JPS60122549A - 超音波診断装置 - Google Patents

超音波診断装置

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JPS60122549A
JPS60122549A JP58230668A JP23066883A JPS60122549A JP S60122549 A JPS60122549 A JP S60122549A JP 58230668 A JP58230668 A JP 58230668A JP 23066883 A JP23066883 A JP 23066883A JP S60122549 A JPS60122549 A JP S60122549A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は超音波診断装置に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
超音波ドツプラ法による血流計は、従来生体内のどの部
分の血流を測定しているかを正確に把握できなかったた
めあまり利用されていなかったが、近年、超音波診断法
を組合せてリアルタイムの超音波断層像を表示しながら
血流測定を行なう方式が提案された(第34回、日本超
音波医学会講演論文集、第7頁、1978年)。
この方式を用いれば断層面内の任意の指定した位置から
の超音波ドツプラ信号を抽出して血流測定が可能となる
ため、この方式を採用した超音波ドツプラ法による血流
測定装置が用いられ始めている。
現在用いられているこの種の装置の概要は、超音波プロ
ーブからパルス状の超音波を生体内へ送波し、生体内の
血流によりドツプラ偏移を受けた超音波エコーの散乱波
を再び同じ超音波プローブで受波して電気信号である超
音波エコー信号に変換し、この超音波エコー信号の中心
周波数(例えば2.4■b)と同一の基本周波数を有す
る連続波信号ケその超音波エコー信号に重畳させてその
位相検出を行なう。
このようKして検出された位相差信号をサンプリングし
た後さらにバンドパスフィルタを通過させることKより
対象物体である血流の移動に基づくドツプラ偏移信号が
得られる。
このドツプラ偏移信号を周波数分析して、任意の場所に
おける血流のパワースペクトラムを、横軸を時間、縦軸
をドツプラ偏移周波数(血流速度に比例する)、輝度を
パワースペクトラムの強度として表示手段上に表示する
よつ&CL、ている。
〔背景技術の問題点〕
この種の一超音波ドツプラ装置において、生体内からの
超音波エコー信号は、その生体内での超音波の減衰、拡
散等に基づき振幅レベルが時間的即ち生体の深さ方向に
対応して小さくなるため、良質のドツプラ情報を得るた
めkはその振幅レベルの減小に対応して受信回路の増幅
率を時間的即ち生体の深さ方向に変える必要が生じる。
しかしながら、超音波エコー信号の周波数は中心局波数
2〜5 Iz +そのダイナミックレンジも100dB
前後と広く、このような超音波エコー信号を扱う受信回
路は技術的にも難しく、回路規模も複雑となる問題点が
あった。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に@入てなされたものであり、広いダ
イナミックレンジを有しかつ広い周波数特性を有する超
音波エコー偵号に対し、時間的に振幅の補正を容易に行
なうことができる超音波診断装置の提供を目的とするも
のである。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するための本発明の概要は、超音波プロ
ーブを励振して生体内へ超音波エコーを受波して超音波
エコー信号に変換し、その超音波エコー信号を処理して
表示手段により超音波面憎な表示するようにしてなる超
音波診断装置において、超音波エコー信号の位相差を検
出する位相検波器とその位相検波器に対し時間的に任意
に振幅が制御できる参照信号を供給する参照信号発生器
とを備え、参照信号を超音波エコー信号に重畳すること
忙より超音波エコー信号の生体の深さ方向に対応する減
衰を補正するよ’5Kしたことを特徴とするものである
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は超音波診断装置のブロック図、第2図は第1図
に示す装置の各部の信号を示すタイミングチャートであ
る。
クロック信号発生器1から発生する所定周期のクロック
信号aは、シイ・F信号発生器2.参照信号発生器6.
