JPH0775639A - Ultrasonic diagnostic device - Google Patents

Ultrasonic diagnostic device

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JPH0775639A
JPH0775639A JP22318093A JP22318093A JPH0775639A JP H0775639 A JPH0775639 A JP H0775639A JP 22318093 A JP22318093 A JP 22318093A JP 22318093 A JP22318093 A JP 22318093A JP H0775639 A JPH0775639 A JP H0775639A
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blood flow
frequency
filter
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Takatoshi Okumura
貴敏 奥村
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Abstract

PURPOSE:To provide the ultrasonic diagnostic device which eliminates a turning back phenomenon, while maintaining a filter characteristic, and can improve an S/N ratio of blood flow information being a result object caused thereby. CONSTITUTION:This device is provided with a means for transmitting an ultrasonic wave into an examine, receiving a reflected wave from a reflecting body, and obtained a received signal, and a filter circuit 6 for allowing a component conforming to a specific filter passing frequency band to pass through with regard to the received signal. Moreover, this device is provided with an analog/ digital converting circuit 7 having almost the same sample frequency band as the filter passing frequency band, and for allowing the output of the filter circuit 6 to be subjected to analog/digital conversion, a frequency analyzing circuit for deriving blood flow velocity by detecting a Doppler deviation frequency of a reflected wave by a blood flow of a transmitted ultrasonic wave by allowing the output of the analog/digital converting circuit 7 to be subjected to frequency analysis, and a display system 12 for displaying its blood flow velocity.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を生体内に送波
し該超音波の血球からの反射波のドプラ偏移周波数を検
出して血流速度を表示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 transmitting an ultrasonic wave into a living body, detecting the Doppler shift frequency of the reflected wave of the ultrasonic wave from a blood cell, and displaying the blood flow velocity.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波診断装置におけるドプラ血流検出
回路は、被検体内に超音波を送波したときに、超音波反
射体が移動体である場合に、その移動体からの反射波の
周波数が、送波時の周波数に対して偏移するドプラ現象
を利用して、血流情報を検出しようとするものである。
周波数の偏移量、即ち偏移周波数は、血流速度の超音波
送受波方向成分に対応するものであって、ドプラ血流検
出回路はこの偏移周波数(血流速)を検出するために、
反射波を受信して得たエコー信号をサイドローブ等の等
の緩動反射体からの不要信号成分(ノイズ成分)を除去
するLPF(ロー・パス・フィルタ)等のフィルタ回路
を介して後、A/D変換器によりディジタル信号に変換
し、そしてディジタル信号処理系である高速フーリエ変
換(周波数解析)処理を行う。なお、高速フーリエ変換
処理の特性上、解析可能な周波数帯域△fc は、A/D
変換器におけるサンプリング周波数fsampに依存し、そ
の関係は次式(1)に示す通りである。
2. Description of the Related Art A Doppler blood flow detecting circuit in an ultrasonic diagnostic apparatus detects a reflected wave from a moving body when the ultrasonic reflecting body is a moving body when the ultrasonic wave is transmitted into the subject. The Doppler phenomenon in which the frequency shifts with respect to the frequency at the time of transmission is used to detect blood flow information.
The frequency shift amount, that is, the shift frequency corresponds to the ultrasonic transmission / reception direction component of the blood flow velocity, and the Doppler blood flow detection circuit detects the shift frequency (blood flow velocity). ,
After the echo signal obtained by receiving the reflected wave is passed through a filter circuit such as an LPF (low pass filter) that removes unnecessary signal components (noise components) from slow-moving reflectors such as side lobes, It is converted into a digital signal by an A / D converter, and a fast Fourier transform (frequency analysis) process which is a digital signal processing system is performed. Due to the characteristics of the fast Fourier transform processing, the frequency band that can be analyzed Δfc is A / D
It depends on the sampling frequency fsamp in the converter, and the relationship is as shown in the following equation (1).

【0003】 −fsamp/2 < △fc < +fsamp/2 −(1) 周波数解析回路(FFT)に入力した信号の内、周波数
帯域△fc の範囲外の周波数成分は、いわゆる折返し現
象を生じさせる。
−fsamp / 2 <Δfc <+ fsamp / 2 − (1) Of the signals input to the frequency analysis circuit (FFT), frequency components outside the frequency band Δfc cause a so-called aliasing phenomenon.

