JPH06327673A - Ultrasonic diagnosis equipment - Google Patents
Ultrasonic diagnosis equipmentInfo
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- JPH06327673A JPH06327673A JP12581293A JP12581293A JPH06327673A JP H06327673 A JPH06327673 A JP H06327673A JP 12581293 A JP12581293 A JP 12581293A JP 12581293 A JP12581293 A JP 12581293A JP H06327673 A JPH06327673 A JP H06327673A
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- blood flow
- average speed
- frequency
- correction
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ドプラ効果を利用して
血流情報を獲得する超音波診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for acquiring blood flow information using the Doppler effect.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の超音波診断装置は、図5
に示した構成が一般的である。ずなわち、図5におい
て、参照符号1は複数の振動子を一次元に配列した超音
波プローブである。この超音波プローブ1には送受信手
段2が相互接続されている。送受信手段2は超音波プロ
ーブ1の各振動子に駆動パルスを遅延制御しながら供給
することで任意の方向且つ任意の深度に超音波を集束さ
せると共に、超音波プローブ1の各振動子が受信した反
射波の受信信号を送信時とは逆の遅延制御を行うことで
受信指向性を決定する。2. Description of the Related Art Conventionally, an ultrasonic diagnostic apparatus of this type is shown in FIG.
The configuration shown in is general. That is, in FIG. 5, reference numeral 1 is an ultrasonic probe in which a plurality of transducers are arranged one-dimensionally. A transmitting / receiving means 2 is connected to the ultrasonic probe 1. The transmitting / receiving means 2 supplies the driving pulse to each transducer of the ultrasonic probe 1 while delay-controlling it to focus the ultrasonic wave in an arbitrary direction and an arbitrary depth, and at the same time, each transducer of the ultrasonic probe 1 receives it. The reception directivity is determined by performing delay control on the reception signal of the reflected wave, which is the reverse of that at the time of transmission.
【0003】送受信手段2の出力には加算器3が接続さ
れる。加算器3は超音波プローブ1から送受信手段2を
介して入力するの各振動子の受信信号を走査ラスタ毎に
加算し、これをBモード検波手段4及び2チャンネルの
ミキサ7に供給する。Bモード検波手段4は加算器3か
らの加算結果を検波して得られる包絡線をサンプリング
し、各サンプリング結果をコード化してディジタルスキ
ャンコンバータ(DSC)15に出力する。An adder 3 is connected to the output of the transmitting / receiving means 2. The adder 3 adds the received signals of the transducers input from the ultrasonic probe 1 through the transmission / reception means 2 for each scanning raster, and supplies the signals to the B-mode detection means 4 and the 2-channel mixer 7. The B-mode detection means 4 samples the envelope obtained by detecting the addition result from the adder 3, encodes each sampling result, and outputs it to the digital scan converter (DSC) 15.
【0004】ミキサ7が2チャンネル必要なのは血流の
順逆方向を分離するためである。一方のミキサ7には発
振器5からの基準周波数f0 がそのまま供給され、他方
のミキサ7には位相器6を介して90°位相がずれた状
態で基準周波数f0 が供給される。ミキサ7は加算器3
からの出力信号と基準周波数f0 の基準信号を掛け合わ
せてこれをローパスフィルタ8に供給する。ローパスフ
ィルタ8はミキサ7の出力信号の高周波数成分を取り除
くことによりドプラ偏移周波数fd だけの周波数成分を
持った位相検波信号を形成する。The mixer 7 requires two channels in order to separate the forward and reverse directions of the blood flow. The reference frequency f0 from the oscillator 5 is supplied to the one mixer 7 as it is, and the reference frequency f0 is supplied to the other mixer 7 via the phase shifter 6 in a 90 ° phase-shifted state. The mixer 7 is the adder 3
And the reference signal of the reference frequency f0 is multiplied and this is supplied to the low pass filter 8. The low pass filter 8 removes the high frequency component of the output signal of the mixer 7 to form a phase detection signal having a frequency component of the Doppler shift frequency fd.
【0005】ローパスフィルタ8の出力にはMTIフィ
ルタ9が接続される。MTIフィルタ9は、レーダ分野
で常用されている技術であり、2次元の多点個々につい
てリアルタイムで臓壁の多重やサイドローブによるクラ
ッタ成分を位相検波信号から除去するためのハイパスフ
ィルタの役割を果たしている。MTIフィルタ9でのハ
イパスフィルタ処理に必要なカットオフ周波数fc はコ
ントローラ16から供給される。An MTI filter 9 is connected to the output of the low pass filter 8. The MTI filter 9 is a technique commonly used in the radar field, and plays a role of a high-pass filter for removing the clutter component due to the multiplex of the internal organ wall and the side lobe in real time for each of the two-dimensional multipoints. There is. The cutoff frequency fc required for the high-pass filter processing in the MTI filter 9 is supplied from the controller 16.
【0006】MTIフィルタ9には周波数解析器10を
介して速度分散パワー算出器11が接続される。MTI
フィルタ9からの出力信号は周波数解析された後、所定
の演算処理に供せられ、各点の平均速度V、その分散
S、パワーPに計算される。A velocity dispersion power calculator 11 is connected to the MTI filter 9 via a frequency analyzer 10. MTI
The output signal from the filter 9 is subjected to frequency analysis and then subjected to predetermined arithmetic processing to calculate the average velocity V at each point, its variance S, and power P.
