信号の跳躍を抑えることにより不要な周
波数成分の発生を抑えることができ、したがって、優れ
た画質を得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。
るものであり、信号の跳躍を抑えることにより不要な周
波数成分の発生を抑えることができ、したがって、優れ
た画質を得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。
【００２９】
【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、生体内に超音波パルスを送信し、生体内
で反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信
号を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検
波信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積
分する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移
信号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路
の入力に負帰還させる直流帰還回路と、この直流帰還回
路の帰還量をＢモード送受信シーケンスとドプラモード
シーケンスの切り替えタイミングに連動して可変する制
御手段とを備えたものである。
成するために、生体内に超音波パルスを送信し、生体内
で反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信
号を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検
波信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積
分する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移
信号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路
の入力に負帰還させる直流帰還回路と、この直流帰還回
路の帰還量をＢモード送受信シーケンスとドプラモード
シーケンスの切り替えタイミングに連動して可変する制
御手段とを備えたものである。
【００３０】またはゲート位置やゲート幅を変更したと
き、送信パルスの振幅を変化させたとき、あるいは受信
回路の増幅率を変化させたとき、変更が終了した直後の
ドプラ偏移信号を上記直流帰還回路により負帰還させる
帰還量を変化させ、または装置の一時停止（フリーズ）
解除直後においても上記と同様に直流帰還回路の帰還量
を変化させるように制御する制御手段を備えたものであ
る。
き、送信パルスの振幅を変化させたとき、あるいは受信
回路の増幅率を変化させたとき、変更が終了した直後の
ドプラ偏移信号を上記直流帰還回路により負帰還させる
帰還量を変化させ、または装置の一時停止（フリーズ）
解除直後においても上記と同様に直流帰還回路の帰還量
を変化させるように制御する制御手段を備えたものであ
る。
【００３１】そして、上記のように直流帰還回路の帰還
量を制御する際、周波数分析手段により積分回路から出
力されるドプラ偏移信号を周波数分析するための演算を
中断する。
量を制御する際、周波数分析手段により積分回路から出
力されるドプラ偏移信号を周波数分析するための演算を
中断する。
【００３２】
【作用】したがって、本発明によれば、直流帰還回路に
よりドプラモードの信号全体を、そのドプラモード開始
時の跳躍の大きさだけ積分回路の入力に負帰還させるこ
とにより、ドプラモード開始時の信号の跳躍を消すこと
ができる。厳密に言えば、この方式においてもＢモード
とドプラモードの境界では信号は連続ではないが、信号
成分の大部分を占める生体組織のドプラ偏移周波数が充
分低いことを考えれば、Ｂモードとドプラモードの境界
は、跳躍のある場合に比べ、はるかに連続であると言
え、これにより直流帰還回路のある場合にも不要な周波
数成分の発生を抑えることができる。
よりドプラモードの信号全体を、そのドプラモード開始
時の跳躍の大きさだけ積分回路の入力に負帰還させるこ
とにより、ドプラモード開始時の信号の跳躍を消すこと
ができる。厳密に言えば、この方式においてもＢモード
とドプラモードの境界では信号は連続ではないが、信号
成分の大部分を占める生体組織のドプラ偏移周波数が充
分低いことを考えれば、Ｂモードとドプラモードの境界
は、跳躍のある場合に比べ、はるかに連続であると言
え、これにより直流帰還回路のある場合にも不要な周波
数成分の発生を抑えることができる。
【００３３】また、信号が不連続になるゲート位置、ゲ
ート幅、送信パルスの出力、受信回路の増幅率の変更
時、あるいは装置の一時停止が解除されたときにも帰還
量の制御により信号の跳躍を抑え、不要な周波数の発生
を抑えることができる。
ート幅、送信パルスの出力、受信回路の増幅率の変更
時、あるいは装置の一時停止が解除されたときにも帰還
量の制御により信号の跳躍を抑え、不要な周波数の発生
を抑えることができる。
【００３４】
（実施例１）以下、本発明の第１の実施例について図面
を参照しながら説明する。本実施例は、特に、積分回
路、直流帰還回路等において、図１２、図１３に示す上
記従来例とは構成を異にするので、この異なる構成につ
いて図示し、その他の構成については図示を省略する。
を参照しながら説明する。本実施例は、特に、積分回
路、直流帰還回路等において、図１２、図１３に示す上
記従来例とは構成を異にするので、この異なる構成につ
いて図示し、その他の構成については図示を省略する。
