JPH0543381B2 - - Google Patents

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JPH0543381B2
JPH0543381B2 JP63163234A JP16323488A JPH0543381B2 JP H0543381 B2 JPH0543381 B2 JP H0543381B2 JP 63163234 A JP63163234 A JP 63163234A JP 16323488 A JP16323488 A JP 16323488A JP H0543381 B2 JPH0543381 B2 JP H0543381B2
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JP
Japan
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velocity
signal
calculator
gradient
ultrasound
Prior art date
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JP63163234A
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Japanese (ja)
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Takemitsu Harada
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0543381B2 publication Critical patent/JPH0543381B2/ja
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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は超音波ドプラ診断装置、特に超音波パ
ルス波を被検体内に放射し、ドプラ効果を受けた
信号に基づいて被検体内の運転反射体の運動状態
を知る上での有効な情報を画面上に表示する超音
波ドプラ診断装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic device, in particular, which emits an ultrasonic pulse wave into a subject and performs operation inside the subject based on a signal subjected to the Doppler effect. The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic device that displays on a screen information useful for knowing the movement state of a reflector.

[従来の技術] 生体などの被検体内に超音波パルスビームを放
射して運動する反射体、例えば心臓血流の状態を
画像表示する超音波ドプラ診断装置が周知であ
り、これは、被検体内からの反射エコーを受信
し、反射エコーが受けたドプラ効果を超音波キヤ
リア周波数の偏移として検出することにより、血
流の速度状態などを求めるものである。
[Prior Art] Ultrasonic Doppler diagnostic equipment is well known, which displays an image of the state of cardiac blood flow using a moving reflector that emits an ultrasonic pulse beam into a subject such as a living body. By receiving reflected echoes from within and detecting the Doppler effect on the reflected echoes as a shift in the ultrasonic carrier frequency, the velocity state of blood flow, etc. is determined.

このような装置として、従来では、特公昭62−
44494号に示されるものがある。これによれば、
反射エコー信号を複素変換して複素信号とし、こ
の複素信号に基づいて自己相関演算することによ
り、正確な速度分布が実時間で求められる。そし
て、この速度分布はBモードの断層像に重ねて表
示することができる。
Conventionally, as such a device, the
There is one shown in No. 44494. According to this,
By complex-transforming the reflected echo signal into a complex signal and performing autocorrelation calculations based on this complex signal, an accurate velocity distribution can be obtained in real time. This velocity distribution can then be displayed superimposed on the B-mode tomographic image.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来の装置では、画像表示され
る速度情報は被検体内における各点の速度情報の
集合としての分布であり、その速度分布が所定空
間内でどのように変化しているか等の詳細な情報
までは得ることができなかつた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in conventional devices, the velocity information displayed as an image is distributed as a set of velocity information at each point within the subject, and it is difficult to determine how the velocity distribution is within a predetermined space. It was not possible to obtain detailed information such as whether the situation had changed.

運動状態を観察する超音波診断では、心臓部に
おける心臓弁近傍の血流のようにある領域(空
間)で急激に速度が変化する場合があり、このよ
うな状況を正確に画像表示することができれば、
診断の効率化を図ることができる新しい情報を提
供することが可能となる。
In ultrasound diagnosis, which observes the state of movement, the velocity may change rapidly in a certain area (space), such as blood flow near heart valves in the heart, and it is difficult to accurately display images of such situations. if you can,
It becomes possible to provide new information that can improve the efficiency of diagnosis.

発明の目的 本発明は前記従来の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は、空間領域における速度変化の
状態を示す新しい情報を画像表示可能とする超音
波ドプラ診断装置を提供することにある。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide an ultrasonic Doppler diagnostic device that is capable of displaying new information indicating the state of velocity change in a spatial domain as an image. .

