JPH0647043A - Ultrasonic diagnostic system - Google Patents

Ultrasonic diagnostic system

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Publication number
JPH0647043A
JPH0647043A JP20663092A JP20663092A JPH0647043A JP H0647043 A JPH0647043 A JP H0647043A JP 20663092 A JP20663092 A JP 20663092A JP 20663092 A JP20663092 A JP 20663092A JP H0647043 A JPH0647043 A JP H0647043A
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JP
Japan
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blood flow
frequency
component
probe
distribution
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20663092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Gondo
雅彦 権藤
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP93306128A priority patent/EP0582462B1/en
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Priority to DE69333790T priority patent/DE69333790T2/en
Publication of JPH0647043A publication Critical patent/JPH0647043A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To execute an exact measurement by deriving a spectral distribution by sampling wave front data obtained by each vibration element by adjusting a time base so as to constitute a focus, executing a movement of a frequency axis, and measuring a blood flow velocity from a Doppler component. CONSTITUTION:This system is provided with a probe 1 having plural vibration elements 2-1 - 2-7 for generating an ultrasonic pulse wave front 3, and by an instruction of a switching control circuit 16, a tip part multiplexer 4, etc., are controlled, each vibration element is driven successively and wave front data based on a reflected wave received by each vibration element is stored in a wave front memory 17. Subsequently, by sampling these wave front data by adjusting a time base so as to constitute a focus, a spectral distribution is derived, a movement of a frequency axis is executed so that a frequency which becomes the maximum value of its output becomes zero, reflection intensity of a tissue is derived from a smaller signal component than a prescribed cut-off frequency, other frequency component is fetched as a Doppler component and a blood flow velocity distribution is measured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、超音波を用いて生体
内の血流の速度分布を測定する超音波診断装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic diagnostic apparatus for measuring the velocity distribution of blood flow in a living body using ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波のドップラ効果を利用して血流速
度の分布を測定し、超音波反射の映像と重畳して表示す
る超音波診断装置は、カラードップラ装置と呼ばれ、広
く用いられている。この血流速度分布の測定原理は、振
動素子アレイを用いた超音波ビームによりパルス波を一
定周期で送信し、反射体より反射波がかえってくるまで
の時間を測定すると共に、受信信号の周波数変化を検出
することで、反射体の位置と動きを測定するものであ
る。このカラードップラ装置は、始めのうちは心臓等の
循環器系を対象としていたが、最近ではドップラのもつ
情報量の多さから腹部臓器の診断にも多用されるように
なってきた。
2. Description of the Related Art An ultrasonic diagnostic apparatus for measuring blood flow velocity distribution by utilizing the Doppler effect of ultrasonic waves and displaying it by superimposing it on an image of ultrasonic reflection is called a color Doppler device and is widely used. ing. The principle of measurement of this blood flow velocity distribution is that pulse waves are transmitted at a constant cycle by an ultrasonic beam using an oscillating element array, the time until the reflected wave returns from the reflector is measured, and the frequency change of the received signal is measured. Is detected to measure the position and movement of the reflector. This color Doppler device was initially intended for the circulatory system such as the heart, but recently, due to the large amount of information that Doppler has, it has come to be frequently used for diagnosis of abdominal organs.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラードップラ装置においては、超音波ビームのドップ
ラ効果により距離方向の血流検出を行うため、ビームと
直交する方向の血流成分についてはその血流速度を検出
できないという本質的な問題がある。
However, in the conventional color Doppler device, since blood flow in the distance direction is detected by the Doppler effect of the ultrasonic beam, the blood flow component in the direction orthogonal to the beam is detected by the blood flow. There is an inherent problem with not being able to detect speed.

【0004】また、微弱な血流情報を検出するために、
通常のBモード用送信シーケンス以外に、ドップラ専用
の時間幅の大きいパルスを送信するシーケンスが必要に
なると共に、良好なドップラ信号を得るためには、10
回程度のシーケンス間の平均操作が必要になるため、B
モード時に比べて大幅にフレームレートが低下したり、
空間分解能が低下するという問題がある。
In order to detect weak blood flow information,
In addition to the normal B-mode transmission sequence, a sequence for transmitting a pulse with a large time width dedicated to Doppler is required, and in order to obtain a good Doppler signal, 10
Since averaging operation between sequences is required about B times,
The frame rate drops significantly compared to when in mode,
There is a problem that the spatial resolution is reduced.

【0005】このような従来の問題を解決するために、
本願人は特願平3−277805号において、開口合成
技術に空間周波数の概念を取り入れることにより、Bモ
ード像と同様に高い空間分解能で、フレームレートを低
下させることなく、低速血流も容易に測定できると共
に、探触子面と平行な方向の血流速度も測定できる超音
波診断装置を提案している。
In order to solve such conventional problems,
The applicant of the present invention, in Japanese Patent Application No. 3-277805, incorporates the concept of spatial frequency into the aperture synthesis technique to achieve a high spatial resolution similar to that of a B-mode image, and facilitate low-speed blood flow without lowering the frame rate. We propose an ultrasonic diagnostic device that can measure blood flow velocity in the direction parallel to the probe surface.

【0006】しかしながら、本発明者による種々の実験
によれば、上記の本願人が先に提案した超音波診断装置
においては、以下に説明するような問題が生じることが
判明した。すなわち、特に低速血流を観測しようとする
場合、被検者の体の動きや拍動等により超音波探触子と
被測定部位との間に相対速度が生じて血管部位のみなら
ず、その回りの普通の組織の所にドップラ成分が生じ
て、画面全体が赤や青色に着色されて表示されてしま
う。このため、操作者は、被検者に息を止めさせるなど
の工夫をして観測を行っているが、長時間にわたる診断
では被検者に負担を与えるなどの問題があった。
However, various experiments conducted by the present inventor have revealed that the above-described ultrasonic diagnostic apparatus previously proposed by the applicant of the present invention has the following problems. That is, particularly when trying to observe low-speed blood flow, relative velocity is generated between the ultrasonic probe and the measurement site due to movement or pulsation of the subject's body, etc. Doppler components occur in the surrounding normal tissues, and the entire screen is displayed in red or blue. For this reason, the operator performs the observation by devising the subject to hold his breath, but there is a problem that the subject is burdened with the diagnosis for a long time.