【００３５】図１は本発明の第１の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
【００３６】図１において、８ａ、８ｂはアナログスイ
ッチ、９ａ、９ｂは積分回路、１０ａ、１０ｂはサンプ
ルホールド回路、１５ａ、１５ｂは直流帰還回路、１６
はＢモード／ドプラモードのシーケンス制御回路、１７
は帰還量調節回路、３１は抵抗（Ｒ1）である。積分回
路９ａ、９ｂはコンデンサ（Ｃ0）３２、コンデンサ
（Ｃ0′）３３、オペアンプ（ＯＰ1）３４、アナログス
イッチ３５、３６から構成されており、直流帰還回路１
５ａ、１５ｂは−Ａ倍の増幅器３７、抵抗（Ｒf）３
８、抵抗（Ｒ2）３９、コンデンサ（Ｃf）４０、オペア
ンプ（ＯＰ2）４１、アナログスイッチ４２、４３から
構成されている。
ッチ、９ａ、９ｂは積分回路、１０ａ、１０ｂはサンプ
ルホールド回路、１５ａ、１５ｂは直流帰還回路、１６
はＢモード／ドプラモードのシーケンス制御回路、１７
は帰還量調節回路、３１は抵抗（Ｒ1）である。積分回
路９ａ、９ｂはコンデンサ（Ｃ0）３２、コンデンサ
（Ｃ0′）３３、オペアンプ（ＯＰ1）３４、アナログス
イッチ３５、３６から構成されており、直流帰還回路１
５ａ、１５ｂは−Ａ倍の増幅器３７、抵抗（Ｒf）３
８、抵抗（Ｒ2）３９、コンデンサ（Ｃf）４０、オペア
ンプ（ＯＰ2）４１、アナログスイッチ４２、４３から
構成されている。
【００３７】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。まず、チョッパ方式同時ドプラ
モード時の動作について図２のタイミングチャートを参
照しながら説明する。
に更に詳細に説明する。まず、チョッパ方式同時ドプラ
モード時の動作について図２のタイミングチャートを参
照しながら説明する。
【００３８】Ｂモードシーケンス中においては、直流帰
還回路１５ａ、１５ｂのアナログスイッチ４３がシーケ
ンス制御回路１６の制御によりＯＮになっており、コン
デンサ（Ｃf）４０のチャージは０になっている。時刻
ｔ0において、Ｂモードからドプラモードにシーケンス
が切り替わると、シーケンス制御回路１６の制御により
アナログスイッチ４３がＯＦＦとなる。時刻ｔ1におい
て、ゲート信号Ｇによりアナログスイッチ８ａ、８ｂが
ＯＮになり、位相検波出力信号が積分回路９ａ、９ｂで
積分される。このときの積分回路９ａ、９ｂへの入力
は、位相検波出力信号のみで直流および超低周波成分を
打ち消す直流帰還回路１５ａ、１５ｂの出力がないた
め、生体組織のエコー信号であるクラッタ信号を含んだ
大きな信号となる。そこで、このとき、積分回路９ａ、
９ｂが飽和を起こさないように積分回路９ａ、９ｂのア
ナログスイッチ３６をシーケンス制御回路１６の制御に
より通常のコンデンサ（Ｃ0）３２より容量の大きなコ
ンデンサ（Ｃ0′）３３側に接続しておく。このコンデ
ンサ（Ｃ0′）３３に蓄えられた積分値は、帰還がかか
っていない値であるので、サンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂには取り込まれず、直流帰還回路１５ａ、１
５ｂの増幅器３７で−Ａ倍された後、時刻ｔ2において
アナログスイッチ４２がシーケンス制御回路１６の制御
により帰還量調節回路１７を介して時刻ｔ2においてア
ナログスイッチ４２をＯＮさせ、積分回路９ａ、９ｂの
コンデンサ（Ｃ0′）３３に蓄えられた積分値を直流帰
還回路１５ａ、１５ｂに入力する。このときのアナログ
スイッチ４２のＯＮされる時間ｔf′は次の（数７）で
与えられる。
還回路１５ａ、１５ｂのアナログスイッチ４３がシーケ
ンス制御回路１６の制御によりＯＮになっており、コン
デンサ（Ｃf）４０のチャージは０になっている。時刻
ｔ0において、Ｂモードからドプラモードにシーケンス
が切り替わると、シーケンス制御回路１６の制御により
アナログスイッチ４３がＯＦＦとなる。時刻ｔ1におい
て、ゲート信号Ｇによりアナログスイッチ８ａ、８ｂが
ＯＮになり、位相検波出力信号が積分回路９ａ、９ｂで
積分される。このときの積分回路９ａ、９ｂへの入力
は、位相検波出力信号のみで直流および超低周波成分を
打ち消す直流帰還回路１５ａ、１５ｂの出力がないた
め、生体組織のエコー信号であるクラッタ信号を含んだ
大きな信号となる。そこで、このとき、積分回路９ａ、
９ｂが飽和を起こさないように積分回路９ａ、９ｂのア
ナログスイッチ３６をシーケンス制御回路１６の制御に
より通常のコンデンサ（Ｃ0）３２より容量の大きなコ
ンデンサ（Ｃ0′）３３側に接続しておく。このコンデ
ンサ（Ｃ0′）３３に蓄えられた積分値は、帰還がかか
っていない値であるので、サンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂには取り込まれず、直流帰還回路１５ａ、１
５ｂの増幅器３７で−Ａ倍された後、時刻ｔ2において
アナログスイッチ４２がシーケンス制御回路１６の制御
により帰還量調節回路１７を介して時刻ｔ2においてア
ナログスイッチ４２をＯＮさせ、積分回路９ａ、９ｂの
コンデンサ（Ｃ0′）３３に蓄えられた積分値を直流帰
還回路１５ａ、１５ｂに入力する。このときのアナログ
スイッチ４２のＯＮされる時間ｔf′は次の（数７）で
与えられる。
【００３９】
【数７】
【００４０】このような条件で直流帰還回路１５ａ、１
５ｂに蓄えられたチャージは、時刻ｔ1における積分回
路９ａ、９ｂの積分値を打ち消す大きさに等しい。ここ
で、ドプラ偏移信号の性質を考えると、その大部分が生
体組織からのエコーによるもので、生体組織からのエコ
ーによるドプラ偏位信号は直流、あるいは超低周波であ
るので、時刻ｔ1における積分値と、時刻ｔ1の次にゲー
トがＯＮになる時刻ｔ 3における積分値はほとんど同じ
値となる。したがって、時刻ｔ3における位相検波出力
