JPS61106136A - Ultrasonic doppler blood stream measuring apparatus - Google Patents

Ultrasonic doppler blood stream measuring apparatus

Info

Publication number
JPS61106136A
JPS61106136A JP22727584A JP22727584A JPS61106136A JP S61106136 A JPS61106136 A JP S61106136A JP 22727584 A JP22727584 A JP 22727584A JP 22727584 A JP22727584 A JP 22727584A JP S61106136 A JPS61106136 A JP S61106136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
pair
output
signal
blood flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22727584A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0613029B2 (en
Inventor
安東 欧太郎
達夫 長崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP22727584A priority Critical patent/JPH0613029B2/en
Publication of JPS61106136A publication Critical patent/JPS61106136A/en
Publication of JPH0613029B2 publication Critical patent/JPH0613029B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は広い範囲の血流速度の測定を可能とする超音波
ドプラ血流測定装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an ultrasonic Doppler blood flow measurement device that is capable of measuring blood flow velocities over a wide range.

[発明の技術的背景とその問題点] 一般に、血圧測定は検診の際に広く利用されているが、
精密検診を必要とする場合にはさらに詳細な資わ1が必
要とされ、血流速度の測定が必要とされる場合がある。
[Technical background of the invention and its problems] Generally, blood pressure measurement is widely used during medical examinations;
If a detailed examination is required, more detailed information may be required, and measurement of blood flow velocity may be required.

又、この血流速度の測定は、例えば心臓を診断する場合
に重要な要因となる。
Furthermore, measurement of this blood flow velocity is an important factor when diagnosing the heart, for example.

上記血流を測定する装置としては、一般に超音波を血流
部分に送波(送信)し、その部分から反射されて戻って
くる超音波の周波数が、その血流速度に応じてシフトす
るドプラ効果を利用して測定する超音波ドプラ血流測定
法が用いられる。
The devices that measure blood flow are generally Doppler devices, which transmit ultrasound waves to a blood flow area, and the frequency of the ultrasound waves that are reflected back from that part shifts depending on the speed of the blood flow. An ultrasonic Doppler blood flow measurement method that uses the effect of blood flow is used.

即ち、第6図に示すように、体表1に圧接さぼた送波探
触子2から周波数fOの超音波を血管3に向けて発射し
、該血管3内の血球からの反射波を、受波用の探触子4
で受波すると、反射信号からの周波数rは、血流速度V
によってドプラシフトし、 f=  (≧昌ば郭(1fo    ・・・(1)c 
−+−V cosβ となる。ただしCは音速であり、α、βは血管3の血流
方向と、送波用及び受波用探触子2,4の送波あるいは
受波方向となす角度である。
That is, as shown in FIG. 6, an ultrasonic wave having a frequency of fO is emitted toward a blood vessel 3 from a wave transmitting probe 2 pressed against the body surface 1, and the reflected waves from blood cells within the blood vessel 3 are Receiving probe 4
When received at , the frequency r from the reflected signal is equal to the blood flow velocity V
Doppler shift by
−+−V cosβ. However, C is the speed of sound, and α and β are the angles formed between the blood flow direction of the blood vessel 3 and the wave transmitting or receiving direction of the wave transmitting and wave receiving probes 2 and 4.

上記送波用及び受波用探触子を同一の探触子とした場合
にはα−β(−〇)となり、一般に■(Cの条件を入れ
て、上式を f=(1−2Vcosθ/C)fo   ・・・(2)
と近似できる。ドプラ偏移周波数をfd  (=I’−
f’o)とすると、上記(2)式は fd=−2CO3θVf/C・・・(3)となる。この
式から血流速度■は となる。
When the above transmitting and receiving probes are the same probe, α-β(-〇), and generally speaking, by inserting the condition of /C)fo...(2)
It can be approximated as The Doppler shift frequency is fd (=I'-
f'o), the above equation (2) becomes fd=-2CO3θVf/C (3). From this equation, the blood flow velocity ■ becomes.

上記超音波ドプラ血流測定法において、連続波を用いる
と、距離方向の分解能が得られないため体表付近の血管
と深部側の血管からの反射信号が混入してしまうので、
この点を解決づるために連続的に変調を施したM系列変
調法等があるが、送受波するためには2つの探触子が必
要となってしまう不便がある。
In the above-mentioned ultrasonic Doppler blood flow measurement method, when continuous waves are used, resolution in the distance direction cannot be obtained, and reflected signals from blood vessels near the body surface and blood vessels on the deep side are mixed.
To solve this problem, there is an M-sequence modulation method that modulates continuously, but it is inconvenient that two probes are required to transmit and receive waves.

一方、パルス的に送信するパルス変調ドプラ法(パルス
トアラ法)は、送受同一の探触子で行い得ると共に、送
信パルス発生回路と受信回路の一部を8モードの超音波
診断装置と共用できるので、現在広く用いられている。
On the other hand, the pulse modulation Doppler method (Pulse ARA method), which transmits pulses, can be performed using the same probe for transmitting and receiving, and a part of the transmitting pulse generation circuit and receiving circuit can be shared with an 8-mode ultrasonic diagnostic device. , currently widely used.

第7図は上記パルストアラ法を利用した従来装置の代表
例を示す。
FIG. 7 shows a typical example of a conventional device using the above-mentioned pulse alignment method.

送受用の超音波探触子(超音波トランスデユーサ)11
は送信パルス発生回路12から送信パルスが印加される
よう接続されていると共に、受波した信号を高周波増幅
器13で増幅し、2つの混合器14a、14bの各一方
の入力端から入力させる。
Ultrasonic probe for transmission and reception (ultrasonic transducer) 11
is connected so that a transmission pulse is applied from a transmission pulse generation circuit 12, and the received signal is amplified by a high frequency amplifier 13 and inputted from one input terminal of each of two mixers 14a and 14b.

上記2つの混合器14a、14bは、発振器15から出
力されるキャリア周波数fOの発振波を移相回路16で
位相シフトさせて、お互いに90°の位相差を有する1
組の直交信号(cos2πfat、5in2πfot)
が他方の入力端から入力され、上記一方及び他方の入力
端からそれぞれ入力された信号とを混合して直交位相検
波を行うようにしである。
The two mixers 14a and 14b phase shift the oscillation wave of the carrier frequency fO output from the oscillator 15 using the phase shift circuit 16, and the two mixers 14a and 14b have a phase difference of 90 degrees.
set of orthogonal signals (cos2πfat, 5in2πfot)
is inputted from the other input terminal, and the signals inputted from the one input terminal and the other input terminal are mixed to perform quadrature phase detection.