【0007】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、被検者の拍動等による探触子と測定部
位との相対速度に影響されることなく、したがって被検
者に負担を与えることなく、血流情報を安定して測定・
表示できるよう適切に構成した超音波診断装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made by paying attention to such problems, and is not affected by the relative speed between the probe and the measurement site due to the pulsation of the subject, and therefore the subject Stable measurement of blood flow information without burdening the
An object of the present invention is to provide an ultrasonic diagnostic apparatus that is appropriately configured to display.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、複数の振動素子を配列してなる探触
子の各振動素子からそれぞれ超音波を生体に放射してそ
の反射波を受波し、これら複数の振動素子の受波信号か
ら開口合成法によって焦点空間に対応する空間周波数を
求め、この空間周波数に基づいて血流信号のドップラ成
分を検出して血流速度分布を測定する超音波診断装置に
おいて、前記空間周波数のスペクトル分布の最大レベル
成分を組織反射信号として、該組織反射信号の周波数が
ゼロとなるように周波数分布を全体的にシフトする手段
と、このシフトした周波数分布の高域成分を血流ドップ
ラ成分として検出する手段とを具え、この検出した血流
ドップラ成分に基づいて前記血流速度分布を測定する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, ultrasonic waves are radiated to a living body from each vibration element of a probe having a plurality of vibration elements arranged, and the reflected wave is emitted. The spatial frequency corresponding to the focal space is obtained from the received signals of these multiple vibration elements by the aperture synthesis method, and the Doppler component of the blood flow signal is detected based on this spatial frequency to measure the blood flow velocity distribution. In the ultrasonic diagnostic apparatus, the maximum level component of the spectral distribution of the spatial frequency is used as a tissue reflection signal, and means for globally shifting the frequency distribution so that the frequency of the tissue reflection signal becomes zero, and the shifted frequency. Means for detecting a high frequency component of the distribution as a blood flow Doppler component, and the blood flow velocity distribution is measured based on the detected blood flow Doppler component.

【0009】この発明の好適実施例では、前記血流速度
分布に基づいて、血流が前記探触子に近づく速度成分を
3原色の第1要素に、血流が前記探触子から遠ざかる速
度成分を3原色の第2要素に、前記探触子の前記振動素
子の配列と平行な速度成分を3原色の第3要素にそれぞ
れ対応させて、血流の2次元的な流れを色相により表示
する。
In a preferred embodiment of the present invention, based on the blood flow velocity distribution, the velocity component at which the blood flow approaches the probe is set to the first element of the three primary colors, and the velocity at which the blood flow moves away from the probe. A two-dimensional flow of blood flow is displayed by hue by making a component correspond to a second element of three primary colors and a velocity component parallel to the arrangement of the transducers of the probe to a third element of three primary colors. To do.

【0010】[0010]

【作用】上記構成において、開口合成法によって焦点空
間に対応する空間周波数を求め、その空間周波数のスペ
クトル分布の最大レベル成分を組織反射信号として、該
組織反射信号の周波数がゼロとなるように周波数分布を
全体的にシフトすると、探触子と測定部位との相対速度
の影響が除去される。したがって、このシフトした周波
数分布の高域成分を血流ドップラ成分として検出すれ
ば、血流速度成分のみを効率よく、より低速血流まで検
出することが可能となる。
In the above structure, the spatial frequency corresponding to the focal space is obtained by the aperture synthesis method, the maximum level component of the spectral distribution of the spatial frequency is used as the tissue reflection signal, and the frequency is adjusted so that the frequency of the tissue reflection signal becomes zero. Shifting the distribution globally eliminates the effect of relative velocity between the probe and the measurement site. Therefore, if the high frequency component of the shifted frequency distribution is detected as the blood flow Doppler component, only the blood flow velocity component can be detected efficiently and even lower blood flow can be detected.

【0011】また、血流の2次元の速度成分を3原色の
各要素に対応させて表示することにより、血流の走行状
態を容易に把握することが可能となる。
Further, by displaying the two-dimensional velocity component of the blood flow in association with each element of the three primary colors, the running state of the blood flow can be easily grasped.

【0012】[0012]

【実施例】図1は、この発明の一実施例の要部の構成を
示すものである。この超音波診断装置は、超音波パルス
波面3を発生する複数の振動素子2−1〜2−7を有す
る探触子1、振動素子2−1〜2−7を切り替えるため
の先端部マルチプレクサ4、信号発生器6、送信アンプ
7、受信増幅回路8、受信増幅回路8の増幅度を制御す
るためのSTCコントロール回路9、バンドパスフィル
タ(BPF)10、90度(π/2)移相器11、乗算
器12a,12b、ローパスフィルタ(LPF)13
a,13b、A/Dコンバータ14a,14b、メモリ
用マルチプレクサ15a,15b、先端部マルチプレク
サ4およびメモリ用マルチプレクサ15a,15bを送
信毎に切り替えるための切り替えコントロール回路1
6、波面メモリ17、アドレス制御回路18、高速フー
リエ変換回路(FFT)19、ピークパワー検出回路2
0、周波数軸シフト回路21、弁別ピーク検出回路22
を具える。なお、波面メモリ17は、振動素子2−1〜
2−7に対応して、実数部波面メモリA1〜A7および
虚数部波面メモリB1〜B7を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the structure of the essential part of an embodiment of the present invention. This ultrasonic diagnostic apparatus includes a probe 1 having a plurality of vibrating elements 2-1 to 2-7 that generate an ultrasonic pulse wavefront 3, and a tip multiplexer 4 for switching the vibrating elements 2-1 to 2-7. , Signal generator 6, transmission amplifier 7, reception amplification circuit 8, STC control circuit 9 for controlling the amplification degree of the reception amplification circuit 8, bandpass filter (BPF) 10, 90 degree (π / 2) phase shifter 11, multipliers 12a and 12b, low-pass filter (LPF) 13
a, 13b, A / D converters 14a, 14b, memory multiplexers 15a, 15b, tip multiplexer 4 and memory multiplexers 15a, 15b for switching each transmission.
6, wavefront memory 17, address control circuit 18, fast Fourier transform circuit (FFT) 19, peak power detection circuit 2
0, frequency axis shift circuit 21, discrimination peak detection circuit 22
Equipped with. The wavefront memory 17 includes the vibration elements 2-1 to 2-1.
Corresponding to 2-7, it has real part wavefront memories A1 to A7 and imaginary part wavefront memories B1 to B7.