【0004】ここで、A/D変換器のサンプリング周波
数帯域△fsampと、フィルタ回路を通過するフィルタ通
過周波数帯域△fLPF と、偏移周波数(血流速)を表示
する表示周波数帯域△fdispとは、一般に次式(2)に
示す関係で設定されている。なお、記号「…」は略同一
を意味する。
Here, the sampling frequency band Δfsamp of the A / D converter, the filter pass frequency band ΔfLPF passing through the filter circuit, and the display frequency band Δfdisp for displaying the shift frequency (blood flow velocity) , Are generally set according to the relationship shown in the following equation (2). The symbol “...” Means substantially the same.

【0005】 △fdisp…△fsamp…△fLPF /2 −(2) 図7は、これらの関係および折返し現象が生じたFFT
からの出力波形(表示波形)について示した図であり、
図8は折返し現象が生じやすい場合の一例として心臓の
償帽弁逆流について示した図である。図8に示したよう
に、償帽弁MVにおいて逆流MRが発生するような場
合、偏移周波数(血流速)の最大変化幅は増大し、その
一部(図7の点線部分T2')がサンプリング周波数帯域
△fsampおよび表示周波数帯域△fdispを越えることと
なり、該部T2'は、折返し現象により表示周波数帯域△
fdispのゼロ位置P0 を挾んで逆側に現れてしまう。
Δfdisp ... Δfsamp ... ΔfLPF / 2- (2) FIG. 7 shows these relationships and the FFT in which the aliasing phenomenon occurs.
It is a diagram showing an output waveform (display waveform) from
FIG. 8 is a diagram showing the reciprocal regurgitation of the heart as an example of the case where the return phenomenon is likely to occur. As shown in FIG. 8, when regurgitation MR occurs in the compensation valve MV, the maximum change width of the shift frequency (blood flow velocity) increases, and a part thereof (dotted line portion T2 ′ in FIG. 7). Exceeds the sampling frequency band Δfsamp and the display frequency band Δfdisp, and the section T2 ′ is displayed in the display frequency band Δ due to the folding phenomenon.
It goes across the zero position P0 of fdisp and appears on the opposite side.

【0006】また、上記式(2)の関係によると、フィ
ルタ通過周波数帯域△fLPF の内、サンプリング周波数
帯域△fsampに含まれない部分、いわゆる折返し部分N
1 (斜線部分)は、ノイズ成分に重畳され、結果的に得
られる血流情報のS/N比が低下してしまう。
Further, according to the relationship of the above equation (2), a portion of the filter pass frequency band ΔfLPF which is not included in the sampling frequency band Δfsamp, a so-called folded portion N.
1 (hatched portion) is superimposed on the noise component, and the S / N ratio of the blood flow information obtained as a result decreases.

【0007】なお、式(2)の関係を維持しつつ、上記
S/N比を向上させるには、LPF周波数帯域△fLPF
を広く設定し、それに応じてサンプリング周波数帯域△
fsampおよび表示周波数帯域△fdispも拡大させるれば
よい。しかし、上述したようにこのLPF周波数帯域△
fLPF はサイドローブ等の緩動反射体からのノイズ成分
を除去するフィルタ特性を考慮して設定されるものであ
り、広く設定すればするほどノイズ成分が増加してしま
う。
In order to improve the S / N ratio while maintaining the relationship of the equation (2), the LPF frequency band ΔfLPF
And set the sampling frequency band accordingly.
The fsamp and the display frequency band Δfdisp may be expanded. However, as described above, this LPF frequency band Δ
The fLPF is set in consideration of the filter characteristic for removing the noise component from the slow-moving reflector such as the side lobe, and the wider it is set, the more the noise component increases.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、フィルタ特性を維持しつつ折り返し現象の発生を解
消し、それに伴って結果物たる血流情報のS/N比を向
上させ得る超音波診断装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to improve the S / N ratio of blood flow information resulting from the elimination of the aliasing phenomenon while maintaining the filter characteristics. A diagnostic device is provided.

【0009】[0009]