尚、上記発振器15の発振波はヅ〕同回路17で分周さ
れて、該分周回路17から超音波パルスの繰り返し周波
数がfrのパルスを出力し、このパルスにて送信パルス
発生回路12を制御してい゛る。
The oscillation wave of the oscillator 15 is frequency-divided by the same circuit 17, and the frequency dividing circuit 17 outputs a pulse with an ultrasonic pulse repetition frequency fr, and this pulse drives the transmission pulse generation circuit 12. It's under control.

又、この分周回路17の分周パルスは遅延回路18で送
信タイミングよりも、所定の時間遅延され、つまり対象
とする血管部分からの受信信号のみを分離取り出すため
の遅延時間の後、1対のサンプルホールド回路19a、
19bにサンプリングパルスを印加して各混合器14a
、14bの検波出力をそれぞれサンプルホールドする。
Further, the frequency-divided pulse of the frequency dividing circuit 17 is delayed by a predetermined time from the transmission timing in the delay circuit 18, that is, after the delay time for separating and extracting only the received signal from the target blood vessel part, the divided pulse is divided into one pair. sample hold circuit 19a,
By applying a sampling pulse to 19b, each mixer 14a
, 14b are sampled and held.

このサンプルホールドされた信号はそれぞれのカットオ
フ周波がfr、/2の1対のローパスフィルタ20a。
This sampled and held signal is passed through a pair of low-pass filters 20a, each having a cutoff frequency fr, /2.

20bを通して、ドプラ偏移周波数成分のみが濾波され
る。この浦波された信号はA/D変換器21a、21b
でディジタル化された複素信号にされ、高速フーリエ変
換(FFT)回路22で周波数分析が高速度のディジタ
ルフーリエ変換で効率良く行われる。しかして、周波数
分析された信号は、ディジタルスキャンコンバータ(D
SC)23を腎てテレビモニタ24に表示される。尚、
上記位相が90’巽る2系統の信号を用いることによっ
て、FFT回路22の実軸・虚軸に入力して、周波数分
析と共に、ドプラ偏移の順逆(つまり血流方向)を分離
検出できるようにしである。
Through 20b, only the Doppler shift frequency components are filtered out. This converted signal is sent to A/D converters 21a and 21b.
The signal is converted into a digitized complex signal by a fast Fourier transform (FFT) circuit 22, where frequency analysis is efficiently performed using a high-speed digital Fourier transform. The frequency-analyzed signal is then converted to a digital scan converter (D
SC) 23 is displayed on the television monitor 24. still,
By using the two systems of signals whose phases differ by 90', they can be input to the real and imaginary axes of the FFT circuit 22 to perform frequency analysis and separate detection of the forward and reverse Doppler shifts (that is, the blood flow direction). It's Nishide.

このように構成された従来例の動作を以下に説明する。The operation of the conventional example configured in this way will be described below.

送信パルス発生回路12から、キャリア周波数がf、の
高周波が、繰り返し周波数をfrとした周期1 / f
 rで探触子11に印加され、第8図に示す送信パルス
が発射される。
A high frequency wave with a carrier frequency of f is transmitted from the transmission pulse generation circuit 12 at a period of 1/f with a repetition frequency of fr.
r is applied to the probe 11, and a transmission pulse shown in FIG. 8 is emitted.

この場合の周波数スペクトラムは第9図(a>及び<1
))に示すように、キャリア周波数t’oを中心周波数
とするものと、その両側に繰り返し周波数frを間隔と
する成分、つまりfq+nfr(’n=1.2.・・・
)で表わされるbのとからなる。
The frequency spectrum in this case is shown in Figure 9 (a> and <1
)), there is a component whose center frequency is carrier frequency t'o and a component whose center frequency is the repetition frequency fr on both sides, that is, fq+nfr ('n=1.2...
).

この送信パルスが運動する対象物、つまり血管内で速度
Vの血球で反射されると、その反射信号の周波数スペク
トラムは任意の送信パルスのスペクトラム成分をfl 
(=fO+nfr、n==o、i。
When this transmitted pulse is reflected by a moving object, that is, a blood cell with a velocity V in a blood vessel, the frequency spectrum of the reflected signal is equal to the spectral component of any transmitted pulse.
(=fO+nfr, n==o, i.

2・・・ここでηはnを小さくしたもので両者は記号的
には等しい)で表わすと、前述の第(2)式で与えられ
るく但しfoをfηで置換する。)。従って、その周波
数成分子ηに対するドプラ偏移周波数fηd (=f−
fη)は、前述の第(3)式に相当する fn d ”’  # ” V ” f Tlとなり、
第9図(C)に示すように破線で示す各送信パルススペ
クトラムから実線で示す周波数位置にシフトしたものと
なる。従って、ドプラシフトした反射信号におけるスペ
クトル成分は、「0に対するドプラ偏移をfdoとする
と、f= (fo +fdo )(1±n   )O ・・・(5) で表わされる。尚、n=o、1.2・・・である。
2 (here, η is a smaller value of n, and both are symbolically equivalent), where fo given by the above-mentioned equation (2) is replaced with fη. ). Therefore, the Doppler shift frequency fηd (=f−
fη) becomes fn d ”'# ” V ” f Tl, which corresponds to the above-mentioned equation (3),
As shown in FIG. 9(C), each transmission pulse spectrum is shifted from each transmission pulse spectrum indicated by a broken line to a frequency position indicated by a solid line. Therefore, the spectral component in the Doppler-shifted reflected signal is expressed as f=(fo+fdo)(1±n)O...(5), where n=o, where fdo is the Doppler shift with respect to 0. 1.2...

上記ドプラシフト成分を有する反射信号は超音波探触子
11で受信されて電気信号に変換され、高周波増幅器1
3で増幅された後、混合器14a。
The reflected signal having the Doppler shift component is received by the ultrasonic probe 11 and converted into an electrical signal, and the high-frequency amplifier 1
After being amplified by 3, mixer 14a.