[課題を解決するための手段] 前記目的を達成するために、第1の請求項に係
る発明は、超音波パルスを被検体内に放射しその
反射エコー信号を復調した後、ドプラ偏移周波数
を検出して運動速度分布を演算する速度分布演算
器を有する超音波ドプラ診断装置において、前記
速度分布演算器で得られた超音波放射ビーム軸上
(放射方向)の速度分布信号を入力して繰返し周
期よりも十分小さい時間だけ遅延させる遅延回路
を有し、この遅延回路の入力信号と出力信号との
差を演算して超音波放射ビーム軸上の空間的な速
度勾配を演算する速度勾配演算器を備えたことを
特徴とする。
[Means for Solving the Problem] In order to achieve the above object, the invention according to the first claim emits an ultrasound pulse into a subject, demodulates the reflected echo signal, and then converts the Doppler shift frequency to In an ultrasonic Doppler diagnostic device having a velocity distribution calculator that detects and calculates a motion velocity distribution, a velocity distribution signal on the ultrasound radiation beam axis (radial direction) obtained by the velocity distribution calculator is inputted. Velocity gradient calculation has a delay circuit that delays by a time sufficiently smaller than the repetition period, and calculates the spatial velocity gradient on the ultrasound radiation beam axis by calculating the difference between the input signal and output signal of this delay circuit. It is characterized by having a container.

また、第2の請求項に係る発明は、前記速度勾
配演算器に加えて、速度勾配演算器で得られた速
度勾配をその大きさに応じて輝度変調するととも
に、勾配の正負を異なる色相で識別してカラー表
示する表示装置を備えたことを特徴とする。
In addition to the speed gradient calculator, the invention according to claim 2 also brightens the speed gradient obtained by the speed gradient calculator according to its magnitude, and changes the polarity of the gradient using different hues. It is characterized by being equipped with a display device that identifies and displays the information in color.

[作用] 以上の構成によれば、被検体内から反射された
超音波反射エコーは速度分布演算器に供給され、
まず超音波放射軸上において連続した各点での速
度情報が速度分布信号として求められる。この速
度分布信号は速度勾配演算器に供給され、遅延回
路により繰返し周期よりも十分小さい時間だけ遅
延されて出力されており、この出力信号は遅延回
路の入力信号から差し引かれることになる。この
差信号は前記速度分布信号の波形を微分したもの
に相当し、単なる加速度情報とは異なり空間内で
の速度の勾配(変化率)を示すものであり、これ
により被検体空間の新しい診断情報を提供可能と
なる。
[Operation] According to the above configuration, the ultrasound reflected echo reflected from within the subject is supplied to the velocity distribution calculator,
First, velocity information at consecutive points on the ultrasonic radiation axis is obtained as a velocity distribution signal. This speed distribution signal is supplied to the speed gradient calculator, delayed by a time sufficiently smaller than the repetition period and outputted by the delay circuit, and this output signal is subtracted from the input signal of the delay circuit. This difference signal corresponds to the differentiation of the waveform of the velocity distribution signal, and unlike mere acceleration information, it indicates the gradient (rate of change) of velocity in space, thereby providing new diagnostic information for the subject space. can be provided.

また、表示装置により前記速度勾配情報は画像
信号に変換され、速度勾配の正負が異なる色の画
像信号に変換されると共に、勾配の大きさが輝度
変調される。この結果、従来の白色で表示された
断層像に重ねて、速度勾配情報がカラー表示され
ることになる。
Further, the speed gradient information is converted into an image signal by the display device, and the positive and negative speed gradients are converted into image signals of different colors, and the magnitude of the gradient is brightness-modulated. As a result, the velocity gradient information is displayed in color, superimposed on the conventional tomographic image displayed in white.

[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図には、本発明に係る超音波ドプラ診断装
置の概略構成の回路ブロツク図が示されており、
発振器10は水晶発振器等から成り、安定な高周
波信号が分周同期回路12に供給され、この分周
同期回路12によつて送信繰返し周波数信号10
0、複素基準信号101,102、掃引信号10
3などが得られる。
FIG. 1 shows a circuit block diagram of a schematic configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention.
The oscillator 10 is composed of a crystal oscillator, etc., and a stable high frequency signal is supplied to a frequency division synchronization circuit 12, which converts the transmission repetition frequency signal 10 into a frequency division synchronization circuit 12.
0, complex reference signals 101, 102, sweep signal 10
3 etc. can be obtained.

