JPH0779978A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPH0779978A JPH0779978A JP25093093A JP25093093A JPH0779978A JP H0779978 A JPH0779978 A JP H0779978A JP 25093093 A JP25093093 A JP 25093093A JP 25093093 A JP25093093 A JP 25093093A JP H0779978 A JPH0779978 A JP H0779978A
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Abstract
いて、診断部位から反射した受波信号よりドプラ信号を
検出する際の参照周波数信号を、上記受波信号の中心周
波数を計測しこの中心周波数を用いて被検体の個体差等
に応じて変更設定を可能とする。 【構成】 探触子2と、超音波送受信部3と、整相部4
と、断層像作成手段と、ドプラ計測手段と、カラーフロ
ー描画手段と、画像表示手段とを有して成る超音波診断
装置において、上記整相部4からの出力信号を取り込み
受波信号の中心周波数を計測し、この中心周波数を用い
て互いに90度位相のずれた参照周波数信号を発生し、
これをドプラ制御部8へ供給してドプラ信号を検出する
ための参照周波数信号とする中心周波数計測回路22を
設けたものである。これにより、ドプラ計測の参照周波
数信号を被検体の個体差等に応じて変更設定することが
でき、受波信号の中心周波数と一致させることができ
る。
Description
体の診断部位について断層像を得ると共にこの断層像の
上に血流像又はカラーの二次元マッピング像を重ねて表
示する超音波診断装置に関し、特に診断部位から反射し
た受波信号よりドプラ信号を検出する際の参照周波数信
号を、上記受波信号の中心周波数を計測しこの中心周波
数を用いて被検体の個体差等に応じて変更設定すること
ができる超音波診断装置に関する。
に示すように、被検体1内に超音波を送受信する探触子
2と、この探触子2を制御して超音波を送信すると共に
受信した反射波の信号を増幅する超音波送受信部3と、
この超音波送受信部3からの受波信号に所定の遅延時間
を与えて整相加算する整相部4と、この整相部4からの
出力信号を検波すると共にディジタル化して診断部位の
断層像を作成する断層像作成手段と、上記整相部4から
の出力信号を入力しドプラ制御部8で生成された互いに
90度位相のずれた参照周波数信号を混合演算してドプ
ラ信号を検出すると共にディジタル化して診断部位の血
流速を計測するドプラ計測手段と、同じく上記の参照周
波数信号を混合演算してドプラ信号を検出すると共にデ
ィジタル化した後低周波成分の信号を除去しさらに血流
の速度情報を演算して血流速の二次元マッピングを行う
カラーフロー描画手段と、上記のように得られた断層像
と特定部位の血流像又は二次元マッピング像とを重ねて
表示する画像表示手段とを有して成っていた。
と、A/D変換器6と、ディジタルスキャンコンバータ
(以下「DSC」と略称する)7とで構成されている。
また、ドプラ計測手段は、ミキサ9a,9bと、ウォー
ルフィルタ10a,10bと、A/D変換器11a,1
1bと、高速フーリエ変換器12と、DSC7とで構成
されている。さらに、カラーフロー描画手段は、ミキサ
13a,13bと、A/D変換器14a,14bと、移
動目標検出フィルタ15a,15bと、血流情報演算部
16と、DSC7とで構成されている。そして、画像表
示手段は、D/A変換器17と、カラーTVモニタ18
とで構成されている。なお、図4において、符号19は
Bモード制御部を示し、符号20はクロック信号を発生
する水晶発振器を示している。
プラ血流計測法は、被検体内の特定部位の血流を解析す
るドプラ分析法と、被検体内の二次元的な血流分布をカ
ラーで表示するカラーフローマッピング法とに大別され
る。このようなドプラ血流計測法で用いている血流の検
出原理は、被検体1内に超音波ビーム21を送受信し、
特定の速度で流れている血流により反射された超音波パ
ルス(受波信号)の中心周波数が、照射した超音波パル
ス(送波信号)の中心周波数より高域あるいは低域に周
波数移動することを利用している。この移動量は、例え
ば数KHz程度であり、この移動成分を効率良く検出する
ために、照射した超音波周波数と近似した周波数を有す
る参照波信号との乗算処理によりドプラベースバンド成
分を抽出している。この参照波の周波数としては、診断
部位の計測に使用する探触子2に応じてドプラ制御部8
から特定の固定周波数の信号が生成されていた。また、
診断部位の深度などに応じて探触子2を変えた場合は、
その診断部位に応じて参照周波数を切り換えて使用して
いた。
来の超音波診断装置においては、ドプラ制御部8で生成
される参照周波数は、探触子2に応じて特定の固定周波
数の信号とされていたので、被検体1内で反射した受波
信号の中心周波数が被検体内の音響的環境によりずれた
場合は、上記参照周波数と受波信号の中心周波数とが一
致せず、前記ドプラベースバンド成分の抽出効率が低下
するものであった。すなわち、受波信号の中心周波数
は、生体内の音響減衰や屈折などの影響により、一般
に、探触子2から照射された時点での中心周波数より低