14bに入力され、発振器15の周波数の発振波を位相
シフトさせた局発出力と混合され、その和の周波数及び
差の周波数成分に変換される。この信号の差信号が取り
出され、遅延回路18を経たサンプリングパルスが印加
されるサンプルホールド回路19a、19bによって、
対象とする血管部分の反射信号のみが取り込まれる。こ
の取り込まれた信号はカットオフ周波数がf r/2の
ローパスフィルタ20a、20bで第9図(C)に示す
ように、等価的に元のスペクトラム周波数t’。
14b, the oscillation wave of the frequency of the oscillator 15 is mixed with the local oscillation output, which is phase-shifted, and converted into a sum frequency and a difference frequency component. A difference signal between these signals is taken out, and sample and hold circuits 19a and 19b to which a sampling pulse that has passed through a delay circuit 18 is applied,
Only the reflected signals of the targeted blood vessel portion are captured. This captured signal is passed through low-pass filters 20a and 20b with a cutoff frequency of f r/2, and is converted to the original spectrum frequency t', as shown in FIG. 9(C).

を中心として±f r/2の帯域を持つ帯域フィルタを
通したものと同等であり、スペクトラム周波数foに対
するドプラ偏移周波数fdoのみを検出する。
This is equivalent to passing through a bandpass filter having a band of ±f r/2 centered at , and only the Doppler shift frequency fdo with respect to the spectral frequency fo is detected.

なお実際には、サンプルホールドを行う関係上検出され
たドプラ偏移は第10図に示す如りfdl    oの
みならず他のドプラ成分子dηを含み、スペクトラムの
広がりが生じるものとなるが、第9図の表記法は厳密さ
を欠くが、以下の説明においてもスペクトラム成分子d
oのみに着目しても不都合を生じないので、説明を簡略
化するため第9図に示したような模式的表記法を用いる
In reality, the Doppler shift detected due to sample-holding includes not only fdlo but also other Doppler components dη as shown in FIG. Although the notation in Figure 9 is not precise, the following explanation also uses the spectrum component element d.
Since there is no problem in focusing only on o, a schematic notation as shown in FIG. 9 is used to simplify the explanation.

上記従来の装置においてカットオフ周波数が「l−/2
のローフィルタ20a、20bを用いるのは隣接するス
ペクトラム成分のドプラ偏移の氾入を防ぐ為であり、そ
れ故カットオフ周波数がfI−72以上のドプラ偏移が
生じる血流速度V IHay、つまり第(4)式におい
てfd’=±f「/2を代入したもの、つまり V vrax =±−」L−一・山 4 cosθ   f。
In the above conventional device, the cutoff frequency is "l-/2
The purpose of using the low filters 20a and 20b is to prevent the Doppler shift of adjacent spectral components from flooding in. Therefore, the cutoff frequency is the blood flow velocity V IHay at which the Doppler shift of fI-72 or more occurs, that is, In equation (4), fd' = ±f "/2 is substituted, that is, V vrax = ±-" L-1・mountain 4 cos θ f.

がパルストアラ法を用いた従来装置における測定可能と
なる最大血流速度となり、これ以上の血流速度は測定で
きないという欠点があった。
is the maximum blood flow velocity that can be measured with the conventional device using the pulse-array method, and there is a drawback that blood flow velocity beyond this cannot be measured.

[発明の目的コ 本発明は上述した点にかんがみてなされたしので、検出
可能となる最大血流速度が超音波パルスの繰り返し周波
数frによって制限されることなく大きな血流速度も検
出できる超音波ドプラ血流測定装置を提供することを目
的とする。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and the present invention provides an ultrasonic wave that can detect large blood flow velocities without the maximum detectable blood flow velocity being limited by the repetition frequency fr of the ultrasonic pulses. The purpose of the present invention is to provide a Doppler blood flow measuring device.

[発明の概要] 本発明は受信超音波信号のドツプラ偏移に追随し、仮想
的な中心周波数が変化するトラッキングフィルタを形成
する帰還ループを設け、このトラッキングフィルタを通
して信号の周波数偏移を検出表示する構成とすることに
よって、殆んどドプラシフト量(幅)に制約されること
なく、大きな血流速度でも検出できるようにしである。
[Summary of the Invention] The present invention provides a feedback loop that forms a tracking filter whose virtual center frequency changes by following the Doppler shift of a received ultrasound signal, and detects and displays the frequency shift of the signal through this tracking filter. With this configuration, even large blood flow velocities can be detected without being restricted by the Doppler shift amount (width).

[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

第1図及び第2図は本発明の第1実施例に係り、第1図
は第1実施例の構成の主要部を示し、第2図は第1実施
例における主要部としてのトラッキングフィルタの動作
を説明するための図である。
1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows the main part of the configuration of the first embodiment, and FIG. 2 shows a tracking filter as the main part in the first embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation.

図示しない送信パルス発生回路から中心周波数がf、の
高周波がfrを繰り返し周波数とする周期1 / f 
rのパルスで超音波探触子に印加され、前述における第
8図に示す超音波送信パルスが対象物側に発射される。
A high frequency wave with a center frequency of f is generated from a transmission pulse generation circuit (not shown) at a cycle of 1/f with a repetition frequency of fr.
A pulse of r is applied to the ultrasonic probe, and the ultrasonic transmission pulse shown in FIG. 8 described above is emitted toward the object.

しかして、探触子で受波され電気信号に変換された(超
音波)反射信号は高周波増幅回路で増幅され、トラッキ
ングフィルタを構成する第1の1対の混合器34a、3
4bの一方の入力端に入力される。これら混合器34a
The reflected (ultrasonic) signal received by the probe and converted into an electrical signal is amplified by a high frequency amplification circuit, and is then amplified by a first pair of mixers 34a and 3 which constitute a tracking filter.
4b is input to one input end. These mixers 34a
.