レンジゲート信号発生器11に入力されるよ5になつ、
ている。
レイ・ト信号発生器2はクロック信号aに基づきレイト
信号すをパルサ3へ送出する。
パルサ3はレイト信号すを受けて超音波プローブ4を電
気的忙励振する。超音波プローブ4は超音波を生体内へ
送波し、この超音波は生体内を伝播し、血液等の対象i
kより反射されて超音波エコーとなって再び同一の超音
波プローブ4により受波される。
超音波プローブ4は受波した超音波エコーな電気信号で
ある超音波エコー信号に変換する。
この超音波エコー信号はリミッタ5により一定レベル以
下に制限され、生体からの超音波エコーに対応する成分
の入が位相検波器7.8に入力される。
位相検波器7.8では超音波エコー信号と超音波の中心
周波数foに相当する参照信号Codとがそれぞれ重畳
され、位相検波が行なわれる。
ここで参照信号c、dKついて説明する。
前記クロック信号発生器1からのクロック信号aと、レ
イト信号発生器2からのレイト信号すとを受けた参照信
号発生器6は、参照信号codを発生する。
参照信号c’、dは第2図に示すよ56C互いに90゜
の位相差を有している。
位相検波器7.8へ入力される超音波エコー信号1kV
(f)、参照信号c kA−ain(act)とおくと
、位相検波器7の出力v0 は下記(1)式に示すよう
Kなる。
V1=V(flmA−sin (act) (1)また
、参照信号dをA@cos(ωt)とおくと、位相検波
器8の出力v2 は下記(2)式に示すようになる。
V2 =V(f)*AIIcog(a+t) (21こ
こに、Aは参照信号c、dの振幅値、ω=2πfo。
tは時間である。
(1) 、 (2)式から明らかなように、参照信号c
、dの振幅Aを変えることKより超音波エコー信号を含
む位相検波器7.8の出力の振幅を可変することができ
る。
したがって、参照信号発生器6から時間的K、即ち生体
の深さ方向に対応して振幅が変化する参照信号c、dを
位相検波器7.8へ送ることKより超音波エコー信号の
生体の深さ方向に対する減衰を補正してその劣化を防止
することが可能となる。
次に、参照信号C1d″4を発生する参照信号発生器6
の具体例を第3図のブロック図及び第4図のタイミング
チャートを参照して説明する。
第3図及び第4図において、前記レイト信号b2、’f
ENK S T C(5ensitivity Tim
e confot)カーブを制御するSTCコントロー
ラ20からの制御信号を受けたSTCカーブ発生器21
は、時間的にそのレベルが変化する信号eを発生する。
この信号eは反転バッファ22で反転され信号fとなっ
てアナログスイッチ26.27のスイッチ26−2.2
7−2へ入力される。
また信号eは同時にスイッチ26−1.27−1へ入力
される。
一方、前記クロック信号aは参照信号発生器6のフリッ
プフロップ23へ入力される。こと)でクロック信号a
の周波数は超音波エコー信号の中心周波数foの4倍と
なるように予め設定されている。
フリップフロップ23は、クロック信号aに対し%<分
周された信号g及びその信号gに対し反転された信号i
を発生する。
信号gはフリップフロップ24に入力され、ここで信号
gの立上りエツジによってさらに7に分周された信号り
及びその反転された信号[を出力する。
信号り、hはともにアナログスイッチ26へ入力すれ、
信号りがハイレベルのときにはスイッチ26−1がオン
になり、前記信号eがスイッチ26−1を通ってバッフ
ァ28へ転送される。まり、信号■がハイレベルのとき
Kはスイッチ26−2がオンになり、前記信号fがスイ
ッチ26−2を通ってバッファ28へ転送される。
信号り、hは互いに反転の関係を有し、かつその周波数
は信号aの古、即ち超音波エコー信号の中心周波数fo
 に相当するため、信号e、fも中心周波数fo に相
当する周波数で交互に切替えられ、バッファ28に入力
される。バッファ28はこの入力信号に対しインピーダ
ンス変換を行なつ【、第2図に示すように時間的に振幅
が減衰されかつ中心周波数f。K相当する周波数の信号
cf位相検波器7へ送出する。
一方、信号g ’kt jリップフロップ25&C入力
され、ここで信号iの立上りエツジ、すなわち、信号g
の立下りエツジによってさらに/に分周された信号i及
びその反転された信号■を出力する。
信号i、■はともにアナログスイッチ27へ入力され、
信号iがハイレベルのときにはスイッチ27−1がオン
になり、前記信号eがスイッチ27−1を通ってバッフ
ァ29へ転送される。