域にずれるのが通例である。例えば、肝臓や腎臓などの
腹部分野では、音響減衰は約0.7dB/MHz/cmであり、深さ
10cmの血管を観察する場合には、送波信号の超音波周波
数が3.5MHzのときは約2MHz,7.5MHzのときは約3MHzの
受波信号の中心周波数の移動が生じる。そのため、予め
想定した参照周波数では、その周波数が受波信号の超音
波スペクトラムの中心周波数と必ずしも一致せず、最大
の効率をもってドプラベースバンド成分を抽出すること
ができないことがあった。
信号の中心周波数の移動量は、被検体1の肥満などの個
体差、管腔部背後の音響強調、計測深度などによって様
々であり、各種の状況に対応して変化し、前記ドプラベ
ースバンド成分の抽出効率を向上することはできないも
のであった。
処し、診断部位から反射した受波信号よりドプラ信号を
検出する際の参照周波数信号を、上記受波信号の中心周
波数を計測しこの中心周波数を用いて被検体の個体差等
に応じて変更設定することができる超音波診断装置を提
供することを目的とする。
に、本発明による超音波診断装置は、被検体内に超音波
を送受信する探触子と、この探触子を制御して超音波を
送信すると共に受信した反射波の信号を増幅する超音波
送受信部と、この超音波送受信部からの受波信号に所定
の遅延時間を与えて整相加算する整相部と、この整相部
からの出力信号を検波すると共にディジタル化して診断
部位の断層像を作成する断層像作成手段と、上記整相部
からの出力信号を入力しドプラ制御部で生成された互い
に90度位相のずれた参照周波数信号を混合演算してド
プラ信号を検出すると共にディジタル化して診断部位の
血流速を計測するドプラ計測手段と、同じく上記の参照
周波数信号を混合演算してドプラ信号を検出すると共に
ディジタル化した後低周波成分の信号を除去しさらに血
流の速度情報を演算して血流速の二次元マッピングを行
うカラーフロー描画手段と、上記のように得られた断層
像と特定部位の血流像又は二次元マッピング像とを重ね
て表示する画像表示手段とを有して成る超音波診断装置
において、上記整相部からの出力信号を取り込み受波信
号の中心周波数を計測し、この中心周波数を用いて互い
に90度位相のずれた参照周波数信号を発生し、これを
上記ドプラ制御部へ供給してドプラ信号を検出するため
の参照周波数信号とする中心周波数計測回路を設けたも
のである。
に付加された中心周波数計測回路により、整相部からの
出力信号を取り込み受波信号の中心周波数を計測し、こ
の中心周波数を用いて互いに90度位相のずれた参照周
波数信号を発生し、これをドプラ制御部へ供給してドプ
ラ信号を検出するための参照周波数信号とするように動
作する。これにより、ドプラ計測の参照周波数信号を被
検体の個体差等に応じて変更設定することができ、受波
信号の中心周波数と一致させることができる。
詳細に説明する。図1は本発明による超音波診断装置の
実施例を示すブロック図である。この超音波診断装置
は、超音波を利用して被検体の診断部位について断層像
を得ると共にこの断層像の上に血流像又はカラーの二次
元マッピング像を重ねて表示するもので、図に示すよう
に、探触子2と、超音波送受信部3と、整相部4と、断
層像作成手段と、ドプラ制御部8と、ドプラ計測手段
と、カラーフロー描画手段と、画像表示手段とを有し、
さらに中心周波数計測回路22を備えて成る。
より超音波を送信すると共にその反射波を受信するもの
で、例えば短冊状に形成された多数の振動子素子が一列
状に配列されている。超音波送受信部3は、上記探触子
2を制御して超音波を送信すると共に受信した反射波の
信号を増幅するもので、図示省略したがその内部には制
御回路及びパルス発生器並びに受信増幅器等を有してお
り、水晶発振器20とBモード制御部19とにより制御
されるようになっている。整相部4は、上記超音波送受
信部3から出力される受波信号に所定の遅延時間を与え
て整相加算するもので、図示省略したがその内部には遅
延時間を与える複数の遅延回路と、これらの遅延回路で
位相が揃えられた受波信号を加算する加算器とを有して
いる。
の出力信号を検波すると共にディジタル化して診断部位
の断層像を作成するもので、検波器5と、この検波器5
からの出力信号をディジタル化するA/D変換器6と、
このA/D変換器6から出力される白黒の断層像データ
を書き込むと共に読み出すDSC7とから成る。
らの出力信号を入力しドプラ制御部8で生成された互い
に90度位相のずれた参照周波数信号8a,8bを混合
演算してドプラ信号を検出すると共にディジタル化して
診断部位の血流速を計測するもので、整相部4からの受
波信号と二つの参照周波数信号8a,8bとをそれぞれ
混合演算して同相成分と90度成分とに分離するミキサ
9a,9bと、このミキサ9a,9bからの出力信号を
入力し高域ろ波器の働きをして変化分のみを抽出するウ
ォールフィルタ10a,10bと、このウォールフィル
タ10a,10bからの出力信号をディジタル化するA
/D変換器11a,11bと、このA/D変換器11
a,11bから出力されるデータを演算して超音波スペ
クトラムを求める高速フーリエ変換器12と、この高速
フーリエ変換器12で求められた超音波スペクトラムを
血流速度に換算しその時間変化を表示するためのDSC
7とから成る。
上記の参照周波数信号8a,8bを混合演算してドプラ