【0007】速度分散パワー算出器11の出力にはブラ
ンク処理部14が接続される。ブランク処理部14では
次のようなブランク処理がなされる。すなわち、MTI
フィルタ9ではカットオフ周波数fc に基づいてハイパ
ス処理を行なうことでクラッタ成分を除去したが、ここ
でのフィルタ特性はあまり尖鋭的とはいえないものであ
る。したがって、MTIフィルタ9の出力信号にはクラ
ッタ成分が残留している。ブランク処理部14は、速度
分散パワー算出器11からの平均速度Vをカットオフ周
波数fc に相当する速度レベルVc を境に選別すること
でクラッタ成分を多く含む平均速度Vを識別し、速度レ
ベルVc より小さい平均速度V(符号が逆であれば速度
レベルVc 大きい平均速度V)を破棄することで、MT
Iフィルタ9の非尖鋭的なフィルタ特性を補償してい
る。A blank processing unit 14 is connected to the output of the velocity dispersion power calculator 11. The blank processing unit 14 performs the following blank processing. That is, MTI
In the filter 9, the clutter component is removed by performing high-pass processing based on the cutoff frequency fc, but the filter characteristic here is not so sharp. Therefore, the clutter component remains in the output signal of the MTI filter 9. The blank processing unit 14 selects the average speed V from the speed dispersion power calculator 11 with the speed level Vc corresponding to the cutoff frequency fc as a boundary to identify the average speed V containing a large amount of clutter components, and the speed level Vc. By discarding a smaller average velocity V (average velocity V having a larger velocity level Vc if the signs are opposite), MT
The non-sharp filter characteristic of the I filter 9 is compensated.
【0008】ブランク処理部14を通過した平均速度V
はディジタルスキャンコンバータ15に送られる。ディ
ジタルスキャンコンバータ15に表示部19が接続さ
れ、オペレータの指示にしたがってBモード像や血流像
またはそれらが組み合わされて表示される。Average velocity V passing through the blank processing unit 14
Is sent to the digital scan converter 15. A display unit 19 is connected to the digital scan converter 15, and a B-mode image, a blood flow image, or a combination thereof is displayed according to an operator's instruction.
【0009】しかし、このような従来の超音波診断装置
は、次のような問題を抱えている。例えば腹部領域の血
管壁付近の血流は比較的低速であるのでクラッタ成分と
非常に接近している。このとき、上述したようにMTI
フィルタ9のフィルタ特性はあまり尖鋭性ではないの
で、クラッタ成分を位相検波信号から完全に除去しきれ
ないことがある。この場合、血流成分はクラッタ成分よ
り一般に高速であるので、平均速度Vは、クラッタ成分
の低周波数成分によって低下され、血流成分だけの真の
平均速度より小さくなる、換言すると平均速度Vは血流
成分だけの真の平均速度に対応しないという問題が生じ
る。However, such a conventional ultrasonic diagnostic apparatus has the following problems. For example, the blood flow in the vicinity of the blood vessel wall in the abdominal region is relatively slow, and therefore is very close to the clutter component. At this time, as described above, the MTI
Since the filter characteristic of the filter 9 is not so sharp, the clutter component may not be completely removed from the phase detection signal. In this case, since the blood flow component is generally faster than the clutter component, the average velocity V is reduced by the low frequency component of the clutter component and becomes smaller than the true average velocity of the blood flow component alone, in other words, the average velocity V is There is a problem that it does not correspond to the true average velocity of only the blood flow component.
【0010】さらに、この問題は、平均速度Vがブラン
ク処理部14で破棄され、この結果、血流成分が存在す
るにもかかわらずこの部分の血流情報が、脱落して、い
わゆる黒抜けなって表示されないという問題にも波及す
る。Further, the problem is that the average velocity V is discarded by the blank processing unit 14 and, as a result, the blood flow information in this portion is lost even though there is a blood flow component, resulting in a so-called black spot. It also spreads to the problem that it is not displayed.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に対処すべくなされたもので、その目的は、クラッタ
成分の影響を極力軽減し得る超音波診断装置を提供する
ことである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of reducing the influence of clutter components as much as possible.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波診断
装置は、被検体に対して同一方向に一定の周期で超音波
の送受信を所定回数繰り返すことにより受信信号を得る
送受信手段と、前記受信信号に含まれるドプラ情報を抽
出する抽出手段と、前記ドプラ情報からクラッタ成分を
除去することにより血流情報を取り出す除去手段と、前
記血流情報を用いて血流の平均速度およびその分散を計
算する計算手段と、前記平均速度と所定のしきい値とを
比較しこの比較結果に応じて前記平均速度を前記分散を
用いて補正する手段と、前記補正手段の出力を表示に供
する手段とを具備する。An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention comprises transmitting / receiving means for obtaining a reception signal by repeating transmission / reception of an ultrasonic wave in a same direction to a subject at a constant cycle a predetermined number of times, Extraction means for extracting Doppler information contained in the received signal, removal means for extracting blood flow information by removing clutter components from the Doppler information, and average speed of blood flow and its dispersion using the blood flow information. Calculation means for calculating, a means for comparing the average speed with a predetermined threshold value, means for correcting the average speed according to the comparison result using the variance, and means for providing the output of the correcting means for display. It is equipped with.
【0013】[0013]
【作用】本発明によれば、計算手段で求めた平均速度を
その分散を用いて補正するので、除去手段で除去しきれ
なかったクラッタ成分が平均速度へ与える影響を軽減で
き、この平均速度をクラッタ成分がすべて除去されたと
きの真の血流の平均速度に接近させることができる。According to the present invention, since the average speed obtained by the calculation means is corrected by using the variance, it is possible to reduce the influence of the clutter component which cannot be completely removed by the removing means on the average speed. The average velocity of true blood flow can be approximated when all clutter components are removed.