【0013】この実施例では、まず、切り換えコントロ
ール回路16の指示により先端部マルチプレクサ4とメ
モリ用マルチプレクサ15a,15bを、振動素子2−
1および波面メモリA1,A2に切り換え、この状態で
信号発生器5の出力によりパルス発生回路6、送信アン
プ7および先端部マルチプレクサ4を経て振動素子2−
1を駆動し、超音波パルス3を発生させる。この超音波
パルス3による成体組織および血球からの反射波は、振
動素子2−1で電気信号に変換し、その受信信号を先端
部マルチプレクサ4を経て受信増幅回路8に供給して適
正な大きさに増幅する。この時、遠距離部になるほど信
号が小さくなるので、受信増幅回路8の増幅度をSTC
コントロール回路9の制御により時間と共に大きくす
る。
In this embodiment, first, according to an instruction from the switching control circuit 16, the front end multiplexer 4 and the memory multiplexers 15a and 15b are connected to the vibrating element 2-.
1 and the wavefront memories A1 and A2, and in this state, the output of the signal generator 5 passes through the pulse generation circuit 6, the transmission amplifier 7, and the tip multiplexer 4 and the vibration element 2-.
1 is driven to generate an ultrasonic pulse 3. The reflected waves from the adult tissue and the blood cells due to the ultrasonic pulse 3 are converted into an electric signal by the vibrating element 2-1 and the received signal is supplied to the reception amplification circuit 8 via the tip multiplexer 4 to have an appropriate magnitude. Amplify to. At this time, since the signal becomes smaller as the distance increases, the amplification degree of the reception amplification circuit 8 is changed to STC.
It is increased with time under the control of the control circuit 9.

【0014】受信増幅回路8の出力は、BPF10によ
り余分な雑音を取り除いた後、次段の乗算器12a,1
2b、LPF13a,13bおよびπ/2移相器11か
ら成る直交検波回路に供給して、入力信号を(1) 式で示
すベースバンド帯の複素数信号g(t, x)に変換する。こ
れら実数部と虚数部とに分離された複素数信号は、それ
ぞれA/Dコンバータ14aおよび14bによってデジ
タル信号に変換した後、マルチプレクサ15a,15b
を経て実数部波面メモリA1および虚数部波面メモリB
1に時系列データとしてそれぞれ格納する。
The output of the reception / amplification circuit 8 is subjected to a BPF 10 to remove excess noise, and then the multipliers 12a, 1 of the next stage.
The signal is supplied to a quadrature detection circuit composed of 2b, LPFs 13a and 13b, and π / 2 phase shifter 11, and the input signal is converted into a complex number signal g (t, x) in the baseband shown by the equation (1). The complex number signals separated into the real number part and the imaginary number part are converted into digital signals by the A / D converters 14a and 14b, respectively, and then the multiplexers 15a and 15b.
Through the real part wavefront memory A1 and the imaginary part wavefront memory B
1 is stored as time series data.

【数1】 ここに、a(t,x) は実数部データ、b(t,x) は虚数部デ
ータを示し、xは振動素子の空間位置を示す。
[Equation 1] Here, a (t, x) indicates the real part data, b (t, x) indicates the imaginary part data, and x indicates the spatial position of the vibrating element.

【0015】次に切り換えコントロール回路16の制御
下に、先端部マルチプレクサ4およびメモリ用マルチプ
レクサ15a,15bにより、振動素子2−1から振動
素子2−2へ、波面メモリA1,B1から波面メモリA
2,B2へ切り換えて、同様にして送信・受信を行い、
その組織および血流からの反射信号を時系列データとし
て波面メモリA2,B2へ格納する。
Then, under the control of the switching control circuit 16, the tip multiplexer 4 and the memory multiplexers 15a and 15b are used to move the vibrating element 2-1 to the vibrating element 2-2 and the wavefront memories A1 and B1 to the wavefront memory A.
2, switch to B2, do the same transmission and reception,
The reflection signals from the tissue and blood flow are stored in the wavefront memories A2 and B2 as time series data.

【0016】以上の処理を繰り返して、全ての振動素子
2−1〜2−7からの波面データを波面メモリ17に格
納したら、その格納した波面データを開口合成法により
処理して、各空間における超音波反射像を再現する。図
2は、開口合成法を説明するための図で、23a,23
bは超音波反射体、24は波面メモリ、25は波面合成
した結果を示すものである。ここで、振動素子2−1か
ら超音波パルスが送波されると、反射体23a,23b
によって超音波パルスが反射され、波面信号26−1と
して波面メモリ24に格納される。同様に、他の振動素
子(例えば2−7)から超音波パルスが送波されると、
その波面信号(例えば26−7)が波面メモリ24に格
納される。これらの波面信号26−1や26−7は、各
振動素子2−1,2−7と反射体23a,23bの空間
相対位置関係が異なるために、それぞれ異なる波形とな
る。
When the wavefront data from all of the vibrating elements 2-1 to 2-7 are stored in the wavefront memory 17 by repeating the above processing, the stored wavefront data is processed by the aperture synthesizing method, and each wave space in each space is processed. Reproduce the ultrasonic reflection image. FIG. 2 is a diagram for explaining the aperture synthesis method.
Reference numeral b is an ultrasonic reflector, 24 is a wavefront memory, and 25 is a result of wavefront synthesis. Here, when the ultrasonic pulse is transmitted from the vibrating element 2-1, the reflectors 23a and 23b are
The ultrasonic pulse is reflected by and is stored in the wavefront memory 24 as the wavefront signal 26-1. Similarly, when an ultrasonic pulse is transmitted from another vibrating element (for example, 2-7),
The wavefront signal (eg, 26-7) is stored in the wavefront memory 24. These wavefront signals 26-1 and 26-7 have different waveforms because the spatial relative positional relationship between the vibrating elements 2-1 and 2-7 and the reflectors 23a and 23b is different.

【0017】したがって、ある任意の空間において、各
振動素子2−1〜2−7で焦点を作るように、波面メモ
リ24内で伝搬時間の遅れ進みを調整して加算すれば、
従来の遅延回路によるビーム合成と同様に、方位指向性
をもたせることができる。これは、一般に“Delay and
Sum ”と呼ばれている。この合成する波面を、全ての空
間を対象にして合成すれば、反射体の分布の様子が得ら
れる。
Therefore, in a certain arbitrary space, if the delay and advance of the propagation time are adjusted and added in the wavefront memory 24 so as to make the focal points by the respective vibration elements 2-1 to 2-7,
Similar to the beam combining by the conventional delay circuit, the directional directivity can be provided. This is generally called “Delay and
It is called “Sum”. If this wavefront to be combined is combined for all spaces, the distribution of reflectors can be obtained.