34bは、電圧制御発振器(VCO)35の出力信号の
周波数fOIJtを移相回路36によって、互いに90
’の位相差を有する1組の直交信号とされた各信号が他
方の入力端から入力され、これら入力信号を混合(第1
検波)して出力する。これら第1検波さたれ信号におけ
る差信号は、そ机ぞれ1対のサンプルホールド回路39
a、39bに入力される。しかして前述の従来装置と同
様に、サンプルホールド回路39a、39bに入力され
た信号は、周波数fOの発振波を分周回路で分周し、さ
らに遅延回路を介して、周期1 / f r毎にり°ン
ブルホールド回路39a、39bに印加されるサンプリ
ングパルスでサンプルホールドされる。このサンプルホ
ールドされた信号はローパスフィルタ40a、40bで
濾波され、第2の1対の混合器41a、41bの各一方
の入力端に印加される。
34b, the frequency fOIJt of the output signal of the voltage controlled oscillator (VCO) 35 is shifted by 90 degrees from each other by a phase shift circuit 36.
A pair of orthogonal signals having a phase difference of ' are input from the other input terminal, and these input signals are mixed (first
(detection) and output. The difference signals in these first detected signals are processed by a pair of sample and hold circuits 39, respectively.
a, 39b. Similarly to the conventional device described above, the signals input to the sample and hold circuits 39a and 39b are obtained by dividing the oscillation wave of the frequency fO by a frequency dividing circuit, and then passing it through a delay circuit for each period of 1/f r. Samples and holds are performed using sampling pulses applied to sample hold circuits 39a and 39b. This sampled and held signal is filtered by low-pass filters 40a and 40b, and applied to one input terminal of each of the second pair of mixers 41a and 41b.

尚、これらローパスフィルタ40a、40bのカッ1〜
オフ周波数はf r / 2あるいはさらに狭帯域でも
良い。1対の混合器41a、41bは、局部発振器42
から出力される比較的低い周波数f1 (例えばfrの
数倍〜数10倍程度)の発振波が位相回路43を通して
、互いに90’の位相差を有するものにされた直交信号
がそれぞれ他方の入力端に印加される。これら混合器4
18.41bの混合出力は、加算器44で加算された後
、“周波数/′雷電圧 F’ / V )変換器45に
入力され、周波数がfxの信号が入力されると、変換係
数を9どして、 E=Q (fx−fl) なる電圧出力がF/V変換器45から出力されるように
なっている。
Note that the filters 1 to 1 of these low-pass filters 40a and 40b
The off frequency may be f r /2 or even narrower. The pair of mixers 41a and 41b is a local oscillator 42
The oscillation waves of a relatively low frequency f1 (for example, several times to several tens of times as much as fr) outputted from the phase circuit 43 pass through the phase circuit 43, and orthogonal signals having a phase difference of 90' from each other are sent to the other input terminal. is applied to These mixers 4
The mixed outputs of 18.41b are added by an adder 44 and then input to a "frequency/' lightning voltage F'/V" converter 45. When a signal with a frequency of fx is input, the conversion coefficient is changed to 9. As a result, a voltage output of E=Q (fx-fl) is output from the F/V converter 45.

上記F/V変換器45の出力は、表示装置へ送られると
共に、ローパスフィルタ46を通して、ト記VCO35
の周波数制御入力端に印加され、この入力端に印加され
る電圧レベルによって、その出力周波数f 0Lltを
可変制御する。このように構成された第1実施例におい
ては、ドプラ信号の偏移に追随してVCO35の周波数
が可変されて、これと共にフィルタの中心周波数がドプ
ラ偏移に追随するトラッキングフィルタとして機能づ−
る帰還ループが形成されていることが、その特徴となっ
ている。
The output of the F/V converter 45 is sent to the display device and also passes through the low-pass filter 46 to the VCO 35.
The output frequency f 0Llt is variably controlled by the voltage level applied to this input terminal. In the first embodiment configured in this way, the frequency of the VCO 35 is varied to follow the deviation of the Doppler signal, and at the same time, the center frequency of the filter functions as a tracking filter that follows the Doppler deviation.
Its characteristic feature is that a feedback loop is formed.

このように構成された第1実施例の動作を以下に説明す
る。
The operation of the first embodiment configured in this way will be described below.

いま、受信高周波信号の成分を前述の(5)式%式%( o/fo))とし、VCO35の出力周波数をfO+△
fとすると、1対の混合器34a、34bにより混合さ
れた信号の差成分はfdo−Δf±nfr (1+(f
do/fo ))となる。(図示していないが混合器3
4a、34bの出力側には高周波除去のためのローパス
フィルタが組込まれているものとし、和成分は考えない
) サンプルホールド回路39a、39bおよびローパスフ
ィルタ40a、40bを通った後の周波数成分は(fd
o−Δf)のみとなる。(前述したようにサンプルホー
ルすることにより生じるスペクトラムの広がりについて
は割愛する。)この信号と周波数f1の直交信号を第2
の1対の混合器41a、41bで混合し、加算器44・
で加算すると周波数成分はf1+ (fd o−Δf)
となる。
Now, let the component of the received high frequency signal be the above-mentioned formula (5) (% formula % (o/fo)), and the output frequency of the VCO 35 is fO + △
f, the difference component of the signals mixed by the pair of mixers 34a and 34b is fdo−Δf±nfr (1+(f
do/fo )). (Although not shown, the mixer 3
It is assumed that a low-pass filter for high frequency removal is incorporated in the output side of 4a and 34b, and the sum component is not considered. fd
o−Δf). (As mentioned above, we omit the spread of the spectrum caused by the sample hole.) This signal and the orthogonal signal of frequency f1 are
are mixed in a pair of mixers 41a and 41b, and an adder 44.
When added, the frequency component becomes f1+ (fd o−Δf)
becomes.

この信号は周波数がfxの入力信号に対し、出力電圧E
がQ (fx−t’1)となる入力出特性を示tF/V
変換器45によって、0(f1+(fdO−Δf)−f
l)=g(fdo−Δf)のレベルの信号に変換される
。この信号は、入力電圧レベルがEに対し、その出力周
波数f(7)tがf、) +hEとなる周波数に変換す
るVCO35によって、fO+h (Q (fd o−
Δf))の周波数の信号に変換される。ところで、最初
のVCO35の周波数はf、+Δfであったので、帰還
ループを構成ザることによって、 fO+h (Cl (fdo−△f))=fO+  八
 f を満たすようにVCO35の出力周波数t’o+Δfあ
るいは八fがロックする。つまり 八f=−301−fd。
This signal has an output voltage E for an input signal with a frequency fx.
indicates the input/output characteristics such that Q (fx-t'1)
The converter 45 converts 0(f1+(fdO-Δf)-f
l)=g(fdo-Δf). This signal is converted into fO+h (Q (fd o-
It is converted into a signal with a frequency of Δf)). By the way, since the initial frequency of the VCO 35 was f, +Δf, by configuring a feedback loop, the output frequency of the VCO 35 is adjusted to satisfy fO+h (Cl (fdo-△f))=fO+8f. Or the 8th f locks. In other words, 8f=-301-fd.