また、信号丁がハイレベルのときKは、スイッチ27−
2がオンになり、前記信号fがスイッチ27−2を通っ
てバッファ29へ転送すれる。
信号i、■は互いに反転の関係を有するとともKその周
波数は前記中心周波数fQ K相当し、しかも信号り、
五と900の位相差を有する。
したがって、信号e、fもスイッチ27−1゜27−2
で中心周波数f。K相当する周波数で切替えられ、バッ
ファ29へ入力される。
バッファ29はこの信号e、fに対しインピーダンス変
換を行なって、第2図に示すよう1時間的に振幅が減少
され、かつ中心周波数foK相当する周波数で前記信号
Cとは9(′lo位相が異なる信号dを位相検波器8へ
送出する。
このようKして、位相検波器7,8において超音波エコ
ー信号の位相差が検出されかつ生体の深さ方向に対する
減衰が補正される。
位相検波器7.8から出力される位相差信号は、ローパ
スフィルタ9.10により高域分が除去された後サンプ
ルホールド回路12.13へ入力され、クロック信号a
及びレイト信号すに基づいてレンジゲート信号発生器1
1から送られるレンジゲート信号のタイミングでサンプ
リングされる。
さらに、バンドパスフィルタ14.15を通すことによ
り血管壁等N\の固定部分からの反射信号成分を除去し
、対象物体である血流の移動に基づくドツプラ偏移信号
を検出し、このドツプラ偏移信号を高速フーリエ変換器
16により周波数分析して表示手段17上に血流のパワ
ースペクトラムを横軸を時間、縦軸をドツプラ偏移周波
数(血液速度に比例する)とし、輝度をそのパワースペ
クトラムの強度として表示するものである。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要
旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、上記実施例では超音波ドツプラ装置忙ついて説
明したが、位相検波器を備えた超音波診断装置であれば
同様に本発明を適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、広いダイナミックレンジ
を持ちかつ広い周波数帯域幅を持った超音波エコー信号
を参照信号発生器から送られる参照信号に型費させるこ
とにより、その振幅調整を容易に行なうことができ、し
たがって、生体の深さ方向に対する振幅減衰が補正され
た超音波エコー信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図に示す装置の各部のタイミングチャート、第3図
は参照信号発生器の一例を示すブロック図、第4図は第
3図に示す参照信号発生器の各部のタイミングチャート
である。 4・・・超音波プローブ、 6・・・参照信号発生器、
7.8・・・位相検波器、cod・・・参照信号。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)第4図 9O−Ut口JtrL 手続補正書(自発) 特許庁長官殿 1、事件の表示 特願昭58−230668号 2、発明の名称 超音波診断装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (307)株式会社 東芝 4、代理人 〒105 東京都港区芝浦−1−目1番1号 (1)図 面 6、補正の内容 (1)第2図及び第4図を別紙の通り補正する。 第2図 ・丹 °又\ °A− d]

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 超音波プローブを励振して生体内へ超音波を送波すると
    ともに1生体内から反射される超音波エコーを受波して
    超音波ニジ−信号に変換し、その超音波エコー信号を処
    理して表示手段により超音波画像を表示するようKして
    なる超音波診断装置において、超音波エコー信号の位相
    差を検出する位相検波器とその位相検波器に対し時間的
    に任意に振幅が制御できる参照信号を供給する参照信号
    発生器とを備え、参照信号を超音波エコー信号に重畳す
    ることにより超音波エコー信号の生体の深さ方向に対応
    する減衰を補正するよう圧したことを特徴とする超音波
    診断装置。
JP58230668A 1983-12-08 1983-12-08 超音波診断装置 Granted JPS60122549A (ja)

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