【0018】ここで、特筆すべきことは、各振動素子2
−1〜2−7単体での指向特性は広く、十分な方位分解
能が得られないが、波面合成することにより探触子本体
1のもつ指向特性が鋭くなり、方位分解能が改善される
ことである。これは、見方をかえれば、開口の小さな探
触子を大きい空間を移動しながら波面信号を検出し、そ
れらを全て用いて合成すれば、あたかも開口の大きい探
触子を用いたときと同じように鋭い指向特性が得られる
もので、このことから開口合成といわれるゆえんであ
る。
Here, it should be noted that each vibration element 2
Although the directional characteristics of -1 to 2-7 alone are wide and a sufficient azimuth resolution cannot be obtained, the directional characteristics of the probe main body 1 become sharp and the azimuth resolution is improved by the wavefront synthesis. is there. From a different perspective, this is the same as when using a probe with a large aperture by detecting a wavefront signal while moving a probe with a small aperture in a large space and combining them. The sharp directivity is obtained, which is why it is called aperture synthesis.

【0019】次に、反射体の動きを検出する原理を、図
3を用いて説明する。図3(a) は反射体21が静止してい
る場合を示すもので、前述した送受信のシーケンスによ
り波面メモリ24に一連の時系列データが格納される。
その時系列データの波形を、反射体23の空間位置に応
じた遅延時間で・印27で示すようなサンプリングポイ
ントでサンプリングすると、実線28で示すようなある
瞬間における空間データが得られる。次に、受信波の中
間周波数における位相が90度遅れたところでサンプリ
ングすると、破線29で示すような空間データが得られ
る。この場合、これら実線28および破線29のデータ
は、一組のペアとして複素数信号として表すことができ
る。この空間データの周期的な変化は、空間周波数と呼
ばれるもので、この場合はほとんど直流成分のみとな
る。この空間データの空間周波数成分を検出するため
に、図1に示すFFT19でフーリエ変換すれば、P
(f) に示すような空間スペクトルが得られる。このスペ
クトルは、ある空間の1ポイントのデータを示すもので
ある。
Next, the principle of detecting the movement of the reflector will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows the case where the reflector 21 is stationary, and a series of time-series data is stored in the wavefront memory 24 by the above-mentioned transmission / reception sequence.
When the waveform of the time-series data is sampled at a sampling point as indicated by a mark 27 with a delay time corresponding to the spatial position of the reflector 23, spatial data at a certain moment as shown by a solid line 28 is obtained. Next, sampling is performed when the phase of the received wave at the intermediate frequency is delayed by 90 degrees, and spatial data as indicated by a broken line 29 is obtained. In this case, the data of the solid line 28 and the data of the broken line 29 can be represented as a complex signal as a pair. This periodic change in the spatial data is called spatial frequency, and in this case, it is almost only the DC component. In order to detect the spatial frequency component of this spatial data, Fourier transform is performed by the FFT 19 shown in FIG.
The spatial spectrum shown in (f) is obtained. This spectrum shows data of one point in a certain space.

【0020】図3(b) は反射体23が近づいている場合
を示したもので、送受信のシーケンスが振動素子2−1
から振動素子2−7へ変わるのに従い、反射体23と振
動素子2−1〜2−7の距離が図3(a) の場合に比べ
て、だんだんと短くなるため、波面メモリ24のデータ
も時間的にわずかずつずれた信号となる。この波面デー
タを図3(a) の場合と同じサンプリング時刻(・印27
で示す) でサンプリングすると、周期成分を持った信号
が検出される。これを図1のFFT19でフーリエ変換
すると、正の周波数の所にピークを持った空間スペクト
ルが得られる。
FIG. 3B shows the case where the reflector 23 is approaching, and the transmitting / receiving sequence is the vibrating element 2-1.
The distance between the reflector 23 and the vibrating elements 2-1 to 2-7 becomes shorter as the number of vibrating elements changes from 2 to 7 as compared with the case of FIG. The signals are slightly shifted in time. This wavefront data is sampled at the same sampling time (・ mark 27) as in Fig. 3 (a).
, The signal with a periodic component is detected. When this is Fourier transformed by the FFT 19 of FIG. 1, a spatial spectrum having a peak at a positive frequency is obtained.

【0021】図4は、この波面データが少しずつずれる
現象を分かりやすく説明したもので、上から順に反射体
23が振動素子2に少しずつ近づいている状態を示した
ものである。反射体23と振動素子2の距離が短くなる
に従い、受信波が早く到達するようになる。したがっ
て、ある時刻でサンプリングすれば、反射体23の移動
の様子が位相の変化となって現れてくるので、このサン
プリングを90度位相が異なる2箇所で行えば、複素数
信号として表すことができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining the phenomenon in which the wavefront data deviates little by little, and shows a state in which the reflector 23 is gradually approaching the vibrating element 2 from the top. As the distance between the reflector 23 and the vibrating element 2 becomes shorter, the received wave arrives earlier. Therefore, if sampling is performed at a certain time, the state of movement of the reflector 23 appears as a change in phase. Therefore, if this sampling is performed at two locations where the phases differ by 90 degrees, it can be represented as a complex signal.

【0022】図3(c) は反射体23が振動素子列(2−
1〜2−7)と平行に、すなわち超音波ビーム方向と直
交する方向に動いている場合を示したものである。反射
体23が図3(c) の状態から矢印方向に移動すると、送
受信のシーケンスが、振動素子2−1から振動素子2−
3までは、反射体23の動きと共に空間距離が短くなる
が、振動素子2−4から振動素子2−7までの送受信の
シーケンスでは、反射体23の動きと共に空間距離が長
くなる。このため、図3(a) の場合と同じ時刻でサンプ
リングすると、正および負の周波数成分を持った信号成
分が検出される。これら正および負の周波数成分は、複
素数化したサンプリングデータによって見分けがつくの
で、このデータをもとに図1のFFT19でフーリエ変
換を行えば、正の成分と負の成分の両方を持ったスペク
トルを検出することができる。
In FIG. 3C, the reflector 23 has the vibrating element array (2-
1 to 2-7), that is, the case of moving in a direction orthogonal to the ultrasonic beam direction. When the reflector 23 moves in the direction of the arrow from the state of FIG. 3 (c), the transmission / reception sequence changes from the vibration element 2-1 to the vibration element 2-.
Up to 3, the spatial distance decreases with the movement of the reflector 23, but in the transmission / reception sequence from the vibrating element 2-4 to the vibrating element 2-7, the spatial distance increases with the movement of the reflector 23. Therefore, when sampling is performed at the same time as in the case of FIG. 3A, signal components having positive and negative frequency components are detected. These positive and negative frequency components can be distinguished from each other by the complex numbered sampling data. Therefore, if Fourier transform is performed by the FFT 19 of FIG. 1 based on this data, a spectrum having both positive and negative components is obtained. Can be detected.