1+gh にロックするようになる。1+gh It becomes locked to .

上式において、F/V変換器45の変換係数qとVCO
35の変換係数りの積ghが十分大きければ Δf=fd。
In the above equation, the conversion coefficient q of the F/V converter 45 and the VCO
If the product gh of 35 conversion coefficients is sufficiently large, Δf=fd.

となり、VCO35の発振周波数は元の受信信号の1つ
のスペクトラム成分のドプラ偏移にほぼ追随することが
わかる。
It can be seen that the oscillation frequency of the VCO 35 approximately follows the Doppler shift of one spectrum component of the original received signal.

上記のように受波した超音波信号にJ54Jるドプラ偏
移周波数fdOの偏移量に伴いVCO35の発振周波数
も偏移するので、第1の1対の混合器34a、34bの
出力周波数f、は fwlax=fdO−Δf= l  f、。
As mentioned above, the oscillation frequency of the VCO 35 also shifts with the amount of deviation of the Doppler shift frequency fdO applied to the received ultrasound signal, so the output frequency f of the first pair of mixers 34a and 34b, is fwlax=fdO−Δf=l f,.

1+gh となり、ローパスフィルタ午Oa、40bは非常に狭帯
域のもので良いことがわかる。実際には血流速自体が分
布を持ち、また既に述べたように号ンブルホールドを行
うことによってもスペクトラムが広がるので、ローパス
フィルタ40a、4−Obのカットオフ周波数はf r
 / 2以下で適切な値に選定すれば良い。なお、この
ようにドプラ偏移に追随するVCO出力と混合した後ロ
ーパスフィルタを通した帰還ループを構成したフィルタ
特性は元の高周波領域に戻して考えた場合、等価的には
万2図に示すように、■CO周波数を帯域中心とする帯
域フィルタをかけるのと同じことになる。
1+gh, and it can be seen that the low-pass filters Oa and 40b can have very narrow bands. In reality, the blood flow velocity itself has a distribution, and as mentioned above, the spectrum is broadened by performing signal hold, so the cutoff frequency of the low-pass filters 40a and 4-Ob is f r
An appropriate value should be selected within /2. In addition, when considering the filter characteristics that constitute a feedback loop that is mixed with the VCO output that follows the Doppler shift and then passed through a low-pass filter in this way, when it is returned to the original high frequency region, it is equivalently shown in Figure 2. This is the same as applying a bandpass filter centered on the CO frequency.

即ち、第2図(a)に示すように破線で示す送信パルス
のスペクトラムに対し、反射信号がfdOだけドプラシ
フトして実線で示すスペクトラムになった場合、第1実
施例における帰還ループによって、Vco出力周波数が
、上記ドプラシフトifd oに追随して変化する。こ
のドプラシフトΦfdoが同図(a)のように小さくて
も、同図(b)ように大きくなっても、その変化量に追
随1    して変化する。つまり、フィルタの中心周
波数が、殆んどドプラシフトしたスペクトラム位置に(
追随して)ロックされることになるため、ドプラシフト
最がf r/2を越えても、(従来例にJ3ける)隣接
するスペクトラム成分の混入ということが起きず、従来
例のパルスドプラ装置におけるパルス繰り返し周波数(
PRF)に制約されてしまうことを解消でき、このPR
Fに影響されないで血流速度を検出できる。このように
機能するフィルタは一般にトラッキングフィルタと呼ば
れる。
That is, as shown in FIG. 2(a), when the reflected signal is Doppler-shifted by fdO to the spectrum of the transmitted pulse shown by the broken line and becomes the spectrum shown by the solid line, the feedback loop in the first embodiment causes the Vco output to The frequency changes to follow the Doppler shift ifdo. Even if this Doppler shift Φfdo is small as shown in FIG. 5(a) or large as shown in FIG. 2(b), it changes to follow the amount of change. In other words, the center frequency of the filter is located at a spectral position that is almost Doppler shifted (
Therefore, even if the Doppler shift maximum exceeds f r/2, adjacent spectral components (at J3 in the conventional example) will not be mixed in, and the pulse in the conventional pulsed Doppler apparatus will be locked. Repetition frequency (
This PR
Blood flow velocity can be detected without being affected by F. Filters that function in this manner are generally called tracking filters.

このように構成及び動作り−る第1実施例ではF/V変
換器45の出力がそのままドプラ偏移の平均周波数に相
当するので、この電圧の時間変化をCRT等に表示すれ
ば良い。尚、上記第2のU−バスフィルタ46を通した
電圧をCRT等で表示しても良い。
In the first embodiment configured and operated in this way, the output of the F/V converter 45 directly corresponds to the average frequency of the Doppler shift, so it is sufficient to display the time change of this voltage on a CRT or the like. Note that the voltage passed through the second U-bus filter 46 may be displayed on a CRT or the like.

第3図及び第4図は本発明の第2実施例に係り、第3図
は第2実施例の主要部を示し、第4図はその動作の説明
用のものである。
3 and 4 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 3 shows the main part of the second embodiment, and FIG. 4 is for explaining its operation.

尚、第1実施例と同一要素には同符号を付けてあり、そ
の説明を省く。
Incidentally, the same elements as in the first embodiment are given the same reference numerals, and their explanation will be omitted.