【0014】[0014]
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明による超音
波診断装置の一実施例を説明する。図1は本実施例の構
成を示すブロック図である。図1において、参照符号1
は複数の振動子を一次元に配列した超音波プローブであ
る。この超音波プローブ1には送受信手段2が相互接続
されている。送受信手段2は超音波プローブ1の各振動
子に駆動パルスを遅延制御しながら供給することで任意
の方向且つ任意の深度に超音波を集束させると共に、超
音波プローブ1の各振動子が受信した反射波の受信信号
を送信時とは逆の遅延制御を行うことで受信指向性を決
定する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of this embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1
Is an ultrasonic probe in which a plurality of transducers are arranged one-dimensionally. A transmitting / receiving means 2 is connected to the ultrasonic probe 1. The transmitting / receiving means 2 supplies the driving pulse to each transducer of the ultrasonic probe 1 while delay-controlling it to focus the ultrasonic wave in an arbitrary direction and an arbitrary depth, and at the same time, each transducer of the ultrasonic probe 1 receives it. The reception directivity is determined by performing delay control on the reception signal of the reflected wave, which is the reverse of that at the time of transmission.
【0015】送受信手段2の出力には加算器3が接続さ
れる。加算器3は超音波プローブ1から送受信手段2を
介して入力するの各振動子の受信信号を走査ラスタ毎に
加算し、これをBモード検波手段4及び2チャンネルの
ミキサ7に供給する。Bモード検波手段4は加算器3か
らの加算結果を検波して得られる包絡線をサンプリング
し、各サンプリング結果をコード化してディジタルスキ
ャンコンバータ(DSC)15に出力する。An adder 3 is connected to the output of the transmitting / receiving means 2. The adder 3 adds the received signals of the transducers input from the ultrasonic probe 1 through the transmission / reception means 2 for each scanning raster, and supplies the signals to the B-mode detection means 4 and the 2-channel mixer 7. The B-mode detection means 4 samples the envelope obtained by detecting the addition result from the adder 3, encodes each sampling result, and outputs it to the digital scan converter (DSC) 15.
【0016】ミキサ7が2チャンネル必要なのは血流の
順逆方向を分離するためである。一方のミキサ7には発
振器5からの基準周波数f0 がそのまま供給され、他方
のミキサ7には位相器6を介して90°位相がずれた状
態で基準周波数f0 が供給される。ミキサ7は加算器3
からの出力信号と基準周波数f0 の基準信号を掛け合わ
せてこれをローパスフィルタ8に供給する。ローパスフ
ィルタ8はミキサ7の出力信号の高周波数成分を取り除
くことによりドプラ偏移周波数fd だけの周波数成分を
持った位相検波信号を形成する。The reason why the mixer 7 requires two channels is to separate the forward and reverse directions of the blood flow. The reference frequency f0 from the oscillator 5 is supplied to the one mixer 7 as it is, and the reference frequency f0 is supplied to the other mixer 7 via the phase shifter 6 in a 90 ° phase-shifted state. The mixer 7 is the adder 3
And the reference signal of the reference frequency f0 is multiplied and this is supplied to the low pass filter 8. The low pass filter 8 removes the high frequency component of the output signal of the mixer 7 to form a phase detection signal having a frequency component of the Doppler shift frequency fd.
【0017】ローパスフィルタ8の出力にはMTIフィ
ルタ9が接続される。MTIフィルタ9は、レーダ分野
で常用されている技術であり、2次元の多点個々につい
てリアルタイムで臓壁の多重やサイドローブによるクラ
ッタ成分を位相検波信号から除去する。このMTIフィ
ルタ9は移動速度の緩やかなクラッタ成分を除去する観
点からハイパスフィルタと同様な役割を果たしている。
MTIフィルタ9でのハイパスフィルタ処理に必要なカ
ットオフ周波数fc はコントローラ16から供給され
る。An MTI filter 9 is connected to the output of the low pass filter 8. The MTI filter 9 is a technique commonly used in the field of radar, and removes clutter components due to multiplex of internal organ walls and side lobes from a phase detection signal in real time for each of two-dimensional multipoints. The MTI filter 9 plays the same role as a high-pass filter from the viewpoint of removing clutter components having a slow moving speed.
The cutoff frequency fc required for the high-pass filter processing in the MTI filter 9 is supplied from the controller 16.
【0018】MTIフィルタ9には周波数解析器10を
介して速度分散パワー算出器11が接続される。MTI
フィルタ9からの出力信号は周波数解析された後、所定
の演算処理に供せられ、平均速度V、その分散S、パワ
ーPに計算される。A velocity dispersion power calculator 11 is connected to the MTI filter 9 via a frequency analyzer 10. MTI
The output signal from the filter 9 is subjected to frequency analysis and then subjected to predetermined arithmetic processing to calculate the average speed V, its variance S, and power P.
【0019】速度分散パワー算出器11の出力にはしき
い値判定手段12が接続される。このしきい値判定手段
12の入力には、しきい値設定手段17が接続される。
またしきい値設定手段17はその入力においてコントロ
ーラ16に接続されている。しきい値判定手段12は、
しきい値設定手段17から供給されるしきい値Vc と、
速度分散パワー算出器11からの平均速度Vとの大小を
判定し、その判定結果を平均速度V等と共に補正手段1
3に出力する。しきい値設定手段17は、コントローラ
16から供給されるカットオフ周波数fc を速度レベル
に変換して、しきい値Vc を設定する。Threshold value judging means 12 is connected to the output of the velocity dispersion power calculator 11. The threshold value setting means 17 is connected to the input of the threshold value judging means 12.