の積分値は、時刻ｔ2の積分値による直流帰還によりほ
とんど打ち消される。時刻ｔ2以降では直流帰還回路１
５ａ、１５ｂへの帰還量は通常のドプラモードの時と同
じになり、また、積分値もサンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂに取り込まれて保持される。
５ｂに蓄えられたチャージは、時刻ｔ1における積分回
路９ａ、９ｂの積分値を打ち消す大きさに等しい。ここ
で、ドプラ偏移信号の性質を考えると、その大部分が生
体組織からのエコーによるもので、生体組織からのエコ
ーによるドプラ偏位信号は直流、あるいは超低周波であ
るので、時刻ｔ1における積分値と、時刻ｔ1の次にゲー
トがＯＮになる時刻ｔ 3における積分値はほとんど同じ
値となる。したがって、時刻ｔ3における位相検波出力
の積分値は、時刻ｔ2の積分値による直流帰還によりほ
とんど打ち消される。時刻ｔ2以降では直流帰還回路１
５ａ、１５ｂへの帰還量は通常のドプラモードの時と同
じになり、また、積分値もサンプルホールド回路１０
ａ、１０ｂに取り込まれて保持される。
【００４１】以上のような動作によりチョッパ方式の同
時ドプラにおいてドプラモードが不連続になることに起
因し、振幅が大きく、しかも、速い周波数成分を持つ信
号の跳躍を抑えることができる。
時ドプラにおいてドプラモードが不連続になることに起
因し、振幅が大きく、しかも、速い周波数成分を持つ信
号の跳躍を抑えることができる。
【００４２】次に、Ｂモード画像中に関心領域をゲート
マーカで示しながら、ドプラスペクトラムをリアルタイ
ムで表示したままゲート位置を動かす場合について説明
する。
マーカで示しながら、ドプラスペクトラムをリアルタイ
ムで表示したままゲート位置を動かす場合について説明
する。
【００４３】ゲートマーカの位置を移動させていると
き、従来例においては、ゲート用アナログスイッチ８
ａ、８ｂが通常通り作動していたが、本実施例において
は、ゲート用アナログスイッチ８ａ、８ｂが制御回路１
６の制御によりＯＦＦになったままになり、ゲート移動
中の信号を通さないようにする。ゲートの移動が終了し
た直後において、ゲート用アナログスイッチ８ａ、８ｂ
は制御回路１６の制御により通常通りにＯＮとなり、積
分回路９ａ、９ｂで位相検波出力のデータを積分する。
ゲート移動直後の位相検波信号とゲート移動直前の位相
検波信号の間には時間があいているため、この２つの信
号は不連続である。この不連続なデータを後段のハイパ
スフィルタ１１ａ、１１ｂに入力すると、不要な周波数
成分が発生するため、これを防止する必要がある。図１
に示す回路は、上記のように同時ドプラにおけるドプラ
モードが不連続になることに起因する信号の跳躍の抑制
に限らず、信号が不連続になるという条件はゲート位置
を移動させた場合にも当てはまり、図２におけるＢモー
ド期間をそのまま、ゲート移動期間と置き換え、ゲート
移動終了直後のドプラ偏移信号を積分回路９ａ、９ｂの
入力に負帰還させることにより、ゲート移動時の不要な
周波数の発生を防ぐことができる。そして、このゲート
移動中、制御回路１６により周波数分析器１２が演算し
ないように制御し、表示部１３に不要なスペクトラム情
報を表示しないようにする。
き、従来例においては、ゲート用アナログスイッチ８
ａ、８ｂが通常通り作動していたが、本実施例において
は、ゲート用アナログスイッチ８ａ、８ｂが制御回路１
６の制御によりＯＦＦになったままになり、ゲート移動
中の信号を通さないようにする。ゲートの移動が終了し
た直後において、ゲート用アナログスイッチ８ａ、８ｂ
は制御回路１６の制御により通常通りにＯＮとなり、積
分回路９ａ、９ｂで位相検波出力のデータを積分する。
ゲート移動直後の位相検波信号とゲート移動直前の位相
検波信号の間には時間があいているため、この２つの信
号は不連続である。この不連続なデータを後段のハイパ
スフィルタ１１ａ、１１ｂに入力すると、不要な周波数
成分が発生するため、これを防止する必要がある。図１
に示す回路は、上記のように同時ドプラにおけるドプラ
モードが不連続になることに起因する信号の跳躍の抑制
に限らず、信号が不連続になるという条件はゲート位置
を移動させた場合にも当てはまり、図２におけるＢモー
ド期間をそのまま、ゲート移動期間と置き換え、ゲート
移動終了直後のドプラ偏移信号を積分回路９ａ、９ｂの
入力に負帰還させることにより、ゲート移動時の不要な
周波数の発生を防ぐことができる。そして、このゲート
移動中、制御回路１６により周波数分析器１２が演算し
ないように制御し、表示部１３に不要なスペクトラム情
報を表示しないようにする。
【００４４】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００４５】図３は本発明の第２の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
【００４６】本実施例においては、図３に示すように、
積分回路９ａ、９ｂの積分値がサンプルホールド回路１
０ａ、１０ｂへ取り込まれて保持された後、直流帰還回
路１５ａ、１５ｂへ入力されるように構成されている。
そして、サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂに時刻ｔ
1における無帰還の信号の積分値が保持されるので、こ
の値がサンプルホールド回路１０ａ、１０ｂより出力さ
れている間、シーケンス制御回路１６の制御によりアナ
ログスイッチ４４をＯＦＦにして後段にこの信号が入力
しないようになっている。その他の構成については上記
第１の実施例と同様である。
積分回路９ａ、９ｂの積分値がサンプルホールド回路１
０ａ、１０ｂへ取り込まれて保持された後、直流帰還回
路１５ａ、１５ｂへ入力されるように構成されている。