【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、超音波を被検体内に送波し、反射体からの反射
波を受波し、受信信号を得る手段と、前記受信信号につ
いて所定のフィルタ通過周波数帯域に合致する成分を通
過させるフィルタ回路と、前記フィルタ通過周波数帯域
と略同一のサンプル周波数帯域を有し、前記フィルタ回
路の出力をアナログ/ディジタル変換するアナログ/デ
ィジタル変換回路と、前記アナログ/ディジタル変換回
路の出力を周波数分析することにより前記送波した超音
波の血流による反射波のドプラ偏移周波数を検出して血
流速を求める周波数分析回路と、その血流速を表示する
表示系とを具備することを特徴とする。
An ultrasonic diagnostic apparatus according to the present invention is a means for transmitting an ultrasonic wave into a subject and receiving a reflected wave from a reflector to obtain a reception signal; A filter circuit that passes a component of a signal that matches a predetermined filter pass frequency band, and an analog / digital converter that has a sample frequency band that is substantially the same as the filter pass frequency band and that performs an analog / digital conversion on the output of the filter circuit Circuit, and a frequency analysis circuit for determining the blood flow velocity by detecting the Doppler shift frequency of the reflected wave due to the blood flow of the transmitted ultrasonic wave by frequency-analyzing the output of the analog / digital conversion circuit, and its frequency analysis circuit. And a display system for displaying the flow velocity.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、超音波を被検体内に送波し、
反射体からの反射波を受波し、受信信号を得、その受信
信号についてフィルタ回路においてフィルタ通過周波数
帯域に合致する成分だけを通過させ、前記フィルタ回路
の出力をアナログ/ディジタル変換回路で前記フィルタ
通過周波数帯域と略同一のサンプル周波数帯域を用いて
アナログ/ディジタル変換することによって、ノイズ成
分の増加を抑えることができる。
According to the present invention, ultrasonic waves are transmitted into the subject,
The reflected wave from the reflector is received, the received signal is obtained, only the component of the received signal that matches the filter pass frequency band is passed through, and the output of the filter circuit is passed through the analog / digital conversion circuit to the filter. By performing analog / digital conversion using a sample frequency band that is substantially the same as the pass frequency band, it is possible to suppress an increase in noise components.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る超音波診断装置の構
成を示すブロック図であり、図2は図1に示したfmax
測定装置の一例を示した図である。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing a configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fmax shown in FIG.
It is a figure showing an example of a measuring device.

【0012】超音波診断装置は図示しないシステムコン
トローラをシステム全体の制御中枢として、超音波探触
子1、送波回路2、受波回路3、直交検波回路(90度D
D)4、バンドパスフィルタ(BPF)6、アナログ/
ディジタル変換器(ADC)7、高速フーリエ変換器
(FFT)8、fmax 測定回路9、ゼロシフト量設定回
路10、ディジタル・スキャン・コンバータ(DSC)
11および画像表示装置12を備えている。なお、本実
施例装置の構成は、説明の便宜上、本発明が主要に関わ
る連続波ドプラモード(CWDモード)処理系に関する
部分のみについて示し、この他の超音波断層像を得るB
モード処理系等については省略した。
The ultrasonic diagnostic apparatus has a system controller (not shown) as a control center of the entire system, and the ultrasonic probe 1, the transmitting circuit 2, the receiving circuit 3 and the quadrature detecting circuit (90 degree D
D) 4, band pass filter (BPF) 6, analog /
Digital converter (ADC) 7, fast Fourier transformer (FFT) 8, fmax measuring circuit 9, zero shift amount setting circuit 10, digital scan converter (DSC)
11 and the image display device 12. Note that, for convenience of explanation, the configuration of the apparatus of this embodiment is shown only for the part related to the continuous wave Doppler mode (CWD mode) processing system to which the present invention is mainly applied, and other ultrasonic tomographic images are obtained.
The mode processing system etc. are omitted.

【0013】超音波探触子1は、複数の圧電振動子を並
設してなり、これらの振動子により被検体に対して超音
波パルスを繰返し送信および受信する。送波回路2は、
図示しないが、クロック発生器、送信遅延回路、連続波
駆動回路を備えていて、各振動子を駆動する駆動信号を
送信側の超音波探触子1の各振動子に供給し、超音波探
触子1から所定の単一周波数で超音波パルスを送波させ
るものである。このような送波回路2により超音波探触
子1が送信駆動されると、超音波探触子1から被検体内
に超音波パルスが送波され、被検体で流動する血球で反
射し、受信側の超音波探触子の同一振動子で受波され、
ドプラ偏移をともなう受信信号に変換される。勿論、受
信側の超音波探触子は送信側の超音波探触子1と兼用す
ることが一般的である。
The ultrasonic probe 1 comprises a plurality of piezoelectric vibrators arranged side by side, and these vibrators repeatedly transmit and receive ultrasonic pulses to and from a subject. The transmission circuit 2 is
Although not shown, it is equipped with a clock generator, a transmission delay circuit, and a continuous wave drive circuit, and supplies a drive signal for driving each transducer to each transducer of the ultrasonic probe 1 on the transmission side. An ultrasonic pulse is transmitted from the tentacle 1 at a predetermined single frequency. When the ultrasonic probe 1 is driven to be transmitted by such a wave transmission circuit 2, an ultrasonic pulse is transmitted from the ultrasonic probe 1 into the subject and reflected by blood cells flowing in the subject, Received by the same transducer of the ultrasonic probe on the receiving side,
Converted to a received signal with Doppler shift. Of course, the ultrasonic probe on the receiving side is also commonly used as the ultrasonic probe 1 on the transmitting side.