The threshold setting means 17 is connected to the controller 16 at its input. The threshold determination means 12 is
A threshold value Vc supplied from the threshold value setting means 17,
The magnitude of the average velocity V from the velocity dispersion power calculator 11 is determined, and the result of the determination together with the average velocity V and the like are corrected by the correction unit 1.
Output to 3. The threshold value setting means 17 converts the cutoff frequency fc supplied from the controller 16 into a speed level and sets the threshold value Vc.
【0020】補正手段13は、しきい値判定手段12か
らの判定結果に応じて、平均速度Vを補正するか又は補
正をしない。具体的には、平均速度Vがしきい値Vc よ
り大きいとき補正を実行し、小さいとき補正しない。補
正手段13での平均速度Vは、速度分散パワー算出器1
1からの分散S、および補正係数設定手段18からの補
正係数Kを用いて、以下の式(1)によって補正値V´
に補正される。The correction means 13 corrects or does not correct the average speed V according to the judgment result from the threshold value judgment means 12. Specifically, the correction is executed when the average speed V is larger than the threshold value Vc, and is not corrected when the average speed V is smaller than the threshold value Vc. The average velocity V in the correction means 13 is calculated by the velocity dispersion power calculator 1
Using the variance S from 1 and the correction coefficient K from the correction coefficient setting means 18, the correction value V ′ is calculated by the following equation (1).
Is corrected to.
【0021】 V´=V+K×S …(1) 補正係数設定手段18は、補正係数K(0≦K≦1)を
設定する。この補正係数Kの正負は、平均速度Vの正
負、つまり血流が順流(プローブ1に近付く血流)か又
は逆流(プローブ1から遠ざかる血流)に一致するよう
に、設定される。この補正係数Kの設定に仕方には2つ
の方法がある。その第1の方法は、補正係数Kをコント
ローラ16から供給されるカットオフ周波数fc や診断
部位に応じて変化させる方法であり、第2の方法は、サ
ンプリングデータ数N又はレート周波数frに応じて変
化させる方法である。V ′ = V + K × S (1) The correction coefficient setting means 18 sets a correction coefficient K (0 ≦ K ≦ 1). The positive / negative of the correction coefficient K is set so that the positive / negative of the average velocity V, that is, the blood flow matches the forward flow (the blood flow approaching the probe 1) or the reverse flow (the blood flow moving away from the probe 1). There are two methods for setting the correction coefficient K. The first method is a method of changing the correction coefficient K according to the cutoff frequency fc supplied from the controller 16 and the diagnosis region, and the second method is according to the sampling data number N or the rate frequency fr. It is a method of changing.
【0022】第1の方法において、診断部位が例えば循
環器周辺の場合、血流速度が非常に速いので、その周波
数成分はクラッタ成分から明らかに離間しているため、
MTIフィルタにより比較的高位のカットオフ周波数f
c でクラッタ成分を十分除去することができる。したが
って、補正手段13で補正する必要はなく、補正係数K
を0に設定する。一方、診断部位が例えば腹部周辺の場
合、血流速度は遅く、その周波数成分はクラッタ成分と
接近しているため、MTIフィルタでは比較的低位のカ
ットオフ周波数fc が必要となり、クラッタ成分を十分
除去することができない。この場合、補正係数設定手段
18は、補正係数Kを0<K≦1の範囲内で設定し、補
正処理を実行する。ここで、カットオフ周波数fc が比
較的低く設定されているときは、補正係数Kを1に接近
させて、補正量を増大する。これは、カットオフ周波数
fc が低いと、除去し切れないクラッタ成分が多く残存
し、このため血流の周波数成分がこのクラッタ成分に多
大な影響を受けるからである。一方、カットオフ周波数
fc が比較的高く設定されているときは、補正係数Kを
0に接近させて、補正量を縮小する。これは、カットオ
フ周波数fc が高いと、除去し切れないクラッタ成分は
余り残存せず、このため血流の周波数成分がこのクラッ
タ成分からあまり影響を受けないからである。In the first method, when the diagnosis site is, for example, around the circulatory organ, since the blood flow velocity is very high, its frequency component is clearly separated from the clutter component.
A relatively high cutoff frequency f by the MTI filter
The clutter component can be sufficiently removed with c. Therefore, it is not necessary to perform correction by the correction means 13, and the correction coefficient K
Is set to 0. On the other hand, when the diagnosis site is, for example, around the abdomen, the blood flow velocity is slow and its frequency component is close to the clutter component. Therefore, the MTI filter requires a relatively low cutoff frequency fc, and the clutter component is sufficiently removed. Can not do it. In this case, the correction coefficient setting means 18 sets the correction coefficient K within the range of 0 <K ≦ 1 and executes the correction process. Here, when the cutoff frequency fc is set to be relatively low, the correction coefficient K is brought close to 1 to increase the correction amount. This is because when the cutoff frequency fc is low, a large amount of clutter components that cannot be removed remain, and the frequency components of blood flow are greatly affected by the clutter components. On the other hand, when the cutoff frequency fc is set relatively high, the correction coefficient K is brought close to 0 to reduce the correction amount. This is because if the cut-off frequency fc is high, the clutter components that cannot be completely removed do not remain so much that the frequency components of the blood flow are not significantly affected by the clutter components.