前記送信繰返し周波数信号100は、駆動回路
14及び送受切換回路16を介して探触子18に
供給され、この探触子18内の振動子を励振する
ことにより超音波パルスビームが被検体20内に
出力される。
The transmission repetition frequency signal 100 is supplied to the probe 18 via the drive circuit 14 and the transmission/reception switching circuit 16, and by exciting the transducer within the probe 18, the ultrasonic pulse beam is transmitted into the subject 20. is output to.

そして、被検体20からの反射エコーは探触子
18によつて電気信号に変換され、送受切換回路
16から高周波増幅器22に送られて所望の増幅
作用が施された後、その一方の出力が通常のBモ
ードあるいはMモード表示信号としてCRTを用
いた表示装置28側へ供給され、他方の出力10
4が運動速度を演算するための複素信号変換器3
4に供給される。
The reflected echo from the subject 20 is converted into an electrical signal by the probe 18, and is sent from the transmission/reception switching circuit 16 to the high frequency amplifier 22 where it is subjected to a desired amplification action, and then the output of one of the signals is It is supplied to the display device 28 side using a CRT as a normal B mode or M mode display signal, and the other output 10
4 is a complex signal converter 3 for calculating the motion velocity.
4.

前記Bモード表示などのための出力信号は、検
波器24及びビデオ増幅器26を介して表示装置
28に出力され(105)、これにより反射エコー信
号を輝度変調して断層像などを画像表示すること
となる。
The output signal for the B-mode display etc. is outputted to the display device 28 via the detector 24 and the video amplifier 26 (105), which modulates the brightness of the reflected echo signal to display an image such as a tomographic image. becomes.

また、前記探触子18の超音波パルスビームを
機械的あるいは電子的な角度偏向によつて走査
(セクタ走査)などするための走査制御器30と、
前記分周同期回路12から得られる掃引信号10
3を入力して表示装置28の掃引制御を行う掃引
回路32とが設けられる。
Further, a scan controller 30 for scanning the ultrasonic pulse beam of the probe 18 by mechanical or electronic angular deflection (sector scanning);
Sweep signal 10 obtained from the frequency division synchronization circuit 12
A sweep circuit 32 is provided which performs sweep control of the display device 28 by inputting the signal 3.

一方、前記高周波増幅器22の出力(受信高周
波信号104)は、2個のミキサ36a,36b
及び2個の低域通過フイルタ(LPF)38a,
38bから構成される複素信号変換器34に供給
されており、前記ミキサ36では、受信高周波信
号が90度位相の異なる2個の複素基準信号10
1,102と混合される。そうすると、受信高周
波信号と複素基準信号との両周波数の和と差の周
波数の信号が出力され、この信号を次段の低域通
過フイルタ38に通過させることにより、差の周
波数成分が取り出されることとなり、一方を実数
部、他方を虚数部とすれば、複素信号に変換され
たことになる。
On the other hand, the output of the high frequency amplifier 22 (received high frequency signal 104) is sent to two mixers 36a and 36b.
and two low pass filters (LPF) 38a,
38b, and the mixer 36 converts the received high frequency signal into two complex reference signals 10 having a phase difference of 90 degrees.
1,102. Then, a signal with a frequency of the sum and difference of both frequencies of the received high-frequency signal and the complex reference signal is output, and by passing this signal to the next-stage low-pass filter 38, the frequency component of the difference is extracted. If one is the real part and the other is the imaginary part, it is converted into a complex signal.

このようにして得られた複素信号は速度分布演
算器40に供給され、例えば前記特公昭62−
44494号公報に示されるように、複素信号の自己
相関信号の偏角から速度を求めることができる。
すなわち、ドプラ効果として現れる超音波キヤリ
ア周波数の偏移は前記複素信号の偏角演算から求
めることができ、この偏角θについては、複素信
号の実数部をR、虚数部をIとすると、次の関係
式が成立する。
The complex signal obtained in this way is supplied to the speed distribution calculator 40, for example,
As shown in Japanese Patent No. 44494, the velocity can be determined from the argument of the autocorrelation signal of the complex signal.
That is, the deviation of the ultrasonic carrier frequency that appears as the Doppler effect can be obtained from the calculation of the declination of the complex signal, and the declination θ is expressed as follows, where R is the real part of the complex signal and I is the imaginary part. The relational expression holds true.