【0014】この超音波の送受波で得た受信信号を受け
る受波回路3は、図示しないが、プリアンプ、受信遅延
回路、および加算器を備えていて、受信信号を所定のレ
ベルまで増幅し、増幅された受信信号に前記送信遅延回
路で与えた遅延時間を基に戻すような遅延時間を各振動
子毎に与え、受信信号を加算合成し、出力する。
Although not shown, the wave receiving circuit 3 for receiving the received signal obtained by transmitting and receiving the ultrasonic wave includes a preamplifier, a reception delay circuit, and an adder, and amplifies the received signal to a predetermined level. A delay time for returning the amplified received signal to the basis of the delay time given by the transmission delay circuit is given to each transducer, and the received signals are added and synthesized and output.

【0015】直交検波回路(90度DD)4は、ドプラ復
調回路の1つであって、パルスドプラ法には多くのドプ
ラ信号が存在するため、参照波周波数によって所望の送
信スペクトルに対するドプラ信号を抽出するものであ
る。なお、このドプラ復調回路は、直交検波であるの
で、受信信号を2チャンネルに分け、互いに90度位相
の異なる参照波と掛け合わせ(直交検波)、そして不要
な高周波成分を取り除くものである。
The quadrature detection circuit (90 degree DD) 4 is one of the Doppler demodulation circuits. Since many Doppler signals exist in the pulse Doppler method, the Doppler signal for the desired transmission spectrum is extracted by the reference wave frequency. To do. Since this Doppler demodulation circuit performs quadrature detection, it divides the received signal into two channels, multiplies them by reference waves having 90 ° different phases (quadrature detection), and removes unnecessary high-frequency components.

【0016】バンドパスフィルタ5は、所定のフィルタ
通過周波数帯域△fLPF を有するものであり、まず該出
力を低域通過フィルタにより波形形成し、さらに低周波
成分除去フィルタにより復調されたドプラ信号中の心臓
壁や弁運動の緩動体からの低周波成分を除去する。
The band-pass filter 5 has a predetermined filter pass frequency band ΔfLPF. First, the output is waveform-formed by a low-pass filter, and then the Doppler signal demodulated by the low-frequency component removing filter is used. It removes low-frequency components from the heart wall and slow-moving bodies of valve movement.

【0017】ADC7は、バンドパスフィルタ6までの
アナログ信号処理系と、後流回路のディジタル信号処理
系である高速フーリエ変換器8およびDSC11等とを
つなぐため、アナログ信号をディジタル信号に変換する
ものである。なお、このADC7のサンプリング周波数
帯域△fsampは、バンドパスフィルタ6のフィルタ通過
周波数帯域△fLPF に対し次の式(3)の関係で設定さ
れる。なお、記号「…」は略同一を意味する。
The ADC 7 converts an analog signal into a digital signal in order to connect the analog signal processing system up to the bandpass filter 6 and the fast Fourier transformer 8 and the DSC 11 which are digital signal processing systems of the downstream circuit. Is. The sampling frequency band Δfsamp of the ADC 7 is set to the filter pass frequency band ΔfLPF of the bandpass filter 6 according to the following equation (3). The symbol “...” Means substantially the same.

【0018】 △fsamp…△fLPF −(3) 図3は、このフィルタ通過周波数帯域△fLPF とサンプ
リング周波数帯域△fsampと後述する画像表示装置12
の表示周波数帯域△fdispとの関係および高速フーリエ
変換器からの出力波形WFFT について周波数空間上で示
した図である。
Δfsamp ... ΔfLPF- (3) FIG. 3 shows the filter pass frequency band ΔfLPF, the sampling frequency band Δfsamp, and the image display device 12 described later.
2 is a diagram showing in a frequency space the relationship between the display frequency band Δfdisp and the output waveform WFFT from the fast Fourier transformer.

【0019】このようにサンプリング周波数帯域△fsa
mpが、フィルタ通過周波数帯域△fLPF と略同一の関係
で設定されていることによって、サンプリング周波数帯
域△fsamp以外のノイズ成分は、既にバンドパスフィル
タ6で減衰されているために、折返しノイズは解消され
ることとなる。これにより、従来の場合に比し、S/N
比が約3dB向上する。
In this way, the sampling frequency band Δfsa
Since mp is set in substantially the same relationship as the filter pass frequency band ΔfLPF, the noise components other than the sampling frequency band Δfsamp have already been attenuated by the bandpass filter 6, so the aliasing noise is eliminated. Will be done. As a result, compared to the conventional case, S / N
The ratio improves by about 3 dB.