そして、サンプルホールド回路１０ａ、１０ｂに時刻ｔ
1における無帰還の信号の積分値が保持されるので、こ
の値がサンプルホールド回路１０ａ、１０ｂより出力さ
れている間、シーケンス制御回路１６の制御によりアナ
ログスイッチ４４をＯＦＦにして後段にこの信号が入力
しないようになっている。その他の構成については上記
第１の実施例と同様である。
【００４７】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００４８】図４は本発明の第３の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
波ドプラ血流計を示す要部の回路図である。
【００４９】上記第１の実施例においては、アナログス
イッチ４２のＯＮされる時間ｔfの長さを可変すること
により直流帰還回路１５ａ、１５ｂへの帰還量を可変し
ていたが、本実施例においては、図４に示すように、直
流帰還回路１５ａ、１５ｂの入力抵抗（Ｒf）４５の大
きさを可変して帰還量を調整するように構成されてい
る。その他の構成については上記第１の実施例と同様で
ある。
イッチ４２のＯＮされる時間ｔfの長さを可変すること
により直流帰還回路１５ａ、１５ｂへの帰還量を可変し
ていたが、本実施例においては、図４に示すように、直
流帰還回路１５ａ、１５ｂの入力抵抗（Ｒf）４５の大
きさを可変して帰還量を調整するように構成されてい
る。その他の構成については上記第１の実施例と同様で
ある。
【００５０】（実施例４）以下、本発明の第４の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００５１】図５は本発明の第４の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
【００５２】本実施例はゲート位置を変更する場合の不
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。図５において、１はプローブ、２は駆動回路、３は
送信タイミング回路、４は受信回路、５は位相検波器、
６は基準信号発生器、７はゲート信号発生回路、８ａ、
８ｂはアナログスイッチ、９ａ、９ｂは積分回路、１０
ａ、１０ｂはサンプルホールド回路、１１ａ、１１ｂは
ハイパスフィルタ、１２は周波数分析器、１３は表示
部、１５ａ、１５ｂは直流帰還回路、１６はドプラシー
ケンス制御部であり、これらの構成は上記各実施例と同
様である。本実施例においては、更に、ゲート位置を入
力するトラックボール１８、トラックボール１８のデコ
ーダ１９、主制御部２０が備えられている。
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。図５において、１はプローブ、２は駆動回路、３は
送信タイミング回路、４は受信回路、５は位相検波器、
６は基準信号発生器、７はゲート信号発生回路、８ａ、
８ｂはアナログスイッチ、９ａ、９ｂは積分回路、１０
ａ、１０ｂはサンプルホールド回路、１１ａ、１１ｂは
ハイパスフィルタ、１２は周波数分析器、１３は表示
部、１５ａ、１５ｂは直流帰還回路、１６はドプラシー
ケンス制御部であり、これらの構成は上記各実施例と同
様である。本実施例においては、更に、ゲート位置を入
力するトラックボール１８、トラックボール１８のデコ
ーダ１９、主制御部２０が備えられている。
【００５３】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。送信タイミング回路３による信号をトリ
ガとして駆動回路２で発生したパルスがプローブ１によ
り超音波パルスに変換され、生体１４に送信される。生
体１４の音響インピーダンスの異なる部分で反射し、反
射した信号がプローブ１で電気信号に変換され、受信回
路４で適当な大きさに増幅された後、位相検波器５で位
相検波される。ここまでは上記第１の実施例と同様であ
る。また、ゲート位置が変更されない場合のアナログス
イッチ８ａ、８ｂ以降の動作についても上記第１の実施
例と同様である。
いて説明する。送信タイミング回路３による信号をトリ
ガとして駆動回路２で発生したパルスがプローブ１によ
り超音波パルスに変換され、生体１４に送信される。生
体１４の音響インピーダンスの異なる部分で反射し、反
射した信号がプローブ１で電気信号に変換され、受信回
路４で適当な大きさに増幅された後、位相検波器５で位
相検波される。ここまでは上記第１の実施例と同様であ
る。また、ゲート位置が変更されない場合のアナログス
イッチ８ａ、８ｂ以降の動作についても上記第１の実施
例と同様である。
【００５４】次に、動作中にゲート位置を変更する場合
について説明する。ゲート位置の変更はトラックボール
１８により入力され、デコーダ１９によりその回転角が
ゲート位置の変更情報に置き換えられる。ゲート位置変
更の情報を受け取った主制御部２０は、ドプラシーケン
ス制御部１６にゲート位置がずれたという情報を流し、
ドプラシーケンス制御部１６は同時ドプラにおけるＢモ
ード時と同じ制御を行い、不要な画面の表示を行わない
ようにする。トラックボール１８の移動が終了し、新し
いゲート位置が決まると、ゲート位置情報をデコーダ１
９から受け取った主制御部２０は、送信タイミング回路
３、受信回路４に対し、ビーム方向を変更させると共
に、新しいゲート位置情報をドプラシーケンス制御部１
６に送る。ドプラシーケンス制御部１６はゲート信号発
生回路７にゲート位置情報を送り、上記第１の実施例に
おけるＢモード終了時と同じケンス制御を行う。これに
よりゲート移動時の不要な周波数の発生を防止すること
ができる。
について説明する。ゲート位置の変更はトラックボール
１８により入力され、デコーダ１９によりその回転角が
ゲート位置の変更情報に置き換えられる。ゲート位置変