θ=tan-1(I/R) =2πdT …(1) (ただし、dはドプラ偏移周波数, Tは送信繰返し周期) 従つて、ドプラ偏移周波数dは、 d=θ/2πT …(2) から演算される。 θ=tan -1 (I/R) = 2π d T...(1) (where d is the Doppler shift frequency, T is the transmission repetition period) Therefore, the Doppler shift frequency d is d = θ/2πT... Calculated from (2).

なお、この速度演算は自己相関によらずに他の
方法で求めることも可能であり、反射エコーが受
けたドプラ偏移周波数成分を押出することによつ
て速度を演算することができる。
Note that this velocity calculation can also be obtained by other methods instead of using autocorrelation, and the velocity can be calculated by pushing out the Doppler shift frequency component received by the reflected echo.

本発明において特徴的なことは、前記のような
各点での速度情報を示すだけでなく、空間領域で
の速度勾配という新しい情報を抽出することであ
り、このために、本発明では速度勾配演算器42
を備えている。
The characteristic feature of the present invention is that it not only shows velocity information at each point as described above, but also extracts new information such as velocity gradient in the spatial domain. Arithmetic unit 42
It is equipped with

この速度勾配演算器42は遅延回路44と差演
算器46から構成され、前記遅延回路44により
前記速度分布演算器40から出力された超音波放
射軸上の速度分布信号106を送信繰返し周基T
よりも十分小さい遅延時間Δtだけ遅らせており、
この遅延信号と遅延回路44の入力信号との差を
演算する。すなわち、速度分布演算器40の出力
は、超音波ビーム軸上の深さ方向において各点の
速度分布を示す信号であり、第2図のAに示され
るように、時間軸に深さ(探触子18からの距
離)を、縦軸に速度の大きさを表した波形aの信
号となる。
The velocity gradient calculator 42 is composed of a delay circuit 44 and a difference calculator 46, and the delay circuit 44 transmits the velocity distribution signal 106 on the ultrasonic radiation axis outputted from the velocity distribution calculator 40.
It is delayed by a delay time Δt that is sufficiently smaller than
The difference between this delayed signal and the input signal of the delay circuit 44 is calculated. That is, the output of the velocity distribution calculator 40 is a signal indicating the velocity distribution at each point in the depth direction on the ultrasonic beam axis, and as shown in A in FIG. (distance from the tentacle 18) is a signal of waveform a in which the vertical axis represents the magnitude of velocity.

そして、遅延回路44の出力は、第2図Bに示
されるように、前記速度分布信号を微小遅延時間
Δtだけシフトさせた信号bとなり、従つて差演
算器46の出力は、第2図Cに示されるように、
信号波形aから信号波形bを差し引いたものとな
る。この差演算器46の出力は、微分に相当する
処理がされた信号であり、超音波ビーム軸上での
速度勾配を示しており、これにより深さ方向のあ
る空間領域における速度勾配を知ることができ
る。この場合、速度勾配値の精度を上げるには
Δtをできるだけ小さくすることが好ましい。
The output of the delay circuit 44 is a signal b obtained by shifting the speed distribution signal by a minute delay time Δt, as shown in FIG. As shown in
It is obtained by subtracting signal waveform b from signal waveform a. The output of this difference calculator 46 is a signal that has been processed equivalent to differentiation, and indicates the velocity gradient on the ultrasound beam axis, and from this it is possible to know the velocity gradient in a certain spatial region in the depth direction. I can do it. In this case, in order to improve the accuracy of the velocity gradient value, it is preferable to make Δt as small as possible.