1対のローパスフィルタ40a、40bの各出力信号は
さらに第3の1対の混合器51a、51bの各一方の入
力端に印加され、これら混合器51a、5.1bの各他
方の入力端にはVCO35の出力信号を移相回路36で
互いに90”の位相差に移相シフトされた信号が印加さ
れ、これら印加された両信号を混合して第2の加算器5
2に出力するようにしである。この加算器52の加算出
力はさらに第4の1対の混合器53a、53bの各一方
の入力端に印加される。しかして、これら混合器53a
、53bは他方の各入力端に、局部発振器54で発振さ
れた周波数f、の信号を、移相回路55で90°の位相
差の信号にされた直交信号が印加され、これら両入力端
にそれぞれ印加された信号を混合してその和及び差の周
波数の信号として出力する。各混合器53a、53bか
ら出力される各信号は、高周波成分を除去するローパス
フィルタ57a、57b (例えばカットオフ周波数は
foよりは十分小さく、繰り返し周波数frよりは十分
大きい)を通された後、周波数fdOの直交信号は1対
のA/D変換器58a、58bで複素ディジタル信号に
変換されてFFT回路59に入力される。
Each output signal of the pair of low-pass filters 40a, 40b is further applied to one input terminal of each of a third pair of mixers 51a, 51b, and to the other input terminal of each of these mixers 51a, 5.1b. The output signal of the VCO 35 is applied with a phase-shifted signal having a phase difference of 90'' from each other in the phase shift circuit 36, and the two applied signals are mixed and sent to the second adder 5.
It is set to output to 2. The addition output of this adder 52 is further applied to one input terminal of each of a fourth pair of mixers 53a and 53b. However, these mixers 53a
, 53b, a quadrature signal obtained by converting a signal of frequency f generated by the local oscillator 54 into a signal with a phase difference of 90° by the phase shift circuit 55 is applied to each of the other input terminals of the two input terminals. The respective applied signals are mixed and outputted as signals having the sum and difference frequencies. Each signal output from each mixer 53a, 53b is passed through a low-pass filter 57a, 57b (for example, the cutoff frequency is sufficiently lower than fo and sufficiently higher than the repetition frequency fr) that removes high frequency components, and then The orthogonal signal of frequency fdO is converted into a complex digital signal by a pair of A/D converters 58a and 58b, and is input to an FFT circuit 59.

上記FF7回路59で周波数分析がされた信号は、DS
C60を経てテレビモニタ61に表尽される。なお、こ
のDSC60には血流測定を行りない場合、Bモードの
信号が入力され、テレビモニタ61で超音波断層像を表
示できるようにしである。
The signal subjected to frequency analysis by the FF7 circuit 59 is DS
The image is displayed on the television monitor 61 via C60. Note that when blood flow is not measured, a B-mode signal is input to the DSC 60 so that an ultrasonic tomographic image can be displayed on the television monitor 61.

この第2実施例は、第1実施例のトラッキングフィルタ
機能により血流測定範囲が制約されないようにすると共
に、従来例と同様に周波数分析とドプラ偏移の順逆分離
を表示できるようにした乙のであり、以下にその動作を
説明する。(第1実施例と同一部分の動作の説明は省略
する。)上記第1実施例で説明したように反射波信号(
受波RF倍信号の周波数成分をfo+fdo±nfr 
(1−トfd o /fo )、VCO35の出力周波
数f、+△fとすると、1対のローパスフィルタ40a
、40bを通る周波数成分はfdo−Δfとなる。この
信号は第3の1対の混合器51a、51bによって、V
CO35の周波数成分と混合されて直交位相変調され、
第2の加W器52で加算される。この加算出力は90’
の位相差を有する周波数t’oの直交信号と混合された
後各ローパスフィルタ57a、57bで差信号としての
ドプラ偏移周波数fdoの信号が通され、このドプラ偏
移成分はA/D変換器58a、58bで複索ディジタル
信号にされて、FFT回路59で周波数分析とドプラ偏
移の順逆分離がなされ、08C60を経てテレビモニタ
61に表示される。
This second embodiment is designed so that the blood flow measurement range is not restricted by the tracking filter function of the first embodiment, and also enables display of forward and reverse separation of frequency analysis and Doppler shift as in the conventional example. There is, and its operation will be explained below. (A description of the operation of the same parts as in the first embodiment will be omitted.) As explained in the first embodiment above, the reflected wave signal (
The frequency component of the received RF multiplied signal is fo+fdo±nfr
(1-fdo/fo), the output frequency f of the VCO 35, and +△f, a pair of low-pass filters 40a
, 40b becomes fdo-Δf. This signal is converted to V by a third pair of mixers 51a, 51b.
It is mixed with the frequency component of CO35 and quadrature phase modulated,
It is added by the second W adder 52. This addition output is 90'
After being mixed with the orthogonal signal of frequency t'o having a phase difference of 58a and 58b, the signal is converted into a complex digital signal, subjected to frequency analysis and forward/reverse separation of Doppler shift in an FFT circuit 59, and displayed on a television monitor 61 via 08C60.

尚、トラッキングフィルタとして機能する帰還ループが
形成しであるので、上記ドプラ偏移IfdOがパルス繰
り返し周波数frの1/2を越えても、隣接するスペク
トラム成分の混入は生じない。
Note that since a feedback loop functioning as a tracking filter is formed, even if the Doppler shift IfdO exceeds 1/2 of the pulse repetition frequency fr, adjacent spectrum components do not mix.

上記動作を数式的に説明すると以下のようになる。尚、
表記を簡単化するため角周波数ω(=2πf)を用いる
The above operation can be explained mathematically as follows. still,
To simplify the notation, the angular frequency ω (=2πf) is used.

ドプラ偏移を受ける前の送信パルスにおける角周波数ス
ペクトラムを第4図(a)に示すようにan (n=0
.±1.±2・・・)とし、これが血流でドプラ偏移を
起した結果同図(b)に示づようにωn−となるものと
する。ただしωn=ω0−トnωrであり、ωη′=(
ω0+ωdo)(Lln(ωr/ωo ) )である。
As shown in Fig. 4(a), the angular frequency spectrum of the transmitted pulse before undergoing Doppler shift is an (n=0
.. ±1. ±2...), and as a result of the Doppler shift caused by the blood flow, it becomes ωn- as shown in FIG. 2(b). However, ωn=ω0−tnωr, and ωη′=(
ω0+ωdo)(Lln(ωr/ωo)).

また、VCO35の角周波数をωVとする。いま受信信
号をS(↑)とすると 5(t)=Σ(a71sinωn −I )と表わされ
る。
Further, the angular frequency of the VCO 35 is assumed to be ωV. Now, if the received signal is S(↑), it is expressed as 5(t)=Σ(a71sinωn−I).