【0023】第2の方法において、1ラスタ当りの深さ
方向のデータ数を示すサンプリングデータ数Nが、比較
的多いとき、補正係数Kを1に接近させて、補正量を増
大し、一方サンプリングデータ数Nが比較的少ないと
き、補正係数Kを0に接近させて、補正量を縮小する。
これは次のような理由による。サンプリングデータ数N
が多くなると、時間分解能が向上し、その結果、周波数
解析器10の解析結果にはあまりボケが生じないので、
分散Sは小さくなる。一方、サンプリングデータ数Nが
少なくなると、逆の原理で、分散Sは大きくなる。この
ように、サンプリングデータ数Nに応じて、分散Sが変
化するので、分散Sを正規化する必要が生じる。このた
め、上述したように、サンプリングデータ数Nが、比較
的多いとき、補正係数Kを1に接近させて、補正量を増
大し、一方サンプリングデータ数Nが比較的少ないと
き、補正係数Kを0に接近させて、補正量を縮小する。
また、レート周波数fr(超音波繰返し周波数)に応じ
て補正係数Kを変化させる場合も、サンプリングデータ
数Nの場合とまったく同じように行われる。つまり、レ
ート周波数frを高くすると、時間分解能が向上して分
散Sが小さくなり、一方、レート周波数frを低くする
と、時間分解能が劣化して分散Sが大きくなるので、分
散Sを正規化するために、レート周波数frが高いとき
は補正係数Kを1に接近させ、またレート周波数frが
低いときは補正係数Kを0に接近させる。In the second method, when the number N of sampling data indicating the number of data in the depth direction per raster is relatively large, the correction coefficient K is brought close to 1 to increase the correction amount, while sampling is performed. When the number of data N is relatively small, the correction coefficient K is brought close to 0 to reduce the correction amount.
This is for the following reasons. Number of sampling data N
Is increased, the time resolution is improved, and as a result, the analysis result of the frequency analyzer 10 is not significantly blurred,
The variance S is small. On the other hand, when the number N of sampling data decreases, the variance S increases according to the opposite principle. In this way, the variance S changes depending on the number N of sampling data, so it is necessary to normalize the variance S. Therefore, as described above, when the number N of sampling data is relatively large, the correction coefficient K is brought close to 1 to increase the correction amount, and when the number N of sampling data is relatively small, the correction coefficient K is The correction amount is reduced by approaching 0.
Also, when the correction coefficient K is changed according to the rate frequency fr (ultrasonic wave repetition frequency), the same operation as in the case of the sampling data number N is performed. That is, when the rate frequency fr is increased, the time resolution is improved and the variance S is reduced, while when the rate frequency fr is decreased, the time resolution is degraded and the variance S is increased, so that the variance S is normalized. When the rate frequency fr is high, the correction coefficient K is brought close to 1, and when the rate frequency fr is low, the correction coefficient K is brought close to 0.
【0024】上述した第1又は第2の方法のいずれを採
用するかは、適宜選択すればよいし、さらに両方法を備
えて使用の際に選択的に使用できるようにしておいても
よい。 補正手段13の出力には、ブランク処理部14
が接続される。ここでは次のようなブランク処理がなさ
れる。Which of the above-mentioned first and second methods is to be adopted may be appropriately selected, or both methods may be provided so that they can be selectively used at the time of use. The blank processing unit 14 is provided to the output of the correction unit 13.
Are connected. Here, the following blank processing is performed.
【0025】すなわち、MTIフィルタ9ではカットオ
フ周波数fc に基づいてハイパス処理を行なうことでク
ラッタ成分を除去したが、ここでのフィルタ特性はあま
り尖鋭的とはいえないものである。したがって、速度分
散パワー算出器11からの平均速度Vにはクラッタ成分
が残留していて、血流成分だけの平均速度とは誤差があ
る。ブランク処理部14は、速度分散パワー算出器11
から補正手段13を介して供給される平均速度Vを、カ
ットオフ周波数fc に相当する速度レベルVcを境に選
別することでクラッタ成分を主成分とする平均速度Vを
識別し、速度レベルVc より小さい(または平均速度V
の符号が負(遠ざかる血流)であれば速度レベルVc よ
り大きい)平均速度Vを表示に供さないようにここで破
棄する。That is, the MTI filter 9 removes the clutter component by performing high-pass processing based on the cutoff frequency fc, but the filter characteristic here is not so sharp. Therefore, the clutter component remains in the average velocity V from the velocity dispersion power calculator 11, and there is an error from the average velocity of only the blood flow component. The blank processing unit 14 uses the velocity dispersion power calculator 11
From the velocity level Vc, the average velocity V supplied from the correction means 13 is selected at the velocity level Vc corresponding to the cut-off frequency fc to identify the average velocity V mainly composed of the clutter component. Small (or average speed V
If the sign of N is negative (distance blood flow), the average velocity V which is larger than the velocity level Vc is discarded so as not to be displayed.
【0026】ブランク処理部14で破棄されずここを通
過した平均速度Vはディジタルスキャンコンバータ15
に送られる。ディジタルスキャンコンバータ15に表示
部19が接続され、オペレータの指示にしたがってBモ
ード像や血流像またはそれらが組み合わされて表示され
る。The average speed V passing through the blank processing unit 14 without being discarded is the digital scan converter 15
Sent to. A display unit 19 is connected to the digital scan converter 15, and a B-mode image, a blood flow image, or a combination thereof is displayed according to an operator's instruction.