また、実施例では速度勾配信号の精度を良好に
するために、加算器48、デイレーライン50及
び重み付け回路51から成る平均回路52が設け
られている。そして、デイレーライン50にて1
周期(T)遅延した出力に対して所定の重み付けをか
けた後に現時刻の入力信号と加算器48で加算し
ており、これを複数回累積することにより、速度
勾配演算器42の出力が小さくても大きな出力を
取り出すことができる。この場合、重み付け回路
51の重み付けを変えることにより、平均化の度
合いを変更することができ、このようにして、雑
音成分が除去され良好な信号を取り出すことがで
きる。
Further, in the embodiment, an averaging circuit 52 consisting of an adder 48, a delay line 50, and a weighting circuit 51 is provided in order to improve the accuracy of the speed gradient signal. And 1 at day line 50
After applying a predetermined weight to the output delayed by a period (T), it is added to the input signal at the current time in an adder 48, and by accumulating this multiple times, the output of the velocity gradient calculator 42 becomes smaller. It is possible to extract a large output even if the In this case, by changing the weighting of the weighting circuit 51, the degree of averaging can be changed, and in this way, noise components can be removed and a good signal can be extracted.

この平均回路52から出力された速度勾配の平
均情報は、切換スイツチ53を介して表示装置2
8に供給されており、ここで所定の表示処理を行
うことにより、カラーによる画像表示や数値表示
などの各種の表示方法により表示することができ
る。
The average speed gradient information output from the averaging circuit 52 is sent to the display device 2 via the changeover switch 53.
8, and by performing predetermined display processing here, it is possible to display in various display methods such as color image display and numerical display.

すなわち、第3図に示されているように、表示
装置28は、メモリ54a,54b,54cと、
このメモリ54の出力を切り換えるスイツチ56
a,56b,56cと、各種信号をカラー画像信
号に変換するカラー演算器58と、カラー演算器
58の出力であるデジタル信号をアナログ信号に
変換するD/A変換器60a,60b,60c
と、CRT表示器62とから構成されている。
That is, as shown in FIG. 3, the display device 28 includes memories 54a, 54b, 54c,
A switch 56 that switches the output of this memory 54
a, 56b, 56c, a color calculation unit 58 that converts various signals into color image signals, and D/A converters 60a, 60b, 60c that converts digital signals output from the color calculation unit 58 into analog signals.
and a CRT display 62.

そして、前記メモリ54aにはビデオ増幅器2
6から出力される断層像情報105を、メモリ5
4bには速度分布演算器40から出力される速度
情報106を、メモリ54cには本発明において
特徴的な速度勾配情報107が記憶されており、
これらの情報はカラー演算器58で赤(R信号)、
緑(G信号)、青(B信号)の3色のカラー画像
信号に変換される。その後に、このRGBの信号
はD/A変換器60を介してCRT表示器62に
供給され、カラー画像はそれぞれのRGBの信号
の混合色相で表示されることになる。
The video amplifier 2 is stored in the memory 54a.
The tomographic image information 105 output from the memory 5
4b stores speed information 106 output from the speed distribution calculator 40, and memory 54c stores speed gradient information 107, which is characteristic of the present invention.
These information are processed by color calculator 58 as red (R signal),
It is converted into three color image signals: green (G signal) and blue (B signal). Thereafter, the RGB signals are supplied to the CRT display 62 via the D/A converter 60, and a color image is displayed in a mixed hue of the respective RGB signals.

例えば、断層像情報は前記RGB信号のそれぞ
れが等しい信号として出力されるので、白色とし
て表示される。また、速度信号はその速度方向を
異なる色で表示しており、実施例では超音波ビー
ム放射方向に対して正の方向は赤色(R信号)と
緑色(G信号)を混合した黄色で、負の方向は青
色(B信号)と緑色(G信号)を混合した青緑色
で表し、かつ速度の大きさを輝度表示している。
For example, tomographic image information is displayed as white because each of the RGB signals is output as an equal signal. In addition, the velocity signal displays its velocity direction in different colors, and in the example, the positive direction with respect to the ultrasonic beam emission direction is yellow, which is a mixture of red (R signal) and green (G signal), and the negative The direction is shown in blue-green, which is a mixture of blue (B signal) and green (G signal), and the magnitude of the speed is displayed in brightness.

第2の請求項に係る発明において特徴的なこと
は、速度勾配演算器42で得られた速度勾配情報
を見やすくカラー表示するために、速度勾配の大
きさに応じて輝度変調するとともに、勾配の正負
を異なる色相で識別してカラー表示することであ
る。
A characteristic feature of the invention according to the second claim is that in order to display the speed gradient information obtained by the speed gradient calculator 42 in easy-to-read color, the brightness is modulated according to the magnitude of the speed gradient, and the gradient is This is to identify positive and negative signals using different hues and display them in color.