【0023】なお、反射体23が振動素子列から遠ざか
る場合は、図3(b) の場合と反対となり、フーリエ変換
の結果、負のスペクトル成分が検出される。また、反射
体23が図3(c) の場合と反対方向に振動素子列と平行
に動く場合は、フーリエ変換の出力である位相スペクト
ルが図3(c) の場合と異なるため、その方向も検出でき
る。
When the reflector 23 is moved away from the vibrating element array, it is the opposite of the case of FIG. 3B, and as a result of the Fourier transform, a negative spectral component is detected. Further, when the reflector 23 moves in the direction opposite to that in the case of FIG. 3C in parallel with the vibrating element array, the phase spectrum which is the output of the Fourier transform is different from that in the case of FIG. Can be detected.

【0024】以上の説明では、分かりやすいようにある
焦点の反射信号を構成する複素信号を検出するために、
相対的に位相が90度ずれたところでサンプリングする
ようにしたが、複素信号を得るためには、図1に示すよ
うに入力信号を乗算器12a,12b、LPF13a,
13b、π/2移相器11を用いた回路構成で複素信号
を検出するのが一般的である。
In the above description, in order to make it easy to understand, in order to detect the complex signal which constitutes the reflection signal of a certain focus,
Although sampling is performed when the phase is relatively shifted by 90 degrees, in order to obtain a complex signal, the input signal is multiplied by the multipliers 12a and 12b, the LPF 13a, and the like as shown in FIG.
It is general to detect a complex signal with a circuit configuration using 13b and the π / 2 phase shifter 11.

【0025】図5は、開口合成法の波面合成により、超
音波ビームの指向特性が変化する様子を概念的に説明す
るもので、(a) は真正面方向、(b) および(c) の左右の
方向に指向特性を作る場合をそれぞれ示したものであ
る。30a,30bおよび30cは、データをサンプリ
ングするための時刻を示す整相波面である。また、31
a,31bおよび31cは、サンプリングデータを距離
に応じて格納するためのメモリで、この図では整相波面
の数に応じてメモリが用意されているが、実際にはもっ
とたくさんになる。メモリ24内の整相波面をこのよう
にいろいろと変えることで、任意の方向に指向特性を得
ることができる。
FIG. 5 conceptually illustrates how the directional characteristics of the ultrasonic beam are changed by wavefront synthesis of the aperture synthesis method. (A) is a frontal direction, and (b) and (c) are left and right. It shows the case where the directional characteristic is created in the direction of. Reference numerals 30a, 30b and 30c are phased wave fronts indicating the times for sampling the data. Also, 31
Reference numerals a, 31b, and 31c are memories for storing sampling data according to the distance, and in this figure, the memories are prepared according to the number of phased wave fronts, but the number is actually larger. By varying the phased wavefront in the memory 24 in this way, it is possible to obtain a directional characteristic in an arbitrary direction.

【0026】この実施例では、図1に示すアドレス制御
回路18により波面メモリ17のアドレスを制御して上
記の整相波面を得、その波面データをもとに反射映像再
生処理を行う。すなわち、波面メモリ17に振動素子2
−1〜2−7に対応する全ての波面データを格納した
ら、アドレス制御回路18で、ある方向の整相波面を構
成するように時間軸を調整して波面メモリ17のアドレ
スを制御し、これによりその整相波面の波面データg
(x) を読み出す。この波面データg(x) は、FFT19
に供給し、ここで、次式により空間周波数を示すスペク
トル分布G(w) を求める。
In this embodiment, the address control circuit 18 shown in FIG. 1 controls the address of the wavefront memory 17 to obtain the above-mentioned phased wavefront, and the reflected image reproduction processing is performed based on the wavefront data. That is, the vibration element 2 is added to the wavefront memory 17.
When all the wavefront data corresponding to -1 to 2-7 are stored, the address control circuit 18 adjusts the time axis so as to form a phased wavefront in a certain direction, and controls the address of the wavefront memory 17. The wavefront data g of the phased wavefront
Read (x). This wavefront data g (x) is FFT19
The spectrum distribution G (w) indicating the spatial frequency is obtained by the following equation.

【数2】 ここで、L は、振動素子で構成するアレイ長を、P(w)
はパワースペトクルを、θ(w) は位相スペクトルを示
す。
[Equation 2] Where L is the array length of the vibrating element, P (w)
Indicates the power spectrum and θ (w) indicates the phase spectrum.

【0027】波面データg(x) は、上述した説明から明
らかなように、実数部データA1〜A7(a(x) )と、
虚数部データB1〜B7(b(x) )とに分かれているの
で、FFT19によりスペクトル分布G(w) を求めるこ
とにより、このスペクトル分布G(w) の実数部データA
(w) と、虚数部データB(w) とから、上記の(4) 式およ
び(5) 式をもとにパワースペクトルP(w) および位相ス
ペクトルθ(w) を求めることができる。
As is apparent from the above description, the wavefront data g (x) includes the real part data A1 to A7 (a (x)),
Since it is divided into imaginary part data B1 to B7 (b (x)), the real part data A of this spectral distribution G (w) is obtained by obtaining the spectral distribution G (w) by the FFT 19.
From (w) and the imaginary part data B (w), the power spectrum P (w) and the phase spectrum θ (w) can be obtained based on the above equations (4) and (5).

【0028】図1において、FFT19からは、組織か
らの反射信号(クラッタ成分)と血流からの反射信号と
が重なったスペクトル分布を有する出力が得られる。こ
こで、対象組織と探触子との相対速度がゼロの場合に
は、図6(a) に示すように、静止組織からの反射信号は
常に直流成分が支配的となるが、拍動等により探触子が
動いた場合には、静止組織との間に相対速度が生じるた
め、図6(b) に示すように、相対速度に対応するドップ
ラ周波数だけ周波数軸がずれることになる。また、血流
からの反射信号の大きさは、組織からの反射信号(クラ
ッタ成分)に比べて40dB〜50dB程小さいので、
FFT19の出力であるスペクトル分布の最大値をとる
のは、常に組織反射成分となる。
In FIG. 1, the FFT 19 provides an output having a spectral distribution in which a reflection signal from tissue (clutter component) and a reflection signal from blood flow overlap. Here, when the relative velocity between the target tissue and the probe is zero, the direct current component is always dominant in the reflection signal from the stationary tissue as shown in FIG. Therefore, when the probe moves, a relative velocity is generated between the probe and the stationary tissue, so that the frequency axis shifts by the Doppler frequency corresponding to the relative velocity, as shown in FIG. 6 (b). Further, the magnitude of the reflected signal from the blood flow is smaller than the reflected signal (clutter component) from the tissue by about 40 dB to 50 dB,
The maximum value of the spectral distribution output from the FFT 19 is always the tissue reflection component.