更の情報を受け取った主制御部２０は、ドプラシーケン
ス制御部１６にゲート位置がずれたという情報を流し、
ドプラシーケンス制御部１６は同時ドプラにおけるＢモ
ード時と同じ制御を行い、不要な画面の表示を行わない
ようにする。トラックボール１８の移動が終了し、新し
いゲート位置が決まると、ゲート位置情報をデコーダ１
９から受け取った主制御部２０は、送信タイミング回路
３、受信回路４に対し、ビーム方向を変更させると共
に、新しいゲート位置情報をドプラシーケンス制御部１
６に送る。ドプラシーケンス制御部１６はゲート信号発
生回路７にゲート位置情報を送り、上記第１の実施例に
おけるＢモード終了時と同じケンス制御を行う。これに
よりゲート移動時の不要な周波数の発生を防止すること
ができる。
【００５５】（実施例５）以下、本発明の第５の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００５６】図６は本発明の第５の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
【００５７】本実施例はゲート位置を変更する場合の不
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。
【００５８】本実施例においては、図６に示すように、
図５に示す上記第４の実施例とはゲート幅を設定するゲ
ート幅入力スイッチ２１を備えた点において構成を異に
し、その他の構成については第４の実施例と同様である
ので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
図５に示す上記第４の実施例とはゲート幅を設定するゲ
ート幅入力スイッチ２１を備えた点において構成を異に
し、その他の構成については第４の実施例と同様である
ので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略す
る。
【００５９】以上の構成において、以下、第４の実施例
とは異なる動作について説明する。スイッチ２１により
ゲート幅の変更を入力すると、デコーダ１９を介して主
制御部２０に伝えられる。主制御部２０はドプラシーケ
ンス制御部１６にゲート幅が変更されたという情報を流
し、ドプラシーケンス制御部１６は不要な画面の表示を
行わないようにすると共に、積分回路９ａ、９ｂ、サン
プルホールド回路１０ａ、１０ｂ、直流帰還回路１５
ａ、１５ｂに対し、同時ドプラのＢモード終了時と同じ
制御を行う。これによりゲート移動時の不要な周波数の
発生を防止することができる。
とは異なる動作について説明する。スイッチ２１により
ゲート幅の変更を入力すると、デコーダ１９を介して主
制御部２０に伝えられる。主制御部２０はドプラシーケ
ンス制御部１６にゲート幅が変更されたという情報を流
し、ドプラシーケンス制御部１６は不要な画面の表示を
行わないようにすると共に、積分回路９ａ、９ｂ、サン
プルホールド回路１０ａ、１０ｂ、直流帰還回路１５
ａ、１５ｂに対し、同時ドプラのＢモード終了時と同じ
制御を行う。これによりゲート移動時の不要な周波数の
発生を防止することができる。
【００６０】（実施例６）以下、本発明の第６の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００６１】図７は本発明の第６の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
【００６２】本実施例は受信ゲインを変更する場合の不
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。
要な周波数成分の発生を防止するようにしたものであ
る。
【００６３】本実施例においては、図７に示すように、
図５に示す上記第４の実施例とは受信ゲインを設定する
スイッチ２２を備えた点において構成を異にし、その他
の構成については第４の実施例と同様であるので、同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図５に示す上記第４の実施例とは受信ゲインを設定する
スイッチ２２を備えた点において構成を異にし、その他
の構成については第４の実施例と同様であるので、同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６４】以上の構成において、以下、第４の実施例
とは異なる動作について説明する。一般的に超音波ドプ
ラ血流計においては、受信回路４において受信ゲインを
可変できるように構成されているが、最近の傾向として
は、ゲイン可変部に図８に示すようにアナログスイッチ
を用いることにより、オペレータ部分から遠隔的に切り
替えることができるようになっている。図８において、
５０はオペアンプ、５１はアナログスイッチ、５２ａ〜
５２ｅは抵抗である。アナログスイッチ５１は２ビット
のコントールラインで制御され、ディジタル信号により
ゲインの調節を離散的に行うことができる。このような
超音波ドプラ血流計においては、受信ゲインが離散的に
変化するので、受信ゲインを切り替えたタイミングにお
いてドプラ偏移信号に不連続が生じ、不要なスペクトラ
ムが表示されてしまう。そこで、受信ゲイン設定スイッ
チ２２により受信ゲインの変更が入力され、デコーダ１
９、主制御部２０およびドプラシーケンス制御部１６を
介して受信ゲイン変更の情報を受け取ったゲート位置発
生回路７は、アナログスイッチ８ａ、８ｂを常時ＯＦＦ
にし、ゲイン変更中の位相検波器５の出力信号をカット
すると共に、ドプラシーケンス制御部１６は周波数分析
器１２の出力を停止させ、不要な表示を行わないように
する。受信ゲイン変更が終わった直後の動作については
上記第１の実施例と同様である。
とは異なる動作について説明する。一般的に超音波ドプ