実施例では、超音波ビーム放射方向(深さ方
向)において正の速度勾配を赤色(R信号)で、
負の速度勾配を青色(B信号)で表し、勾配の大
きさを輝度表示するようにしている。この速度勾
配情報は前記速度情報と切り換えて表示され、断
層像に重ねて表示されることになるが、速度勾配
情報と速度情報を重ねて表示することも可能であ
る。
In the example, a positive velocity gradient in the ultrasonic beam radiation direction (depth direction) is shown in red (R signal).
A negative velocity gradient is represented in blue (B signal), and the magnitude of the gradient is displayed in brightness. This velocity gradient information is displayed in place of the velocity information and is displayed superimposed on the tomographic image, but it is also possible to display the velocity gradient information and velocity information in a superimposed manner.

更に、実施例では、速度勾配値を数値で表示す
ることもできるようにしており、画面上に設けら
れているカーソルなどで所定の場所を指定するこ
とにより、画面上の所定の場所に勾配値が数値表
示される。
Furthermore, in the embodiment, the speed gradient value can be displayed numerically, and by specifying a predetermined location with a cursor provided on the screen, the gradient value can be displayed at a predetermined location on the screen. is displayed numerically.

実施例は以上の構成からなり、以下にその作用
を説明する。
The embodiment has the above configuration, and its operation will be explained below.

まず、前述のように、走査制御器30により深
触子18からパルス超音波が被検体20に出力さ
れており、一方被検体20から反射される反射エ
コー信号は探触子18で受信され、高周波増幅器
22を介して一方は断層像信号として検波器24
に、他方は速度信号として複素信号変換器34に
供給される。
First, as described above, pulsed ultrasound is output from the deep probe 18 to the subject 20 by the scan controller 30, while a reflected echo signal reflected from the subject 20 is received by the probe 18. One side is sent to a detector 24 as a tomographic image signal via a high frequency amplifier 22.
The other signal is supplied to a complex signal converter 34 as a velocity signal.

この複素信号変換器34に供給された受信信号
は、複素信号に変換された後に速度分布演算器4
0によつて自己相関演算などをすことにより、第
2図Aに示されるように、超音波ビーム放射方向
での速度分布信号が得られる。
The received signal supplied to this complex signal converter 34 is converted into a complex signal, and then the velocity distribution calculator 4
By performing an autocorrelation calculation using 0, a velocity distribution signal in the ultrasonic beam radiation direction is obtained as shown in FIG. 2A.

そして、この速度分布信号は速度勾配演算器4
2に供給され、遅延回路44の出力信号と入力信
号との差を演算することにより、第2図Cに示さ
れる速度勾配信号が出力される。
This speed distribution signal is then processed by a speed gradient calculator 4.
By calculating the difference between the output signal and the input signal of the delay circuit 44, a velocity gradient signal shown in FIG. 2C is output.

この速度勾配信号は、超音波ビーム軸上での空
間的な速度勾配を示しており、特定点での加速度
情報とは異なる情報となる。すなわち、加速度情
報は特定点の速度の時間的変化を示すものである
のに対し、本発明は超音波ビーム方向、つまり深
さ方向における空間(領域)での速度の傾斜を示
すものである。これによつて心臓内などの所望の
範囲の領域における速度勾配分布状態を知ること
ができる。
This velocity gradient signal indicates a spatial velocity gradient on the ultrasound beam axis, and is different information from acceleration information at a specific point. That is, while acceleration information indicates a temporal change in velocity at a specific point, the present invention indicates a gradient in velocity in a space (area) in the ultrasound beam direction, that is, in the depth direction. This makes it possible to know the velocity gradient distribution state in a desired range of region, such as within the heart.

この速度勾配情報は表示装置28に供給され、
カラー表示されることになるが、この情報は白色
の輝度変調で表示された断層像信号に重ねられる
形で表示される。
This velocity gradient information is provided to a display device 28,
Although it will be displayed in color, this information is displayed superimposed on the tomographic image signal displayed using white luminance modulation.