第1の1対の混合器対34a、34bの出力をそれぞれ
Mt  (t>、M2  (t>とするとMl(t) 
=S (t> ・cos oov t= (1/2)Σ
(an  5in(ωn′ −ω Vat  −ト s
in   (ω η ′+ωVat) M2  (t)=S (t) −5inωv t= (
1/2)−Σ(an  cos(an八 ′ωv ) t −cos  (ωη−+ωv)t) となる。これらMl (t)、M2  (t)をそれぞ
れローパスフィルタ40a、40bを通すと第4図(C
)に示すように(ω0′−ωV)の項のみ残り、Ml 
(t)、M2  (t)はそれぞれMl (t>=(1
/2)ao  5in(ωo ′−ωv)t M2  (t)=(1/2>ao  cos(ωo−−
ωv)t となる。第3の1対の混合器対51a、51bにより再
度ω■で直交変調を行った結果をDl (t)D2  
(t)とすると D+  (t)=Mt  (t) −cosωv t=
 (1/4)aQ  (sinωo−t−5in  (
2(Z)V−ωo−)t)D2  (t) =M2  
(t) −5in ωv t= (1/4)ao (s
inωo−t+sin  (2ωv−ωo−)t) となり、第2の加算器52で加算するとDl (t)+
Dz  (t)=(1/2)a。
If the outputs of the first pair of mixers 34a and 34b are respectively Mt (t>, M2 (t>), then Ml(t)
=S (t> ・cos oov t= (1/2)Σ
(an 5in(ωn′ −ω Vat −to s
in (ω η ′+ωVat) M2 (t)=S (t) −5inωv t= (
1/2)-Σ(an cos(an8'ωv)t-cos(ωη-+ωv)t). When these Ml (t) and M2 (t) are passed through low-pass filters 40a and 40b, respectively, FIG.
), only the term (ω0′-ωV) remains, and Ml
(t), M2 (t) are respectively Ml (t>=(1
/2) ao 5in(ωo'-ωv)t M2 (t)=(1/2>ao cos(ωo--
ωv)t. Dl (t)D2
(t) then D+ (t)=Mt (t) −cosωv t=
(1/4)aQ (sinωo-t-5in (
2(Z)V-ωo-)t)D2 (t) =M2
(t) −5in ωv t= (1/4)ao (s
inωo-t+sin (2ωv-ωo-)t), and when added by the second adder 52, Dl (t)+
Dz(t)=(1/2)a.

sinωo′t となり、第4図(d)の実線に示すように最終的にω0
−の項のみが残り、原信号5(t)に含まれていた他の
隣接スペクトラムは消滅する。
sinωo′t, and finally ω0 as shown by the solid line in Figure 4(d).
Only the - term remains, and other adjacent spectra included in the original signal 5(t) disappear.

この後は、第7図と略同様の処理を行う。つまり第4の
1対の混合器53a、53bを用いて周波数t’oで直
交位相検波し、ローパスフィルタ57a、57bでドプ
ラシフト成分を通してFFT回路59に入力させ、周波
数分析すると共にドプラ偏移の順逆分離を行い、テレビ
モニタ61に表示させる。
After this, substantially the same processing as in FIG. 7 is performed. In other words, quadrature phase detection is performed at frequency t'o using a fourth pair of mixers 53a and 53b, and input to the FFT circuit 59 through the Doppler shift components using low-pass filters 57a and 57b, where the frequency is analyzed and the forward and reverse directions of the Doppler shift are performed. Separation is performed and displayed on the television monitor 61.

上記の説明はドプラ偏移を受けたスペクトラムが広がり
を持たない場合について説明したが、血流速分布等によ
り各々のスペクトラムが広がりを持つ場合でもトラッキ
ングフィルタの帯域内に含まれるスペクトラムは第4図
(d)の破線で示Jように全く同じ形に復元されるのは
自明である。
The above explanation deals with the case where the spectrum subjected to Doppler shift does not have a spread, but even if each spectrum has a spread due to blood velocity distribution, etc., the spectrum included within the band of the tracking filter is as shown in Figure 4. It is obvious that it is restored to exactly the same shape as shown by the broken line J in (d).

また一般に生体内からのドプラ信号はクランク成分(不
動体からの反射成分)を含んでいるので第5図(a)に
示すようなりラッタ除去フィルタ71を用いることによ
りトラッキングフィルタの追随性を良くすることができ
る。ここで符号72は遅延時間τを1 / f i−の
ディレーラインであり、このディレーライン72を通し
た信号を通さない信号から減算器73で減算してこれら
の差信号を出力させる演算をすることにより、同図(b
)に示すように周波数fr毎にNULL点を有するくし
形フィルタを構成できる。第5図に示したクラッタ除去
フィルタ71を第1図に示す第1実施例あるいは第3図
に示す第2実施例の回路の前段に使用する(第1の1対
の混合器34a、34bの直前又はその前段の高周波増
幅回路の前段に介装する。この場合高周波増幅回路で増
幅した後に介装する方が一般にSN比が良い。)又、サ
ンプルホールド回路39a、39bでサンプルホールド
する場合には、この前段に介装しても良い。
Furthermore, since the Doppler signal from within the living body generally includes a crank component (reflection component from an unmoving object), the followability of the tracking filter is improved by using a rutter removal filter 71 as shown in FIG. 5(a). be able to. Here, reference numeral 72 is a delay line with a delay time τ of 1/f i-, and a subtracter 73 subtracts the signal passed through this delay line 72 from the signal that does not pass, thereby outputting a difference signal between them. By doing so, the same figure (b
), a comb filter having a NULL point for each frequency fr can be constructed. The clutter removal filter 71 shown in FIG. 5 is used before the circuit of the first embodiment shown in FIG. 1 or the second embodiment shown in FIG. (Installed immediately before or before the high-frequency amplification circuit. In this case, the S/N ratio is generally better if the amplification is performed after the high-frequency amplification circuit has been amplified.) Also, when sample-holding is performed using the sample-hold circuits 39a and 39b, may be installed before this stage.

尚、第1図及び第3図において、サンプルホールド回路
39a、39bを用いずに構成して、トラッキングフィ
ルタを受信信号に実時間でトラッキング(追随)させる
ことにより、2次元ドプラ断層像を抽出させることへの
応用も可能である。
In addition, in FIGS. 1 and 3, the sample and hold circuits 39a and 39b are not used, and a two-dimensional Doppler tomographic image is extracted by making the tracking filter track the received signal in real time. It can also be applied to other things.

又、サンプルホールド回路を用いた場合にも、該サンプ
ルホールドするサンプリングパルスとして可変遅延手段
を介して遅延部間を小さいものから次第に大きくして、
ぞれぞれドプラ偏移量を実時間で求め、この処理を各走
査方向について行い、Bモード状走査線上にそのドプラ
偏移量に対応した輝度等で表示させることにより2次元
ドプラ断層像を描かせることもできる。
Also, when using a sample-and-hold circuit, as the sampling pulse for sample-and-holding, the distance between the delay sections is gradually increased from a small one through a variable delay means.
A two-dimensional Doppler tomographic image is obtained by calculating the Doppler shift amount in real time, performing this process for each scanning direction, and displaying the brightness etc. corresponding to the Doppler shift amount on the B-mode scanning line. You can also have them draw it.