【0020】高速フーリエ変換器8は、ADC7の出力
に対し高速フーリエ変換処理することにより、反射波の
偏移周波数fn を得る。この偏移周波数fn は、血球の
流動状態に応じて刻々と変化するものであって、従来の
場合と比し、フィルタ通過周波数帯域△fLPF と略同一
程度にまでサンプリング周波数帯域△fsampが拡大され
て設定されていることにより、高速フーリエ変換器8の
処理範囲は、前記偏移周波数fn の変化の幅△fFFT を
十分捕らえることができ、従来のように折返しの無い出
力波形WFFT を得ることができる。
The fast Fourier transformer 8 obtains the shift frequency fn of the reflected wave by subjecting the output of the ADC 7 to fast Fourier transform. This shift frequency fn changes every moment according to the flow state of blood cells, and the sampling frequency band Δfsamp is expanded to approximately the same level as the filter pass frequency band ΔfLPF as compared with the conventional case. Since the setting range is set as follows, the processing range of the fast Fourier transformer 8 can sufficiently capture the variation width ΔfFFT of the shift frequency fn, and an output waveform WFFT having no aliasing as in the conventional case can be obtained. it can.

【0021】ここで、フィルタ通過周波数帯域△fLPF
とサンプリング周波数帯域△fsampとを略同一に設定し
たことにより、高速フーリエ変換器8からの出力波形W
FFTには折返し現象が生じないこととなったが、図3に
示すように、一般にそれらの周波数帯域より狭く設定さ
れる画像表示装置12における血流速を表示する表示周
波数帯域△fdispを越える周波数成分(斜線部分)が発
生することとなり、その部分については、図4に示すよ
うに、画像表示装置12で折返し表示(点線)されるこ
とはないが、一点鎖線で示した該部分の波形が表示され
なくなってしまうこととなる。なお、それらの帯域の関
係は、前記式(3)の関係を踏まえ、式(4)に示す関
係で設定される。
Here, the filter pass frequency band ΔfLPF
And the sampling frequency band Δfsamp are set to be substantially the same, the output waveform W from the fast Fourier transformer 8
Although the FFT does not cause the aliasing phenomenon, as shown in FIG. 3, a frequency exceeding the display frequency band Δfdisp for displaying the blood flow velocity in the image display device 12 which is generally set to be narrower than those frequency bands. A component (hatched portion) is generated, and the portion is not folded and displayed (dotted line) on the image display device 12 as shown in FIG. 4, but the waveform of the portion shown by the one-dot chain line is It will not be displayed. The relationship between the bands is set by the relationship shown in Expression (4) based on the relationship of Expression (3).

【0022】 △fdisp…△fsamp/2…△fLPF /2 −(4) そこで、fmax 測定回路9およびゼロシフト量設定回路
10で、前記偏移周波数fn の変化幅△fFFT をこの表
示周波数帯域△fdispに収めるように、図5に示したよ
うに、ゼロ位置P0 をP0'にずらすためのシフト量Sf
を自動測定する。
[Delta] fdisp ... [Delta] fsamp / 2 ... [Delta] fLPF / 2- (4) Then, in the fmax measuring circuit 9 and the zero shift amount setting circuit 10, the variation width [Delta] fFFT of the shift frequency fn is displayed in this display frequency band [Delta] fdisp. As shown in FIG. 5, the shift amount Sf for shifting the zero position P0 to P0 '
Is automatically measured.

【0023】fmax 測定回路9は、高速フーリエ変換器
8から出力される偏移周波数fn の中の最大値fmax を
測定するものである。なお、この測定方法は、種々考え
られるが、ここでは、図2に示したように、血流速を可
聴音として処理するオーディオ回路に可変ハイパスフィ
ルタ91 と、この可変ハイパスフィルタ91 の出力をノ
イズと分離する比較器92 とを用いて、可変ハイパスフ
ィルタ91 の初期設定されている遮断レベルを越える信
号の有無を調べる方法を採用する。なお、可変ハイパス
フィルタ91 の遮断レベルは、比較器92 からのカット
オフ(CF)信号により変化する。これによって、連続
的に供給される偏移周波数fn の中の最大値fmax を測
定することができる。
The fmax measuring circuit 9 measures the maximum value fmax of the shift frequencies fn output from the fast Fourier transformer 8. Although various measuring methods are conceivable, here, as shown in FIG. 2, a variable high-pass filter 91 and an output of the variable high-pass filter 91 are used as noise in an audio circuit that processes blood flow velocity as audible sound. And a comparator 92 which separates the signal from the variable high-pass filter 91 is used to check the presence or absence of a signal that exceeds the initially set cutoff level of the variable high-pass filter 91. The cutoff level of the variable high-pass filter 91 changes depending on the cutoff (CF) signal from the comparator 92. This makes it possible to measure the maximum value fmax of the continuously supplied shift frequencies fn.