第3図に示されるように、断層像信号105と
速度信号106と速度勾配信号107は、掃引信
号103により入出力制御が行われており、まず
スイツチ56aの閉成によりRGBのそれぞれが
等しい画像信号が形成され、これによつて白色の
輝度変調にて被検体内の断層像が画像表示され
る。そして、速度勾配情報はスイツチ56cの閉
成により、正の方向の場合は赤色の画像信号(R
信号)を、負の方向の場合は青色の画像信号(B
信号)を出力する。この場合、速度勾配の大きさ
はその信号の振幅で表されており、CRT表示器
62にて輝度情報に変換される。この速度勾配情
報は、所定領域を指定して表示できるし、断層像
の全てにおいて表示することもでき、これによ
り、速度勾配の情報が実際の臓器を示す断層像の
中で観察することができる。
As shown in FIG. 3, input/output control of the tomographic image signal 105, velocity signal 106, and velocity gradient signal 107 is performed by the sweep signal 103, and first, by closing the switch 56a, an image with equal RGB values is generated. A signal is formed, thereby displaying a tomographic image inside the subject using white luminance modulation. Then, the velocity gradient information is transmitted by closing the switch 56c, and in the case of the positive direction, the red image signal (R
signal), and in the negative direction, a blue image signal (B
signal). In this case, the magnitude of the velocity gradient is expressed by the amplitude of the signal, which is converted into brightness information on the CRT display 62. This velocity gradient information can be displayed by specifying a predetermined region, or can be displayed in the entire tomographic image, so that velocity gradient information can be observed in the tomographic image showing the actual organ. .

なお、スイツチ56bを閉成することにより速
度情報を画像表示できるが、前記速度勾配情報は
この速度情報と重ねて表示することも可能であ
る。
Although the speed information can be displayed as an image by closing the switch 56b, the speed gradient information can also be displayed superimposed on this speed information.

前記実施例は、速度勾配情報をカラー表示して
いるが、これを前記速度勾配演算器42の出力を
そのまま画像表示することもできる。すなわち、
前記速度勾配演算器42の出力は、第2図Cに示
されるように、深さ方向に対する勾配値の変化が
曲線で表示されているので、この波形についてそ
のままモノクロの表示処理をして出力すれば、そ
の速度勾配の状態を一目で確認しやすい形で表示
することができる。
In the embodiment described above, the speed gradient information is displayed in color, but it is also possible to display the output of the speed gradient calculator 42 as it is as an image. That is,
As shown in FIG. 2C, the output of the velocity gradient calculator 42 displays the change in gradient value in the depth direction as a curve, so this waveform can be directly processed for monochrome display and output. For example, the state of the velocity gradient can be displayed in a format that is easy to check at a glance.

また、速度勾配演算器42で演算された速度勾
配情報は、端子64から取り出せるようにし、こ
れにより他の演算処理を施して運動状態の解折に
用いることもできる。
Further, the velocity gradient information computed by the velocity gradient computing unit 42 can be taken out from the terminal 64, so that it can be subjected to other arithmetic processing and used for analyzing the motion state.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明の第1の請求項に
よれば、空間的な速度勾配という従来にない新し
い情報を提供可能となり、また第2の請求項によ
れば、断層像に重ねて速度勾配の情報を観察しや
すい形で表示することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the first claim of the present invention, it is possible to provide unprecedented new information such as spatial velocity gradient, and according to the second claim, Velocity gradient information can be displayed in an easily observable form by superimposing it on the image.

この結果、心臓などのある領域での空間的な速
度の傾き(変化率)を容易に判断することがで
き、速度の変化が激しい部位などの画像診断に有
益な情報を提供可能となる。
As a result, it is possible to easily determine the spatial gradient (rate of change) of velocity in a certain area, such as the heart, and it is possible to provide information useful for image diagnosis of regions where velocity changes rapidly.