ラ血流計においては、受信回路４において受信ゲインを
可変できるように構成されているが、最近の傾向として
は、ゲイン可変部に図８に示すようにアナログスイッチ
を用いることにより、オペレータ部分から遠隔的に切り
替えることができるようになっている。図８において、
５０はオペアンプ、５１はアナログスイッチ、５２ａ〜
５２ｅは抵抗である。アナログスイッチ５１は２ビット
のコントールラインで制御され、ディジタル信号により
ゲインの調節を離散的に行うことができる。このような
超音波ドプラ血流計においては、受信ゲインが離散的に
変化するので、受信ゲインを切り替えたタイミングにお
いてドプラ偏移信号に不連続が生じ、不要なスペクトラ
ムが表示されてしまう。そこで、受信ゲイン設定スイッ
チ２２により受信ゲインの変更が入力され、デコーダ１
９、主制御部２０およびドプラシーケンス制御部１６を
介して受信ゲイン変更の情報を受け取ったゲート位置発
生回路７は、アナログスイッチ８ａ、８ｂを常時ＯＦＦ
にし、ゲイン変更中の位相検波器５の出力信号をカット
すると共に、ドプラシーケンス制御部１６は周波数分析
器１２の出力を停止させ、不要な表示を行わないように
する。受信ゲイン変更が終わった直後の動作については
上記第１の実施例と同様である。
【００６５】（実施例７）以下、本発明の第７の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００６６】図９は本発明の第７の実施例における超音
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
【００６７】本実施例は送信出力を変更する場合の不要
な周波数成分の発生を防止するようにしたものである。
な周波数成分の発生を防止するようにしたものである。
【００６８】本実施例においては、図９に示すように、
図５に示す上記第４の実施例とは送信出力を調節するス
イッチ２３を備えた点において構成を異にし、その他の
構成については第４の実施例と同様であるので、同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。
図５に示す上記第４の実施例とは送信出力を調節するス
イッチ２３を備えた点において構成を異にし、その他の
構成については第４の実施例と同様であるので、同一部
分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】以上の構成において、以下、第４の実施例
とは異なる動作について説明する。送信タイミング回路
３による信号をトリガとして駆動回路２でパルスを発生
するが、このパルスの出力をスイッチ２３より入力され
た値により制御する。
とは異なる動作について説明する。送信タイミング回路
３による信号をトリガとして駆動回路２でパルスを発生
するが、このパルスの出力をスイッチ２３より入力され
た値により制御する。
【００７０】次に、送信出力を変更した場合の動作につ
いて説明する。送信出力調整スイッチ２３により送信出
力の変更を入力すると、デコーダ１９、主制御部２０、
ドプラシーケンス制御部１６を介して送信出力変更の情
報を受け取ったゲート位置発生回路７は、アナログスイ
ッチ８ａ、８ｂを常時ＯＦＦにし、送信出力変更中の位
相検波器５の出力信号をカットすると共に、ドプラシー
ケンス制御部１６は周波数分析器１２の出力を停止さ
せ、不要な表示を行わないようにする。送信出力変更が
終わった直後の動作については上記第１の実施例と同じ
である。
いて説明する。送信出力調整スイッチ２３により送信出
力の変更を入力すると、デコーダ１９、主制御部２０、
ドプラシーケンス制御部１６を介して送信出力変更の情
報を受け取ったゲート位置発生回路７は、アナログスイ
ッチ８ａ、８ｂを常時ＯＦＦにし、送信出力変更中の位
相検波器５の出力信号をカットすると共に、ドプラシー
ケンス制御部１６は周波数分析器１２の出力を停止さ
せ、不要な表示を行わないようにする。送信出力変更が
終わった直後の動作については上記第１の実施例と同じ
である。
【００７１】（実施例８）以下、本発明の第８の実施例
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００７２】図１０は本発明の第８の実施例における超
音波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
音波ドプラ血流計を示す機能ブロック図である。
【００７３】本実施例は装置の一時停止を解除する場合
の不要な周波数成分の発生を防止するようにしたもので
ある。
の不要な周波数成分の発生を防止するようにしたもので
ある。
【００７４】本実施例においては、図１０に示すよう
に、図５に示す上記第４の実施例とは一時停止を設定・
解除するフリーズスイッチ２４を備えた点において構成
を異にし、その他の構成については第４の実施例と同様
であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
に、図５に示す上記第４の実施例とは一時停止を設定・
解除するフリーズスイッチ２４を備えた点において構成
を異にし、その他の構成については第４の実施例と同様
であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を
省略する。
【００７５】以上の構成において、以下、第４の実施例
とは異なる動作について説明する。装置の動作を一時停
止にし、画面をフリーズさせたいときには、スイッチ２
４を操作することにより送受信から画面表示のすべてが
停止する。一時停止を解除した場合の動作については、
上記第１の実施例のＢモードからドプラモードに切り替
わったときの動作と同じである。
とは異なる動作について説明する。装置の動作を一時停