【0027】次にこのように構成された本実施例装置の
作用について説明する。ここでは検査部位が低流速の血
流を多く含む腹部領域であると仮定する。送受信手段2
の遅延制御のもとで、超音波プローブ1からの超音波ビ
ームで被検体の腹部領域が走査される。腹部領域からの
反射波は、超音波プローブ1で受波され、電気信号に変
換されて受信信号として出力される。この受信信号は、
加算器3で走査ラスタ毎に加算され、Bモード検波手段
4及び2チャンネルのミキサ7に送られる。Next, the operation of the apparatus of this embodiment thus constructed will be described. Here, it is assumed that the examination site is an abdominal region containing a large amount of low-velocity blood flow. Transmission / reception means 2
Under the delay control of 1, the abdominal region of the subject is scanned with the ultrasonic beam from the ultrasonic probe 1. The reflected wave from the abdominal region is received by the ultrasonic probe 1, converted into an electric signal, and output as a received signal. This received signal is
The scanning raster is added by the adder 3 and the sum is sent to the B-mode detection means 4 and the 2-channel mixer 7.
【0028】加算器3での加算結果は、Bモード検波手
段4で検波される。この検波信号は、ディジタルスキャ
ンコンバータ(DSC)15に出力され、そこで走査時
の走査位置の通り2次元に展開され、Bモード像に生成
される。The addition result of the adder 3 is detected by the B-mode detection means 4. The detected signal is output to the digital scan converter (DSC) 15, where it is two-dimensionally developed according to the scanning position at the time of scanning and is generated as a B-mode image.
【0029】一方、加算器3での加算結果は、2チャン
ネルのミキサ7で90°位相の異なる基準周波数f0 と
各別に掛け合わされて、さらにローパスフィルタ8で高
周波数成分を除去され、ドプラ偏移周波数fd だけの周
波数成分を持った位相検波信号に形成される。On the other hand, the addition result of the adder 3 is multiplied by the reference frequency f0 having a 90 ° phase difference in the 2-channel mixer 7, and the high frequency component is removed by the low pass filter 8 to obtain the Doppler shift. It is formed into a phase detection signal having a frequency component of only the frequency fd.
【0030】この位相検波信号は、MTIフィルタ9
で、コントローラ16から供給されるカットオフ周波数
fc に基づいて、2次元の多点個々についてリアルタイ
ムで臓壁の多重やサイドローブによるクラッタ成分を除
去される。このカットオフ周波数fc は、腹部領域に比
較的多く含まれる低流速の血流を拾うため、比較的低位
に設定される。This phase detection signal is sent to the MTI filter 9
Then, based on the cutoff frequency fc supplied from the controller 16, clutter components due to multiplex of the internal organ wall and side lobes are removed in real time for each of the two-dimensional multipoints. The cut-off frequency fc is set to a relatively low level because it collects a low-velocity blood flow that is included in the abdominal region in a relatively large amount.
【0031】図2はこのクラッタ成分除去の処理を説明
するためにローパスフィルタ8からの出力信号を周波数
空間上で示した図である。図2に示すように、ローパス
フィルタ8からの位相検波信号には、血流成分(斜線)
とクラッタ成分が含まれる。MTIフィルタ9はこのカ
ットオフ周波数fc に基づいてクラッタ成分を除去する
が、このときのフィルタ特性は、図2に破線で示すよう
に、尖鋭的ではない。したがって、MTIフィルタ9か
らの出力信号は、図3に示すように、血流成分(斜線)
だけでなく、MTIフィルタ9で除去されずに残留した
クラッタ成分が含まれる。なお、図3において破線は血
流成分と残留したクラッタ成分との合計の周波数分布を
示している。FIG. 2 is a diagram showing the output signal from the low-pass filter 8 in the frequency space in order to explain the processing for removing the clutter component. As shown in FIG. 2, the phase detection signal from the low-pass filter 8 includes a blood flow component (diagonal line).
And clutter components are included. The MTI filter 9 removes the clutter component based on the cutoff frequency fc, but the filter characteristic at this time is not sharp as shown by the broken line in FIG. Therefore, the output signal from the MTI filter 9 is, as shown in FIG.
Not only that, the clutter component that remains without being removed by the MTI filter 9 is included. In addition, in FIG. 3, the broken line indicates the total frequency distribution of the blood flow component and the remaining clutter component.
【0032】この合計周波数分布の平均周波数fa は、
図3に示すように、MTIフィルタ9で除去しきれなか
ったクラッタ成分に引っ張られて、真の平均周波数fra
からずれた平均周波数fa に対応する。なお、ここでい
う真の平均周波数fraとは、血流成分だけの平均周波数
をいう。The average frequency fa of this total frequency distribution is
As shown in FIG. 3, the true average frequency fr is pulled by the clutter component that cannot be completely removed by the MTI filter 9.
This corresponds to the average frequency fa deviated. The true average frequency fr here means the average frequency of only blood flow components.
【0033】したがって、速度分散パワー算出器11か
らの平均速度Vにはクラッタ成分も含まれている。これ
らの平均速度V等は、しきい値判定手段12に送られ
る。Therefore, the average velocity V from the velocity dispersion power calculator 11 also contains a clutter component. The average speed V and the like are sent to the threshold value judging means 12.
【0034】この平均速度Vは、しきい値設定手段17
からのしきい値Vc (カットオフ周波数fc に相当する
速度レベル)としきい値判定手段12で比較判定され
る。図4は速度分散パワー算出器11からの平均速度V
を速度空間上で示した図である。なお本図でVr は、上
記真の平均周波数fraに相当する真の平均速度である。This average speed V is determined by the threshold setting means 17
The threshold value Vc (speed level corresponding to the cutoff frequency fc) is compared with the threshold value determination means 12 to make a determination. FIG. 4 shows the average velocity V from the velocity dispersion power calculator 11.