【0024】ゼロシフト量設定回路10は、最大値fma
x および表示周波数帯域△fdispに基づいて、前記偏移
周波数fn の変化幅△fFFT をこの表示周波数帯域△f
dispに収めるように、ゼロ位置P0 をP0'にずらすため
のシフト量Sfを自動測定する。すなわち、最大値fma
x と、表示周波数帯域△fdispの最高位レベルとを比較
し、それらが同程度となるようにシフト量Sfを設定す
るものである。
The zero shift amount setting circuit 10 has a maximum value fma.
Based on x and the display frequency band Δfdisp, the change width ΔfFFT of the shift frequency fn is set to the display frequency band Δf.
The shift amount Sf for shifting the zero position P0 to P0 'is automatically measured so as to fit in disp. That is, the maximum value fma
x is compared with the highest level of the display frequency band Δfdisp, and the shift amount Sf is set so that they are substantially the same.

【0025】このシフト量Sfは、DSC11に供給さ
れ、DSC11はこのシフト量Sfに応じてゼロ位置P
0 ををP0'に変更し、画像表示装置12のモニタ走査方
式に応じてCWDモード画像を出力する。画像表示装置
12は、そのCWDモード画像をアナログ信号に変換し
た後、表示する。
The shift amount Sf is supplied to the DSC 11, and the DSC 11 receives the zero position P according to the shift amount Sf.
0 is changed to P0 ', and a CWD mode image is output according to the monitor scanning system of the image display device 12. The image display device 12 converts the CWD mode image into an analog signal and then displays it.

【0026】以上のように、バンドパスフィルタ6のフ
ィルタ通過周波数帯域△fLPF と、ADC7のサンプリ
ング周波数帯域△fsamp、画像表示装置12の血流速を
表示する表示周波数帯域△fdispとを、式(4)の関係
で設定することとしたことによって、高速フーリエ変換
器8で周波数解析した後の出力には、従来の場合のよう
に折返し現象が生じることはなく、さらに、その出力、
即ち偏移周波数fn の変化幅△fFFT をこの表示周波数
帯域△fdispに収めるようにゼロシフト量Sfを自動設
定することによって、偏移周波数fn の変化、即ち血流
速変化を全て表示することができる。
As described above, the filter pass frequency band ΔfLPF of the bandpass filter 6, the sampling frequency band Δfsamp of the ADC 7, and the display frequency band Δfdisp for displaying the blood flow velocity of the image display device 12 are expressed by the formula ( By setting in accordance with the relationship of 4), the output after frequency analysis by the fast Fourier transformer 8 does not cause the folding phenomenon as in the conventional case, and further, the output,
That is, by automatically setting the zero shift amount Sf so that the change width ΔfFFT of the shift frequency fn is contained in the display frequency band Δfdisp, it is possible to display all the changes of the shift frequency fn, that is, the blood flow velocity changes. .

【0027】なお本発明は上記実施例に限定されること
なく種々変形して実施例可能である。例えば、上述した
ように偏移周波数fn の最大値fmax の測定装置は通常
用いられている他の装置を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various forms. For example, as described above, as the measuring device for the maximum value fmax of the shift frequency fn, other commonly used device may be used.