止にし、画面をフリーズさせたいときには、スイッチ２
４を操作することにより送受信から画面表示のすべてが
停止する。一時停止を解除した場合の動作については、
上記第１の実施例のＢモードからドプラモードに切り替
わったときの動作と同じである。
【００７６】なお、上記第４ないし第８の実施例におい
ては、上記第１の実施例の回路を用いた場合について説
明したが、上記第２、第３の実施例の回路を用いても実
現可能である。
ては、上記第１の実施例の回路を用いた場合について説
明したが、上記第２、第３の実施例の回路を用いても実
現可能である。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｂ
モードからドプラモードに切り替わった直後のドプラ偏
移信号の跳躍の大きさを検出し、ドプラ偏移信号をその
大きさだけ積分回路の入力に負帰還させるようにしてい
るので、信号の跳躍を抑えることができ、これにより不
要な周波数成分の発生を抑えることができ、したがっ
て、ドプラ画質を向上させることができる。
モードからドプラモードに切り替わった直後のドプラ偏
移信号の跳躍の大きさを検出し、ドプラ偏移信号をその
大きさだけ積分回路の入力に負帰還させるようにしてい
るので、信号の跳躍を抑えることができ、これにより不
要な周波数成分の発生を抑えることができ、したがっ
て、ドプラ画質を向上させることができる。
【００７８】また、同様な方法を用いてゲート位置変更
時、ゲート幅変更時、受信ゲイン変更時、送信出力変更
時、一時停止解除時の各場合についても、ドプラ偏移信
号の不連続に伴う不要な周波数成分の発生を抑えること
ができ、したがって、優れた画質を得ることができる。
時、ゲート幅変更時、受信ゲイン変更時、送信出力変更
時、一時停止解除時の各場合についても、ドプラ偏移信
号の不連続に伴う不要な周波数成分の発生を抑えること
ができ、したがって、優れた画質を得ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す要部の回路図
流計を示す要部の回路図
【図２】同超音波ドプラ血流計の同時ドプラモードにお
けるタイミングチャート
けるタイミングチャート
【図３】本発明の第２の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す要部の回路図
流計を示す要部の回路図
【図４】本発明の第３の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す要部の回路図
流計を示す要部の回路図
【図５】本発明の第４の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す機能ブロック図
流計を示す機能ブロック図
【図６】本発明の第５の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す機能ブロック図
流計を示す機能ブロック図
【図７】本発明の第６の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す機能ブロック図
流計を示す機能ブロック図
【図８】離散的ゲイン可変アンプの一例を示す回路図
【図９】本発明の第７の実施例における超音波ドプラ血
流計を示す機能ブロック図
流計を示す機能ブロック図
【図１０】本発明の第８の実施例における超音波ドプラ
血流計を示す機能ブロック図
血流計を示す機能ブロック図
【図１１】従来の超音波ドプラ血流計を示す機能ブロッ
ク図
ク図
【図１２】従来の他の例の超音波ドプラ血流計を示す機
能ブロック図
能ブロック図
【図１３】図１２に示す従来例の要部の回路図
【図１４】図１２、図１３に示す従来例の動作説明用の
タイミングチャート
タイミングチャート
【図１５】従来例におけるサンプルホールド出力の波形
説明図
説明図
１ プローブ
５ 位相検波器
８ａ アナログスイッチ
８ｂ アナログスイッチ
９ａ 積分回路
９ｂ 積分回路
１０ａ サンプルホールド回路
１０ｂ サンプルホールド回路
１１ａ ハイパスフィルタ
１１ｂ ハイパスフィルタ
１２ 周波数分析器
１３ 表示部
１５ａ 直流帰還回路
１５ｂ 直流帰還回路
１６ シーケンス制御回路
１８ トラックボール
２１ ゲート幅入力スイッチ
２２ 受信ゲイン設定スイッチ
２３ 送信出力調節スイッチ
２４ フリーズスイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 二宮 淳一郎
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 (7)
- 【請求項１】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、この直流帰還回路の
帰還量をＢモード送受信シーケンスとドプラモードシー
ケンスの切り替えタイミングに連動して可変する制御手
段とを備えた超音波ドプラ血流計。 - 【請求項２】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、この直流帰還回路の
帰還量をゲート移動時とドプラモードシーケンスとで可
変する制御手段とを備えた超音波ドプラ血流計。 - 【請求項３】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、この直流帰還回路の
帰還量を、ゲート幅を変更させるシーケンスと連動して
可変する制御手段とを備えた超音波ドプラ血流計。 - 【請求項４】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、上記位相検波手段の
前段に設けられた増幅率を段階的に可変する増幅手段に
おける増幅率を変化させた時、増幅率変更時および変更