【0029】このため、図中の一点鎖線で示すカットオ
フ周波数fc を境に、fc 以上を血流成分として出力す
ると、図6(a) の探触子が静止している場合は良いが、
図6(b) の探触子が動いている場合は、組織反射成分の
大半が血流とみなされて、誤った血流情報を与えてしま
うという問題が生じることになる。
For this reason, when the cutoff frequency f c shown by the alternate long and short dash line in the figure is used as a boundary, and a value more than f c is output as a blood flow component, it is preferable that the probe shown in FIG. 6 (a) is stationary. But,
When the probe shown in FIG. 6 (b) is moving, most of the tissue reflection component is regarded as blood flow, which gives rise to a problem that incorrect blood flow information is given.

【0030】そこで、この実施例では、先ず、ピーク検
出回路20によりスペクトル分布のレベルが最大となる
周波数f0 を検出する。ここで、周波数f0 を持つ信号
成分は、常に組織からの反射信号に対応するので、この
周波数が探触子の動きによって生じるドップラ成分とな
る。次に、探触子の動きの影響を無くすために、周波数
軸シフト回路21により、図6(C) に示すように、この
周波数ずれf0 がゼロとなるように、スペクトル分布全
体を移動させて補正する。
Therefore, in this embodiment, first, the peak detection circuit 20 detects the frequency f 0 at which the level of the spectrum distribution becomes maximum. Here, since the signal component having the frequency f 0 always corresponds to the reflection signal from the tissue, this frequency becomes the Doppler component generated by the movement of the probe. Next, in order to eliminate the influence of the movement of the probe, the frequency axis shift circuit 21 moves the entire spectrum distribution so that this frequency shift f 0 becomes zero, as shown in FIG. 6 (C). To correct.

【0031】なお、クラッタ成分が最大となる周波数f
0 を検出するには、波面合成によって焦点形成するそれ
ぞれの空間を対象にしても良いが、より安定して周波数
0を検出するには、同一方向の各空間で得られた周波
数スペクトル成分を距離方向に平均をとったあと、スペ
クトル成分の最大となる周波数を求めた方が良い。この
ようにすれば、探触子本体の動きによって生じる相対速
度が、各音線方向に対して同じだけ発生するという現象
をうまく利用できる。
The frequency f at which the clutter component is maximum
In order to detect 0 , each space in which the focal point is formed by wave field synthesis may be targeted, but in order to detect the frequency f 0 more stably, the frequency spectrum components obtained in each space in the same direction are used. After taking the average in the distance direction, it is better to find the frequency at which the spectral component becomes maximum. This makes it possible to take advantage of the phenomenon that the relative velocity generated by the movement of the probe main body is the same for each sound ray direction.

【0032】次に、周波数軸シフト回路21により補正
されたスペクトル分布出力を、弁別ピーク検出回路22
に入力し、ここでカットオフ周波数fc を境に、fc
り周波数の低い成分をBモード像の信号成分として、f
c 以上の周波数成分を血流の動きに対応するドップラ信
号成分としてそれぞれ取り出す。このように、FFT1
9の出力からピーク検出回路20においてスペクトル分
布のレベルが最大となる周波数f0 を検出し、このf0
がゼロとなるように周波数軸シフト回路21によりスペ
クトル分布を補正すれば、弁別ピーク検出回路22にお
いて、カットオフ周波数fc を境にBモード像の信号成
分とドップラ信号成分とを単純に周波数弁別することが
でき、これにより血流信号成分を減衰させることなく、
組織反射成分を含まない良質のドップラ信号を検出する
ことができる。
Next, the spectrum distribution output corrected by the frequency axis shift circuit 21 is supplied to the discrimination peak detection circuit 22.
To the cutoff frequency f c as a boundary, and a component having a frequency lower than f c as a signal component of the B-mode image is
The frequency components above c are extracted as Doppler signal components corresponding to the movement of blood flow. In this way, FFT1
The peak detection circuit 20 detects the frequency f 0 at which the level of the spectrum distribution is maximum from the output of 9 and outputs the frequency f 0.
If the spectrum distribution is corrected by the frequency axis shift circuit 21 so that the frequency becomes zero, the discrimination peak detection circuit 22 simply discriminates the frequency difference between the B-mode image signal component and the Doppler signal component at the cutoff frequency f c. It is possible to do this, without attenuating the blood flow signal component,
It is possible to detect a good quality Doppler signal that does not include a tissue reflection component.

【0033】以上のようにして取り出した血流信号成分
からドップラ周波数を検出するには、そのスペクトル成
分から例えば次式を用いて平均周波数fd を求めること
ができる。
In order to detect the Doppler frequency from the blood flow signal component extracted as described above, the average frequency fd can be obtained from the spectral component using, for example, the following equation.

【数3】 [Equation 3]

【0034】実際には、血流が2次元的な速度成分をも
っているために、図3で説明したように、パワースペク
トル分布P(W) や位相スペクトルθ(W) が種々のパター
ンをもつが、スペクトル分布のプラスとマイナスの周波
数成分の対称性などから、振動素子配列方向の速度成分
を検出する。
Actually, since the blood flow has a two-dimensional velocity component, the power spectrum distribution P (W) and the phase spectrum θ (W) have various patterns as described in FIG. , The velocity component in the direction of array of the vibrating elements is detected from the symmetry of the plus and minus frequency components of the spectral distribution.

【0035】この実施例では、このようにして検出した
血流の速度成分、すなわち血流の大きさや方向に対応し
て、例えば図7に示すように、探触子1に近づく流れ
(+の周波数成分)は赤色で、遠ざかる流れ(−の周波
数成分)は青色で、振動素子配列と平行な流れ(+と−
の周波数成分)は緑色に対応して色づけを行い、デジタ
ルスキャンコンバータ等により画像処理した後、これら
の信号をカラーモニタのRGB入力端子にそれぞれ供給
することで、Bモード像に重畳して表示する。このよう
にすることにより、左右方向の曖昧さは残るものの、血
流の2次元的な流れを色相の変化として表現することが
できる。
In this embodiment, in accordance with the velocity component of the blood flow thus detected, that is, the size and direction of the blood flow, for example, as shown in FIG. The frequency component) is red, the distant flow (frequency component of-) is blue, and the flow parallel to the vibrating element array (+ and-)
Frequency component) is colored corresponding to green, and after being image-processed by a digital scan converter or the like, these signals are respectively supplied to the RGB input terminals of the color monitor to be superimposed and displayed on the B-mode image. . By doing so, although the ambiguity in the left-right direction remains, the two-dimensional flow of the blood flow can be expressed as a change in hue.