【0028】また、上記実施例では、偏移周波数fn の
最大値fmax のみを測定してゼロシフト量Sfを設定し
ていたが、偏移周波数fn の変化幅△fFFT が十分広
く、表示周波数帯域△fdispに収まらない場合には、こ
のゼロシフトによる対応だけでは全ての血流速を表示し
きれない場合が生じる。図6の斜線で示した部分は、こ
の場合の表示されない波形部分である。この場合には、
偏移周波数fn の最大値fmax のみではなく最小値fmi
n をも測定し、その最大値fmax および最小値fmin に
応じて表示周波数帯域△fdispの幅を△fdisp´に自動
調整することとしてもよい。なおfmax 測定回路と逆の
フィルタ特性を有する最小値測定回路をfmax 測定回路
とFFT8に対して並列に接続し、その最小値fmin お
よび最大値fmax を入力しそれらに規定される幅と表示
周波数帯域△fdispとを比較し表示周波数帯域△fdisp
を該幅に応じて△fdisp´に変化させる回路を付設すれ
ばよい。なお、式(4)△fdisp…△fsamp/2…△f
LPF /2の関係について、予め、式(5)のように設定
しておけば、表示周波数帯域を調整する必要をなくする
ことができる。 △fdisp…△fsamp…△fLPF −(5)
Further, in the above embodiment, the zero shift amount Sf is set by measuring only the maximum value fmax of the shift frequency fn, but the change width ΔfFFT of the shift frequency fn is sufficiently wide and the display frequency band Δf. If it does not fit in fdisp, there may be a case where all the blood flow velocity cannot be displayed only by the correspondence by the zero shift. The shaded portion in FIG. 6 is a waveform portion that is not displayed in this case. In this case,
Not only the maximum value fmax of the shift frequency fn but also the minimum value fmi
Also, n may be measured, and the width of the display frequency band Δfdisp may be automatically adjusted to Δfdisp ′ according to the maximum value fmax and the minimum value fmin. A minimum value measuring circuit having a filter characteristic opposite to that of the fmax measuring circuit is connected in parallel to the fmax measuring circuit and the FFT8, and the minimum value fmin and the maximum value fmax are input to determine the width and the display frequency band specified by them. Display frequency band compared with △ fdisp △ fdisp
It suffices to additionally provide a circuit that changes Δfdisp ′ to Δfdisp ′ according to the width. Note that expression (4) Δfdisp ... Δfsamp / 2 ... Δf
If the relationship of LPF / 2 is set in advance as in Expression (5), it is possible to eliminate the need to adjust the display frequency band. △ fdisp… △ fsamp… △ fLPF- (5)

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、超
音波を被検体内に送波し、反射体からの反射波を受波
し、受信信号を得、その受信信号についてフィルタ回路
においてフィルタ通過周波数帯域に合致する成分だけを
通過させ、前記フィルタ回路の出力をアナログ/ディジ
タル変換回路で前記フィルタ通過周波数帯域と略同一の
サンプル周波数帯域を用いてアナログ/ディジタル変換
することによって、ノイズ成分の増加を抑えることがで
きる超音波診断装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, an ultrasonic wave is transmitted into the subject, a reflected wave from a reflector is received, a received signal is obtained, and the received signal is filtered by a filter circuit. Only the component that matches the filter pass frequency band is passed, and the output of the filter circuit is analog / digital converted by the analog / digital conversion circuit using a sample frequency band that is substantially the same as the filter pass frequency band. It is possible to provide an ultrasonic diagnostic apparatus capable of suppressing an increase in the noise.

【0030】また、前記アナログ/ディジタル変換回路
の出力を周波数分析回路で周波数分析することにより前
記送波した超音波の血流による反射波のドプラ偏移周波
数を検出して血流速を求めると共に、前記ドプラ偏移周
波数の最大値を計測し、その最大値に基づいてゼロシフ
ト量を算出し、そのゼロシフト量に応じて前記ドプラ偏
移周波数の表示範囲を規定する表示周波数帯域のゼロ位
置を転移させ、その表示周波数帯域の範囲内で前記周波
数分析回路で求めた血流速を表示することによって、検
出された前記ドプラ偏移周波数(血流速)の全範囲を表
示することができる超音波診断装置を提供することがで
きる。
In addition, the output of the analog / digital conversion circuit is subjected to frequency analysis by a frequency analysis circuit to detect the Doppler shift frequency of the reflected wave due to the blood flow of the transmitted ultrasonic wave to obtain the blood flow velocity. , Measuring the maximum value of the Doppler shift frequency, calculating a zero shift amount based on the maximum value, and shifting the zero position of the display frequency band that defines the display range of the Doppler shift frequency according to the zero shift amount. The ultrasonic wave capable of displaying the entire range of the detected Doppler shift frequency (blood flow rate) by displaying the blood flow rate obtained by the frequency analysis circuit within the range of the display frequency band. A diagnostic device can be provided.

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

【図1】本発明一実施例に係る超音波診断装置の構成を
示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したfmax 測定回路の構成を示すブロ
ック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an fmax measuring circuit shown in FIG.

【図3】図1に示したバンドパスフィルタのフィルタ通
過周波数帯域△fLPF とADCのサンプリング周波数帯
域△fsampと画像表示装置の表示周波数帯域△fdispと
の関係および高速フーリエ変換器からの出力波形の一例
を示す図。
3 is a diagram showing the relationship between the filter pass frequency band ΔfLPF of the bandpass filter shown in FIG. 1, the sampling frequency band Δfsamp of the ADC and the display frequency band Δfdisp of the image display device, and the output waveform from the fast Fourier transformer. The figure which shows an example.