直後のドプラ偏移信号を上記積分回路の入力に負帰還さ
せる上記直流帰還回路の帰還量を変化させる制御手段を
備えた超音波ドプラ血流計。 - 【請求項５】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、送信出力を変化させ
た時、送信出力変更時および変更直後のドプラ偏移信号
を上記積分回路の入力に負帰還させる上記直流帰還回路
の帰還量を変化させる制御手段を備えた超音波ドプラ血
流計。 - 【請求項６】生体内に超音波パルスを送信し、生体内で
反射したエコー信号を受信する手段と、上記エコー信号
を位相検波する位相検波手段と、ゲート部分の位相検波
信号を選択する手段と、選択された位相検波信号を積分
する積分回路と、この積分回路で得られたドプラ偏移信
号のうち、直流成分および低周波成分を上記積分回路の
入力に負帰還する直流帰還回路と、シーケンスの一時停
止状態を解除させた時、一時停止解除直後のドプラ偏移
信号を上記積分回路の入力に負帰還させる上記直流帰還
回路の帰還量を変化させる制御手段を備えた超音波ドプ
ラ血流計。 - 【請求項７】積分回路の後段にサンプルホールド回路が
設けられ、上記積分回路の出力が上記サンプルホールド
回路で保持されて直流帰還回路に入力される請求項１な
いし６のいずれかに記載の超音波ドプラ血流計。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243068A JP2615519B2 (ja) | 1990-11-30 | 1991-09-24 | 超音波ドプラ血流計 |
| DE69120637T DE69120637T2 (de) | 1990-11-30 | 1991-11-11 | Ultraschall-Dopler-Blutfussmessgerät |
| EP91310381A EP0488545B1 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-11 | Ultrasonic doppler blood-flow meter |
| US07/796,596 US5261407A (en) | 1990-11-30 | 1991-11-22 | Ultrasonic doppler blood-flow meter |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-338225 | 1990-11-30 | ||
| JP33822590 | 1990-11-30 | ||
| JP3243068A JP2615519B2 (ja) | 1990-11-30 | 1991-09-24 | 超音波ドプラ血流計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053870A true JPH053870A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2615519B2 JP2615519B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=26536074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243068A Expired - Fee Related JP2615519B2 (ja) | 1990-11-30 | 1991-09-24 | 超音波ドプラ血流計 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5261407A (ja) |
| EP (1) | EP0488545B1 (ja) |
| JP (1) | JP2615519B2 (ja) |
| DE (1) | DE69120637T2 (ja) |
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| JP2014239778A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 株式会社東芝 | 超音波診断装置 |
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| JPH01270859A (ja) * | 1988-04-22 | 1989-10-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波ドップラ血流計および血流速度測定法 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3243068A patent/JP2615519B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-11 EP EP91310381A patent/EP0488545B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-11 DE DE69120637T patent/DE69120637T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-22 US US07/796,596 patent/US5261407A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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| EP0488545B1 (en) | 1996-07-03 |
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