It is the figure which showed on the velocity space. In the figure, Vr is the true average speed corresponding to the true average frequency fr.
【0035】しきい値判定手段12で平均速度Vがしき
い値Vc より大きいとき、速度分散パワー算出器11で
計算された平均速度V、分散S、パワーPは補正手段1
3を通過して何等補正されることなくそのままブランク
処理部14に供給される。一方、平均速度Vがしきい値
Vc より小さいときは、平均速度Vは、補正手段13で
次のような補正処理を施され、V´に変換される。When the average velocity V is larger than the threshold value Vc in the threshold value judging means 12, the average velocity V, the variance S and the power P calculated by the velocity dispersion power calculator 11 are corrected by the correcting means 1.
After passing through No. 3, it is directly supplied to the blank processing unit 14 without any correction. On the other hand, when the average speed V is smaller than the threshold value Vc, the average speed V is subjected to the following correction processing by the correction means 13 and converted into V '.
【0036】すなわち、平均速度Vは、上述した式
(1)で示したように、補正手段13で速度分散パワー
算出器11からの分散Sに補正係数設定部18からの補
正係数Kを掛け合わせた値を加算されて、補正平均速度
V´に補正される。That is, the average speed V is obtained by multiplying the dispersion S from the speed dispersion power calculator 11 by the correction means 13 by the correction coefficient K from the correction coefficient setting unit 18 as shown in the above equation (1). Are added and corrected to the corrected average speed V '.
【0037】したがって、補正平均速度V´は、血流成
分だけの真の平均速度Vr に接近することになり、MT
Iフィルタ9で除去しきれなかったクラッタ成分の影響
が軽減される。Therefore, the corrected average velocity V'approaches the true average velocity Vr of only the blood flow component, and MT
The influence of the clutter component that cannot be completely removed by the I filter 9 is reduced.
【0038】図4に示すように、このように分散Sに基
づいて補正された補正平均速度V´は、多くの場合、ブ
ランク処理部15でのカットオフ周波数fc に相当する
速度レベルVc より大きくなる。したがって、補正平均
速度V´は、ブランク処理部15で破棄されない。As shown in FIG. 4, the corrected average speed V'corrected based on the variance S in this way is, in many cases, larger than the speed level Vc corresponding to the cutoff frequency fc in the blank processing section 15. Become. Therefore, the corrected average speed V ′ is not discarded by the blank processing unit 15.
【0039】この結果、MTIフィルタ9でクラッタ成
分を除去できない例えば腹部領域の血管壁付近の比較的
低速の血流情報は、ブランク処理部14で破棄されるこ
となく表示に供され、従来のように血流が存在するにも
かかわらずブランク処理部14で破棄されて表示されな
くなるという問題が解決される。As a result, relatively low-speed blood flow information in the vicinity of the blood vessel wall in the abdominal region, for which clutter components cannot be removed by the MTI filter 9, is provided for display without being discarded by the blank processing unit 14, and is conventionally used. This solves the problem that the blank processing unit 14 discards the blood flow even though the blood flow is present and the data is no longer displayed.
【0040】本発明は上述した実施例に限定されること
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可
能である。例えば、上述の説明では、しきい値判定手段
12での判定処理は常時実施するように説明したが、カ
ットオフ周波数fc がある一定値以下のとき、換言する
と、検出すべき低流速がある一定値以下のときのみ判定
処理が実施され、その判定結果に応じて適宜補正処理を
実施するものとしてもよい。この場合、カットオフ周波
数fc がある一定値を越えるときは、血流成分はクラッ
タ成分から十分離間しているので、MTIフィルタ9の
フィルタ特性が非尖鋭性であってもクラッタ成分をほぼ
完全に除去することができ、ブランク処理部14で破棄
されることはなく、この結果、しきい値判定手段12で
の判定処理を実施しなくても何等問題は生じない。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways without departing from the scope of the invention. For example, in the above description, the determination process by the threshold value determination means 12 is always performed, but when the cutoff frequency fc is less than a certain value, in other words, there is a certain low flow velocity to be detected. The determination process may be performed only when the value is less than or equal to the value, and the correction process may be performed appropriately according to the determination result. In this case, when the cutoff frequency fc exceeds a certain value, the blood flow component is sufficiently separated from the clutter component, so that even if the filter characteristic of the MTI filter 9 is non-sharp, the clutter component is almost completely removed. It can be removed and is not discarded by the blank processing unit 14. As a result, no problem occurs even if the threshold determination unit 12 does not perform the determination process.
【0041】また、上述の説明では、しきい値設定手段
17はコントローラ16から供給されるカットオフ周波
数fc を速度レベルに変換することによりしきい値Vc
を設定するものであったが、このしきい値Vc はオペレ
ータのマニュアル操作により任意の値に調整可能として
もよい。Further, in the above description, the threshold value setting means 17 converts the cutoff frequency fc supplied from the controller 16 into the speed level to thereby obtain the threshold value Vc.
However, the threshold value Vc may be adjusted to an arbitrary value by manual operation by the operator.