【図4】図3に示した出力波形をそのまま画像表示装置
で表示した場合の表示波形を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a display waveform when the output waveform shown in FIG. 3 is displayed as it is on an image display device.

【図5】図1に示したゼロシフト量設定回路によるゼロ
シフト量に応じてゼロ位置をシフトした場合の図3に示
した出力波形を示す図。
5 is a diagram showing the output waveform shown in FIG. 3 when the zero position is shifted according to the zero shift amount by the zero shift amount setting circuit shown in FIG.

【図6】本実施例の変形例として掲げた表示周波数帯域
△fdispの変化の様子について示す図。
FIG. 6 is a diagram showing how the display frequency band Δfdisp is changed as a modification of the present embodiment.

【図7】従来装置のバンドパスフィルタのフィルタ通過
周波数帯域△fLPF とADCのサンプリング周波数帯域
△fsampと画像表示装置の表示周波数帯域△fdispとの
関係および高速フーリエ変換器からの出力波形の一例を
示す図。
FIG. 7 shows an example of the relationship between the filter pass frequency band ΔfLPF of the bandpass filter of the conventional device, the sampling frequency band Δfsamp of the ADC and the display frequency band Δfdisp of the image display device, and an example of the output waveform from the fast Fourier transformer. FIG.

【図8】折返り現象の生じやすい逆流の発生しやすい部
位について示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a portion where backflow is likely to occur due to a folding phenomenon.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波探触子、2…送波回路、3…受波回路、4…
直交検波回路、6…バンドパスフィルタ、7…アナログ
ディジタル変換器、8…高速フーリエ変換器、9…fma
x 測定回路、10…ゼロシフト設定回路、11…ディジ
タルスキャンコンバータ、12…画像表示装置。
1 ... Ultrasonic probe, 2 ... Transmitting circuit, 3 ... Receiving circuit, 4 ...
Quadrature detection circuit, 6 ... Band pass filter, 7 ... Analog-digital converter, 8 ... Fast Fourier transformer, 9 ... fma
x measuring circuit, 10 ... Zero shift setting circuit, 11 ... Digital scan converter, 12 ... Image display device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波を被検体内に送波し、反射体から
の反射波を受波し、受信信号を得る手段と、 前記受信信号について所定のフィルタ通過周波数帯域に
合致する成分を通過させるフィルタ回路と、 前記フィルタ通過周波数帯域と略同一のサンプル周波数
帯域を有し、前記フィルタ回路の出力をアナログ/ディ
ジタル変換するアナログ/ディジタル変換回路と、 前記アナログ/ディジタル変換回路の出力を周波数分析
することにより前記送波した超音波の血流による反射波
のドプラ偏移周波数を検出して血流速を求める周波数分
析回路と、 その血流速を表示する表示系とを具備することを特徴と
する超音波診断装置。
1. A means for transmitting an ultrasonic wave into a subject and receiving a reflected wave from a reflector to obtain a reception signal, and a component which matches a predetermined filter pass frequency band for the reception signal. A filter circuit, an analog / digital conversion circuit having a sample frequency band substantially the same as the filter pass frequency band, for analog / digital converting the output of the filter circuit, and a frequency analysis of the output of the analog / digital conversion circuit. And a display system that displays the blood flow velocity by detecting the Doppler shift frequency of the reflected wave due to the blood flow of the transmitted ultrasonic wave to obtain the blood flow velocity. And ultrasonic diagnostic equipment.
【請求項2】 前記周波数分析回路から出力される前記
ドプラ偏移周波数の最大値を計測する手段と、 その最大値に基づいてゼロシフト量を算出しする手段
と、 そのゼロシフト量に応じて前記表示系における前記ドプ
ラ偏移周波数の表示範囲を規定する表示周波数帯域のゼ
ロ位置を転移させ、その表示周波数帯域の範囲内で前記
周波数分析回路で求めた血流速を表示させる手段とをさ
らに具備することを特徴とする請求項1に記載された超
音波診断装置。
2. A means for measuring a maximum value of the Doppler shift frequency output from the frequency analysis circuit, a means for calculating a zero shift amount based on the maximum value, and the display according to the zero shift amount. The system further comprises means for transferring a zero position of a display frequency band defining a display range of the Doppler shift frequency in the system and displaying the blood flow velocity obtained by the frequency analysis circuit within the range of the display frequency band. The ultrasonic diagnostic apparatus according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111048168A (en) * 2019-11-25 2020-04-21 安徽名流健康管理有限公司 Doppler ultrasonic diagnosis quality tracing system

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