【0036】なお、上述した実施例では、探触子の振動
素子の数を7個として説明したが、実際にはもっとたく
さんの振動素子数(例えば、64個程度) で探触子を構成
する。このように、振動素子数を増加すれば、ビーム指
向特性が鋭くなるので、空間分解能を向上することがで
きる。また、あるポイントの反射映像を作るための全体
の送受信シーケンスに要する時間が長くなることから、
血球のゆっくりした動きを検出することができる共に、
送受信シーケンスが増えることで、データ数も増えるの
で、ドップラの測定精度も向上させることができる。
In the above-mentioned embodiment, the number of vibrating elements of the probe is seven, but in actuality, the transducer is constructed with a larger number of vibrating elements (eg, about 64). . In this way, if the number of vibrating elements is increased, the beam directivity characteristic becomes sharper, so that the spatial resolution can be improved. Also, since the time required for the entire transmission / reception sequence to create a reflection image of a certain point becomes long,
Along with being able to detect the slow movement of blood cells,
As the number of transmission / reception sequences increases, the number of data items also increases, so that the Doppler measurement accuracy can be improved.

【0037】さらに、振動素子の配列は、直線上に限ら
ず、円周配列や、直線配列と円周配列との中間である通
称、コンベックスと呼ばれているアレイ型配列とするこ
ともできる。このように振動素子の配列が変わった場合
には、その振動素子配列が所望の焦点を構成するよう
に、図1のアドレス制御回路18によって時間調整によ
る波面整合を行えばよい。また、上述した実施例では、
FFTを用いて空間周波数のスペクトルを求めたが、最
大エントロピー等の手法を用いてスペクトル分布を求め
ることもできる。
Further, the array of the vibrating elements is not limited to the linear array, but may be a circumferential array or an array array array called a convex, which is a midpoint between the linear array and the circumferential array. When the arrangement of the vibrating elements is changed in this way, the address control circuit 18 of FIG. 1 may perform wavefront matching by time adjustment so that the vibrating element arrangement forms a desired focus. Further, in the above-mentioned embodiment,
Although the spectrum of the spatial frequency is obtained by using FFT, the spectrum distribution can be obtained by using a method such as maximum entropy.

【0038】図8は、円周配列振動素子を用いた実施例
を示すものである。この実施例は、体腔内に挿入される
超音波内視鏡のプローブ先端部に円周配列の探触子1−
1を取付け、これをプローブの周りでラジアルスキャン
して、例えば胃内33から胃壁32の断面等を観察する
もので、振動素子の配列が異なる他は、図1と同様であ
る。このような超音波内視鏡では、プローブ先端を固定
するのが難しく、先端部の動揺を防ぐことが困難であ
る。
FIG. 8 shows an embodiment using a circumferential array vibration element. In this embodiment, a circular array of probes 1-is provided at the tip of a probe of an ultrasonic endoscope to be inserted into a body cavity.
1 is attached, and this is radially scanned around the probe to observe, for example, the cross section of the stomach wall 32 from the inside of the stomach 33, which is the same as in FIG. 1 except that the arrangement of the vibration elements is different. In such an ultrasonic endoscope, it is difficult to fix the tip of the probe, and it is difficult to prevent the tip from swaying.

【0039】図8では、探触子1−1が破線で示した位
置から実線で示した位置に動いている状態を示してい
る。この場合、相対速度の関係から〔A〕の部位ではプ
ラスのドップラ成分が、〔B〕の部位ではマイナスのド
ップラ成分が発生する。図9(a) および(b) は、この様
子を周波数スペクトルの関係をもちいて示すもので、図
9(a) は部位〔A〕の周波数スペクトルを、図9(b) は
部位〔B〕の周波数スペクトルを示すものである。図9
(a) および(b) において、破線は探触子1−1の動きを
補正する前の周波数スペクトルを示し、実線は補正後の
周波数スペクトルを示す。ここで特徴的なのは、ある音
線と探触子1−1の反対にある音線とに生じるクラッタ
成分のドップラ成分は符号を異にして同じ大きさとな
る。
FIG. 8 shows a state in which the probe 1-1 is moving from the position shown by the broken line to the position shown by the solid line. In this case, a positive Doppler component is generated in the portion [A] and a negative Doppler component is generated in the portion [B] due to the relationship of the relative speed. 9 (a) and 9 (b) show this state using the relationship of the frequency spectra. FIG. 9 (a) shows the frequency spectrum of the site [A], and FIG. 9 (b) shows the site [B]. 2 shows the frequency spectrum of Figure 9
In (a) and (b), the broken line shows the frequency spectrum before the movement of the probe 1-1 is corrected, and the solid line shows the corrected frequency spectrum. What is characteristic here is that the Doppler components of the clutter components generated in a certain sound ray and the opposite sound ray of the probe 1-1 have the same magnitude but different signs.

【0040】したがって、図1の構成を用いて説明した
のと同様にして、探触子1−1の動きをあらゆる方向の
音線について補正すれば、先端部の探触子1−1の動揺
に関係のない周波数スペクトルを得ることができ、最終
的に血流のみに対応するドップラ成分を検出することが
できる。
Therefore, if the motion of the probe 1-1 is corrected for sound rays in all directions in the same manner as described with reference to the configuration of FIG. 1, the motion of the probe 1-1 at the tip end is oscillated. It is possible to obtain a frequency spectrum irrelevant to the above, and finally to detect the Doppler component corresponding to only the blood flow.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、各振動素子について得られる波面データをメモリ内
に蓄え、これらの波面データを焦点を構成するように時
間軸を調整してサンプリングすることによりスペクトル
分布を求め、その出力の最大値となる周波数がゼロとな
るように周波数軸の移動を行って、所定のカットオフ周
波数より小さい信号成分から組織の反射強度を求め、そ
れ以外の周波数成分をドップラ成分として取り出すよう
にしたので、探触子の動きに影響されることなく常に正
確に血流速度を検出することができる。
As described above, according to the present invention, the wavefront data obtained for each vibrating element is stored in the memory, and these wavefront data are sampled by adjusting the time axis so as to form the focal point. The spectrum distribution is obtained by moving the frequency axis so that the maximum frequency of the output becomes zero, and the reflection intensity of the tissue is obtained from the signal component smaller than the predetermined cutoff frequency. Since the component is extracted as the Doppler component, the blood flow velocity can always be detected accurately without being affected by the movement of the probe.