信号を検出すると共にディジタル化した後低周波成分の
信号を除去しさらに血流の速度情報を演算して血流速の
二次元マッピングを行うもので、前記整相部4からの受
波信号と二つの参照周波数信号8a,8bとをそれぞれ
混合演算して同相成分と90度成分とに分離するミキサ
13a,13bと、このミキサ13a,13bからの出
力信号をディジタル化するA/D変換器14a,14b
と、このA/D変換器14a,14bからの出力信号を
入力し高域ろ波器の働きをして変化分のみを抽出する移
動目標検出フィルタ15a,15bと、この移動目標検
出フィルタ15a,15bから出力される血流の速度情
報を演算して平均速度及び速度分散並びに反射強度を求
める血流情報演算部16と、この血流情報演算部16で
求められた血流諸元を用いて例えば接近する血流か遠去
かる血流かで異なる色により血流速の二次元マッピング
を表示するためのDSC7とから成る。
層像作成手段で得られた白黒の断層像と、ドプラ計測手
段で得られた特定部位の血流像又はカラーフロー描画手
段で得られたカラーの二次元マッピング像とを重ねて表
示するもので、前記DSC7でフォーマット変換された
画像データをアナログ信号に変換するD/A変換器17
と、このD/A変換器17からのアナログ信号を入力し
て画像として表示するカラーTVモニタ18とから成
る。
うに、整相部4の後段にて検波器5及びミキサ9a,9
b;13a,13bに送出される受波信号を取り込むよ
うにして中心周波数計測回路22が設けられている。こ
の中心周波数計測回路22は、上記整相部4からの出力
信号を取り込み受波信号の中心周波数を計測し、この中
心周波数を用いて互いに90度位相のずれた参照周波数
信号を発生し、これを前記ドプラ制御部8へ供給してド
プラ信号を検出するための参照周波数信号とするもの
で、その内部構成は図2に示すようになっている。
力された受波信号を入力して信号のゼロ点と交差する度
に計数パルスを発生するアナログコンパレータ23と、
この出力された計数パルスをカウントして上記受波信号
の中心周波数を計測するカウンタ24と、このカウンタ
24で計数された指示値(中心周波数の2倍の値)をア
ナログ電圧に変換するD/A変換器25と、このアナロ
グ電圧を入力して周波数設定電圧を上記の中心周波数値
で制御する電圧制御発振器26と、この電圧制御発振器
26の制御電圧で定まる中心周波数を有した信号を入力
し位相を90度ずらす90度位相シフタ27とから成
る。そして、この中心周波数計測回路22の出力信号
は、上記電圧制御発振器26から直接出力されるもの
と、90度位相シフタ27を介して出力されるものとが
あり、同相成分と90度成分とに分離して出力される。
これにより、受波信号の中心周波数に連動する中心周波
数を有するドプラ計測の参照周波数信号が生成され、図
1に示すドプラ制御部8へ供給されるようになってい
る。なお、上記ドプラ制御部8には切換スイッチ28が
設けられており、この切換スイッチ28をオン、オフす
ることによって、従来と同様に探触子2に応じて固定さ
れた参照周波数信号と、上記中心周波数計測回路22で
生成された参照周波数信号とを切り換えて、2系統のミ
キサ9a,9b;13a,13bにそれぞれ送出するよ
うに構成されている。
測回路22の動作について、図2及び図3を参照して説
明する。まず、図3(a)は探触子2によりセクタ走査
によって得られた超音波画像Iを模式的に示している。
この超音波画像I中の血管29の付近に操作者の関心が
ある場合は、この部分にウインドウ30を設け、この領
域に相当する受波信号(図3(b)参照)の時間範囲に
対応して、図3(c)に示すようにイネーブル信号を発
生させる。このような状態で、図1に示す整相部4から
出力された受波信号は、図2に示すように、中心周波数
計測回路22内のアナログコンパレータ23に入力さ
れ、信号のゼロ点と交差する度にカウンタ24に計数パ
ルスを供給し、このカウンタ24は上記の計数パルスを
カウントして上記受波信号の中心周波数を計測する。こ
のとき、図3(a)に示すウインドウ30の開始時刻に
おいてクリアされたカウンタ24のウインドウ30の終
了時の指示値は、受波信号の中心周波数の丁度2倍とな
っているから、この値をD/A変換器25でアナログ電
圧に変換し、電圧制御発振器26の制御電圧とする。な
お、上記カウンタ24による計数は、図3(c)に示す
イネーブル期間中に設定すればよい。このような動作に
より、電圧制御発振器26の制御電圧で定まる中心周波
数を有した参照周波数信号は、図2に示すように、該電
圧制御発振器26から直接又は90度位相シフタ27を
介して出力され、受波信号の中心周波数に連動した中心
周波数を有するドプラ計測の参照周波数信号として、図
1に示すドプラ制御部8へ供給される。これにより、被
検体1の個体差等に応じて参照周波数信号を変更設定す
ることができる。
波数の計測にゼロクロスカウンタから成るカウンタ24
を用いた構成例を示したが、本発明はこれに限らず、自
己相関法などの他の周波数計測又は推定手段を用いても
よい。また、超音波減衰などの値が同一の被検体1に対
しては、その時間的変化が微少であると考えられるとき
には、図1に示すドプラ計測手段或いはカラーフロー描
画手段の出力データそのものを、受波信号の中心周波数
の計測値として用いてもよい。この場合は、上記の計測
値と電圧制御発振器26の制御電圧との関係式を、ルッ