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

第1図は、本発明に係る超音波ドプラ診断装置
の概略構成を示す回路ブロツク図、第2図は、第
1図の速度勾配演算器の信号処理をを示す波形
図、第3図は、表示装置の回路構成を示すブロツ
ク図である。 12…分周同期回路、16…送受切換回路、1
8…探触子、28…表示装置、30…走査制御
器、32…掃引回路、34…複素信号変換器、4
0…速度分布演算器、42…速度勾配演算器、4
4…遅延回路、46…差演算器、52…平均回
路、54…メモリ、58…カラー演算器、62…
CRT表示器。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram showing signal processing of the velocity gradient calculator of FIG. 1, and FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a display device. FIG. 12... Frequency division synchronization circuit, 16... Transmission/reception switching circuit, 1
8... Probe, 28... Display device, 30... Scan controller, 32... Sweep circuit, 34... Complex signal converter, 4
0... Speed distribution calculator, 42... Speed gradient calculator, 4
4... Delay circuit, 46... Difference calculator, 52... Average circuit, 54... Memory, 58... Color calculator, 62...
CRT display.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 超音波パルスを被検体内に放射しその反射エ
コー信号を復調した後、ドプラ偏移周波数を検出
して運動速度分布を演算する速度分布演算器を有
する超音波ドプラ診断装置において、前記速度分
布演算器で得られた超音波放射ビーム軸上の速度
分布信号を入力して繰返し周期よりも十分小さい
時間だけ遅延させる遅延回路を有し、この遅延回
路の入力信号と出力信号との差を演算して超音波
放射ビーム軸上の空間的な速度勾配を演算する速
度勾配演算器を備えたことを特徴とする超音波ド
プラ診断装置。 2 超音波パルスを被検体内に放射しその反射エ
コー信号を復調した後、ドプラ偏移周波数を検出
して運動速度分布を演算する速度分布演算器を有
する超音波ドプラ診断装置において、前記速度分
布演算器で得られた超音波放射ビーム軸上の速度
分布信号を入力して繰返し周期よりも十分小さい
時間だけ遅延させる遅延回路を有し、この遅延回
路の入力信号と出力信号との差を演算して超音波
放射ビーム軸上の空間的な速度勾配を演算する速
度勾配演算器と、この速度勾配演算器で得られた
速度勾配をその大きさに応じて輝度変調するとと
もに、勾配の正負を異なる色相で識別してカラー
表示する表示装置と、を備えたことを特徴とする
超音波ドプラ診断装置。 3 請求項1記載の装置において、速度勾配演算
器で得られた超音波ビーム軸上の速度勾配値を、
深さを横軸とした分布曲線で表示し又は数値表示
することを特徴とする超音波ドプラ診断装置。
[Claims] 1. Ultrasonic Doppler diagnosis having a velocity distribution calculator that emits ultrasound pulses into a subject and demodulates the reflected echo signal, then detects the Doppler shift frequency and calculates the motion velocity distribution. The apparatus has a delay circuit that inputs the velocity distribution signal on the axis of the ultrasonic radiation beam obtained by the velocity distribution calculator and delays it by a time sufficiently smaller than the repetition period, and the input signal and output of this delay circuit An ultrasound Doppler diagnostic device comprising a velocity gradient calculator that computes a spatial velocity gradient on an axis of an ultrasound radiation beam by computing a difference between the signals and the ultrasound beam. 2. In an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus having a velocity distribution calculation unit that emits an ultrasound pulse into a subject and demodulates its reflected echo signal, and then detects a Doppler shift frequency and calculates a motion velocity distribution. It has a delay circuit that inputs the velocity distribution signal on the ultrasonic radiation beam axis obtained by the calculator and delays it by a time sufficiently smaller than the repetition period, and calculates the difference between the input signal and output signal of this delay circuit. A velocity gradient calculator that calculates the spatial velocity gradient on the axis of the ultrasound radiation beam, and a velocity gradient calculator that modulates the brightness of the velocity gradient obtained by this velocity gradient calculator according to its magnitude, and also changes the sign of the gradient. An ultrasonic Doppler diagnostic device comprising: a display device that identifies and displays colors using different hues. 3. In the apparatus according to claim 1, the velocity gradient value on the ultrasound beam axis obtained by the velocity gradient calculator is
An ultrasonic Doppler diagnostic device characterized by displaying a distribution curve with depth as the horizontal axis or numerically.
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JPS62270141A (en) * 1986-05-19 1987-11-24 株式会社 日立メデイコ Ultrasonic diagnostic apparatus

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