【0042】さらに、上述の説明では、補正係数設定手
段17はコントローラ16から供給されるカットオフ周
波数fc および診断部位に基づいて補正係数Kを設定す
るものであったが、この補正係数Kはオペレータのマニ
ュアル操作により任意の値に調整可能としてもよい。Further, in the above description, the correction coefficient setting means 17 sets the correction coefficient K on the basis of the cutoff frequency fc and the diagnostic region supplied from the controller 16, but the correction coefficient K is set by the operator. It may be possible to adjust to any value by manual operation of.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明に係る超音波診断装置は、被検体
に対して同一方向に一定の周期で超音波の送受信を所定
回数繰り返すことにより受信信号を得る送受信手段と、
前記受信信号に含まれるドプラ情報を抽出する抽出手段
と、前記ドプラ情報からクラッタ成分を除去することに
より血流情報を取り出す除去手段と、前記血流情報を用
いて血流の平均速度およびその分散を計算する計算手段
と、前記平均速度と所定のしきい値とを比較しこの比較
結果に応じて前記平均速度を前記分散を用いて補正する
手段と、前記補正手段の出力を表示に供する手段とを具
備する。The ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention comprises a transmitting / receiving means for obtaining a received signal by repeating transmission / reception of ultrasonic waves in the same direction at a constant cycle with respect to a subject a predetermined number of times,
Extraction means for extracting Doppler information included in the received signal, removal means for extracting blood flow information by removing clutter components from the Doppler information, and average velocity of blood flow and its dispersion using the blood flow information. Calculating means, means for comparing the average speed with a predetermined threshold value, means for correcting the average speed using the variance according to the result of the comparison, and means for displaying the output of the correcting means. And.
【0044】したがって、本発明によれば、血流の平均
速度をその分散を用いて補正するので、除去手段で除去
しきれなかったクラッタ成分が平均速度へ与える影響を
軽減することができる超音波診断装置を提供できる。Therefore, according to the present invention, since the average velocity of the blood flow is corrected by using its variance, it is possible to reduce the influence of the clutter component which cannot be removed by the removing means on the average velocity. A diagnostic device can be provided.
【図1】本発明による超音波診断装置の一実施例のブロ
ック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention.
【図2】図1のMTIフィルタでのクラッタ成分除去の
処理を説明するためにローパスフィルタからの出力信号
を周波数空間上に示した図。FIG. 2 is a diagram showing an output signal from a low-pass filter on a frequency space for explaining the clutter component removal processing in the MTI filter of FIG.
【図3】図1のMTIフィルタで除去しきれなかったク
ラッタ成分を示す図。3 is a diagram showing clutter components that cannot be completely removed by the MTI filter of FIG.
【図4】図1の補正手段による平均速度の補正結果につ
いて示す図。FIG. 4 is a diagram showing a result of correction of an average speed by the correction means in FIG.
【図5】従来の超音波診断装置のブロック図。FIG. 5 is a block diagram of a conventional ultrasonic diagnostic apparatus.
1…超音波プローブ、2…送受信手段、3…加算器、4
…Bモード検波手段、5…発振器、6…位相器、7…ミ
キサ、8…ローパスフィルタ、9…MTIフィルタ、1
0…周波数解析器、11…速度分散パワー算出部、12
…しきい値判定手段、13…補正手段、14…ブランク
処理部、15…ディジタルスキャンコンンバータ、16
…コントローラ、17…しきい値設定手段、18…補正
係数設定手段、19…表示手段。1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Transmission / reception means, 3 ... Adder, 4
... B-mode detection means, 5 ... Oscillator, 6 ... Phase shifter, 7 ... Mixer, 8 ... Low-pass filter, 9 ... MTI filter, 1
0 ... Frequency analyzer, 11 ... Velocity dispersion power calculation unit, 12
... threshold value judging means, 13 ... correcting means, 14 ... blank processing section, 15 ... digital scan converter, 16
... controller, 17 ... threshold value setting means, 18 ... correction coefficient setting means, 19 ... display means.
Claims (4)
超音波の送受信を所定回数繰り返すことにより受信信号
を得る送受信手段と、 前記受信信号に含まれるドプラ情報を抽出する抽出手段
と、 前記ドプラ情報からクラッタ成分を除去することにより
血流情報を取り出す除去手段と、 前記血流情報を用いて血流の平均速度およびその分散を
計算する計算手段と、 前記平均速度と所定のしきい値とを比較しこの比較結果
に応じて前記平均速度を前記分散を用いて補正する手段
と、 前記補正手段の出力を表示に供する手段とを具備するこ
とを特徴とした超音波診断装置。1. A transmission / reception unit that obtains a reception signal by repeating transmission / reception of ultrasonic waves in the same direction in a fixed cycle with respect to a subject a predetermined number of times, and an extraction unit that extracts Doppler information included in the reception signal. Removing means for extracting blood flow information by removing clutter components from the Doppler information, calculating means for calculating an average velocity of blood flow and its variance using the blood flow information, the average velocity and a predetermined threshold value. An ultrasonic diagnostic apparatus comprising: means for comparing the average speed with the value and correcting the average speed according to the comparison result; and means for providing the output of the correcting means for display.
散を前記平均速度に加算することにより前記平均速度を
補正するものであることを特徴とした請求項1記載の超
音波診断装置。2. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the correction means corrects the average speed by adding the variance multiplied by a correction coefficient to the average speed.
期に応じて変化させることを特徴とした請求項2記載の
超音波診断装置。3. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the correction means changes the correction coefficient according to the cycle.
出手段による前記ドプラ情報の抽出数に応じて変化させ
ることを特徴とした請求項2記載の超音波診断装置。4. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the correction unit changes the correction coefficient according to the number of the Doppler information extracted by the extraction unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12581293A JPH06327673A (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Ultrasonic diagnosis equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12581293A JPH06327673A (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Ultrasonic diagnosis equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06327673A true JPH06327673A (en) | 1994-11-29 |
Family
ID=14919542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12581293A Pending JPH06327673A (en) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | Ultrasonic diagnosis equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06327673A (en) |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP12581293A patent/JPH06327673A/en active Pending
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