クアップテーブルなどで校正する必要がある。さらに、
以上の説明では、ドプラ計測法として、主としてパルス
ドプラ法による位相比較の方法について述べたが、これ
に限らず、連続波の超音波を用いた連続波ドプラ法によ
ってもよい。
新たに付加された中心周波数計測回路により、整相部か
らの出力信号を取り込み受波信号の中心周波数を計測
し、この中心周波数を用いて互いに90度位相のずれた
参照周波数信号を発生し、これをドプラ制御部へ供給し
てドプラ信号を検出するための参照周波数信号とするこ
とができる。これにより、ドプラ計測の参照周波数信号
を被検体の個体差等に応じて変更設定することができ、
受波信号の中心周波数と一致させることができる。従っ
て、受波信号のドプラベースバンド成分の抽出効率を最
大に近く向上することができ、最適なドプラ感度で計測
することができる。このことから、血流計測のS/Nを
最適化して、診断に不可欠な血管の血流情報を正しく計
測し、描画することができ、装置の臨床価値を向上する
ことができる。
ロック図である。
図である。
の図である。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 被検体内に超音波を送受信する探触子
と、この探触子を制御して超音波を送信すると共に受信
した反射波の信号を増幅する超音波送受信部と、この超
音波送受信部からの受波信号に所定の遅延時間を与えて
整相加算する整相部と、この整相部からの出力信号を検
波すると共にディジタル化して診断部位の断層像を作成
する断層像作成手段と、上記整相部からの出力信号を入
力しドプラ制御部で生成された互いに90度位相のずれ
た参照周波数信号を混合演算してドプラ信号を検出する
と共にディジタル化して診断部位の血流速を計測するド
プラ計測手段と、同じく上記の参照周波数信号を混合演
算してドプラ信号を検出すると共にディジタル化した後
低周波成分の信号を除去しさらに血流の速度情報を演算
して血流速の二次元マッピングを行うカラーフロー描画
手段と、上記のように得られた断層像と特定部位の血流
像又は二次元マッピング像とを重ねて表示する画像表示
手段とを有して成る超音波診断装置において、上記整相
部からの出力信号を取り込み受波信号の中心周波数を計
測し、この中心周波数を用いて互いに90度位相のずれ
た参照周波数信号を発生し、これを上記ドプラ制御部へ
供給してドプラ信号を検出するための参照周波数信号と
する中心周波数計測回路を設けたことを特徴とする超音
波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25093093A JP3465197B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25093093A JP3465197B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 超音波診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0779978A true JPH0779978A (ja) | 1995-03-28 |
JP3465197B2 JP3465197B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=17215139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25093093A Expired - Fee Related JP3465197B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3465197B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003180687A (ja) * | 2001-10-20 | 2003-07-02 | Novasonics Inc | 並列多重モード・多重バンド超音波映像化 |
JP2009279243A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ドップラ装置および超音波撮像装置 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP25093093A patent/JP3465197B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003180687A (ja) * | 2001-10-20 | 2003-07-02 | Novasonics Inc | 並列多重モード・多重バンド超音波映像化 |
JP2009279243A (ja) * | 2008-05-23 | 2009-12-03 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ドップラ装置および超音波撮像装置 |
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---|---|
JP3465197B2 (ja) | 2003-11-10 |
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