【0042】また、組織からの反射信号および血流速度
信号成分は、スペクトル分布の周波数軸を移動させるこ
とにより、単にカットオフ周波数を境にして分離するこ
とができ、しかもこのように探触子の動きを補正するこ
とにより、カットオフ周波数を著しく小さくできるの
で、ドップラ周波数成分を減衰させることなく、かなり
微少な血流速度も精度良く検出することができる。
Further, the reflection signal from the tissue and the blood flow velocity signal component can be separated simply by using the cutoff frequency as a boundary by moving the frequency axis of the spectral distribution. Since the cut-off frequency can be remarkably reduced by correcting the movement of, the extremely small blood flow velocity can be accurately detected without attenuating the Doppler frequency component.

【0043】さらに、空間周波数のスペクトル分布のパ
ターンから、音線方向の血流成分だけでなく、音線と直
交する方向(振動素子配列と平行な方向)についても血
流速度を検出することができると共に、この2次元的な
血流速度をもとに、カラー表示に対応するように色づけ
し、組織の反射強度を示すBモード像と重畳させること
により、血管の走行状態を容易に把握することができ
る。
Further, the blood flow velocity can be detected not only in the blood flow component in the sound ray direction but also in the direction orthogonal to the sound ray (direction parallel to the array of transducer elements) from the pattern of the spectral distribution of the spatial frequency. At the same time, it is possible to easily grasp the running state of the blood vessel by coloring the blood flow velocity based on the two-dimensional blood flow rate so as to correspond to the color display and superimposing it on the B-mode image showing the reflection intensity of the tissue. be able to.

【0044】このように、この発明によれば、流速の小
さい血流も測定でき、また振動素子列と平行(プローブ
の振動面と平行)な血流も測定できるので、腹部臓器を
対象とした診断にきわめて有用である。
As described above, according to the present invention, a blood flow having a low flow velocity can be measured and a blood flow parallel to the vibrating element array (parallel to the vibrating surface of the probe) can be measured. Very useful for diagnosis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】開口合成の概念を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of aperture synthesis.

【図3】反射体の動きを検出する原理を説明するための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of detecting the movement of a reflector.

【図4】反射体の動きによって位相波面がずれることを
説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining that the phase wavefront is displaced due to the movement of a reflector.

【図5】指向特性を変化させる概念を説明するための図
である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of changing directional characteristics.

【図6】探触子の動き補正を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining motion compensation of a probe.

【図7】血流の速度方向に応じた着色表示を説明するた
めの図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining colored display according to the velocity direction of blood flow.

【図8】胃内に挿入した円周配列振動素子を有する探触
子の動き補正を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining motion correction of a probe having a circumferentially arrayed vibrating element inserted into the stomach.

【図9】図8の円周配列振動素子に生じる各部の周波数
スペクトルを説明するための図である。
9 is a diagram for explaining a frequency spectrum of each part generated in the circumferentially arrayed vibrating element of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 探触子本体 2−1〜2−7 振動素子 4 先端部マルチプレクサ 8 受信増幅回路 11 90度移相器 12a,12b 乗算器 13a,13b ローパスフィルタ(LPF) 14a,14b A/Dコンバータ 15a,15b メモリ用マルチプレクサ 17 波面メモリ 18 アドレス制御回路 19 高速フーリエ変換器(FFT) 20 ピークパワー検出回路 21 周波数軸シフト回路 22 弁別ピーク検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe main body 2-1 to 2-7 Vibrating element 4 Tip part multiplexer 8 Reception amplification circuit 11 90 degree phase shifter 12a, 12b Multiplier 13a, 13b Low pass filter (LPF) 14a, 14b A / D converter 15a, 15b Memory multiplexer 17 Wavefront memory 18 Address control circuit 19 Fast Fourier Transform (FFT) 20 Peak power detection circuit 21 Frequency axis shift circuit 22 Discrimination peak detection circuit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の振動素子を配列してなる探触子の
各振動素子からそれぞれ超音波を生体に放射してその反
射波を受波し、これら複数の振動素子の受波信号から開
口合成法によって焦点空間に対応する空間周波数を求
め、この空間周波数に基づいて血流信号のドップラ成分
を検出して血流速度分布を測定する超音波診断装置にお
いて、 前記空間周波数のスペクトル分布の最大レベル成分を組
織反射信号として、該組織反射信号の周波数がゼロとな
るように周波数分布を全体的にシフトする手段と、この
シフトした周波数分布の高域成分を血流ドップラ成分と
して検出する手段とを具え、この検出した血流ドップラ
成分に基づいて前記血流速度分布を測定するよう構成し
たことを特徴とする超音波診断装置。
1. An ultrasonic wave is radiated from each of the vibrating elements of a probe having a plurality of vibrating elements arrayed to a living body to receive a reflected wave thereof, and an opening is made from the received signals of the plurality of vibrating elements. Obtaining the spatial frequency corresponding to the focus space by the synthesis method, in the ultrasonic diagnostic apparatus to measure the blood flow velocity distribution by detecting the Doppler component of the blood flow signal based on this spatial frequency, the maximum of the spectral distribution of the spatial frequency A level component as a tissue reflection signal, means for entirely shifting the frequency distribution so that the frequency of the tissue reflection signal is zero, and means for detecting a high frequency component of this shifted frequency distribution as a blood flow Doppler component And an ultrasonic diagnostic apparatus configured to measure the blood flow velocity distribution based on the detected blood flow Doppler component.
【請求項2】 前記血流速度分布に基づいて、血流が前
記探触子に近づく速度成分を3原色の第1要素に、血流
が前記探触子から遠ざかる速度成分を3原色の第2要素
に、前記探触子の前記振動素子の配列と平行な速度成分
を3原色の第3要素にそれぞれ対応させて、血流の2次
元的な流れを色相により表示するよう構成したことを特
徴とする請求項1記載の超音波診断装置。
2. Based on the blood flow velocity distribution, the velocity component of blood flow approaching the probe is the first element of the three primary colors, and the velocity component of blood flow moving away from the probe is the third component of the three primary colors. It is configured to display a two-dimensional flow of blood flow by hue by making two elements correspond to velocity elements parallel to the array of the transducer elements of the probe to the third elements of the three primary colors. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, which is characterized in that.
JP20663092A 1992-08-03 1992-08-03 Ultrasonic diagnostic system Withdrawn JPH0647043A (en)

Priority Applications (6)

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JP20663092A JPH0647043A (en) 1992-08-03 1992-08-03 Ultrasonic diagnostic system
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