尚、第3図における第2の加算器52以降のドプラ偏移
周波数の検出回路系ないしは表示回路系としては図示の
ものに限定されるものでなく、例えば中心周波数をt’
oに設定したFM検波回路を用いることができる。
Note that the Doppler shift frequency detection circuit system or display circuit system after the second adder 52 in FIG. 3 is not limited to that shown in the figure; for example, the center frequency is
An FM detection circuit set to o can be used.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によればドプラ効果による周波
数偏移に追随してそのフィルタ中心周波数が変化するト
ラッキングフィルタとして機能する帰還ループを形成し
であるので、従来例における検出可能となる最大血流速
度の制約をN、 8!iでさ、速い血流速度にも対処で
きる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a feedback loop is formed that functions as a tracking filter whose filter center frequency changes in accordance with the frequency shift caused by the Doppler effect, so that the detection in the conventional example is The maximum possible blood flow velocity constraint is N, 8! i can handle high blood flow speeds.

又、トラッキングフィルタを用いることにより、血流分
布を常にフィルタの中心にロックして表示させることが
できる。
Furthermore, by using a tracking filter, the blood flow distribution can always be displayed while being locked to the center of the filter.

さらに、2次元的ドプラ断層像を表示させることもでき
る。
Furthermore, a two-dimensional Doppler tomographic image can also be displayed.

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

第1図及び第2図は本発明の第1実施例に係り、第1図
は第1実施例の主要部の構成を示すブロック図、第2図
は第1実施例の動作の説明図、第3図及び第4図は本発
明の第2実施例に係り、第3図は第2実施例の主要部の
構成を示すブロック図、第4図は第2実施例の動作説明
図、第5図(a)は本発明の第3実施例におけるクラッ
ク除去用フィルタを示す構成図、同図(b)は、同図(
a)の周波数に対する透過特性を示す特性図、第6図は
ドプラ血流測定法における説明図、第7図は従来例の構
成を示すブロック図、第8図は送信パルスの波形を示す
波形図、第9図は従来例の動作説明図、第10図は従来
例におけるドプラ偏移のスペクトラムの広がりを示す分
布図である。 34a、34b−・・混合器 35・・・電圧制御発振器(VCO) 36・・・移相回路 39a、39b・・・サンプルホールド回路40a、4
0b・・・ローパスフィルタ41 a、 41 b−・
・i合z 42・・・局部発振器 43・・・移相回路44・・・
加算器   45・・・周波数/電圧変換器46・・・
ローパスフィルタ 59・・・高速フーリエ変換回路 60・・・ディジタルスキャンコンバータ61・・・テ
レビモニタ 代理人  弁理士  伊 藤  進 ′   1・0.
−ダ 第4図 一〇′ 第5図 第6図 第7図 第9図 第10図 手続ネ10正書(自発) 昭和60年10月23日 1゜事件の表示   昭和59年特許願第227275
号2、発明の名称   超音波ドプラ血流測定装置3、
補正をする者 事件との関係   特許出願人 代表者  下  山  敏  部 5、補正命令のヒ1付   (自 発)1、明細書中の
第6ページの第9行目に1「d−−2CO,SθV f
/C・・・(3)]とあるのをrfd==−2CO3θ
Vfo /C・・・(3)1に訂正します。 2、明細書中の第8ページの第18行目ないし第20行
目に「・・・周波数分析・・・行われる・・・1とある
のを「・・・周波数分析が行われる・・・」に訂正しま
す。 3、明細書中の第9ページの第9行目ないし第12行目
に「送信パルス・・・発射される。」とあるのを「送信
パルス発生回路12から周期1/[r毎に送信パルスが
探触子11に印加され、第8図に示ずキャリア周波数f
Oの超音波パルスが発射される。」に訂正します。 4、明細書中の第10ページの第8行目に 5−」と−
一〇■Φf TI J 「fηd=−2CO3θ とあるのを「fηd=−2CO3θfη/Clに訂正し
ます。 5、明細書中の第10ページの第13行目に「・・・ド
プラ・・・」とあるのを「・・・ドプラ・・・」に訂正
します。 6、明細書中の第10ページの第14行目にとあるのを に訂正します。 7、明細書中の第11ページの第10行目に「・・・フ
ィルタ20a・・・第9図(C)に示」とあるのを[・
・・フィルタ20a、20bで濾波される。これは第9
図(C)に示」に訂正します。 8、明細書中の第11ページの第19行目及び第20行
目に1・・・広がりが・・・第9図の表記法は・・・」
とあるのを「・・・広がりが生じ、第9図(C)の表記
法は・・・」に訂正します。 9、明細書中の第12ページの第2行目及び第3行目に
[・・・第9図に・・・]とあるのを「・・・第9図(
C)に・・・」に訂正します。 10、明細書中東12ページの第5行目に[・・・ロー
フィルタ・・・」とあるのを「・・・ローパスフィルタ
・・・」に訂正します。 11、明細書中の第12ページの第7行目及び第8行目
に[それ故・・・ドプラ偏移・・・]とあるのを[それ
故fr/2のドプラ偏移・・・」に訂正しま1゜12、
明細書中の第18ページの第14行目に「・・・周波数
ftIaxは」とあるのを[・・・周波数f’ min
は」に訂正します。 13、明細書中の第18ページの第15行目にrfax
=−・・・」とあるのを「fmin=・・・」に訂正し
ます。 14、明細書中の第21ページの第16行目ないし第1
8行目に[・・・例えば・・・大きい・・・」とあるの
を「・・・ただし、カットオフ周波数はfr/zよりは
十分大きい・・・」に訂正します。 15、明細書中の第22ページの第17行目に「周波数
fO+・・・」とあるのを[周波数を「0(−・・・」
に訂正します。 16、明I[[1書中の第10ページの第12行目ない
し第14行目に r = (1/2) % (ansin (ωn′−ω
V)t+sin  (ωη ′ 」−ωv)t)             jとあるの
を r= (1/2) 石(an (sin (ωn′〜ω
v) t+sin  (ωη′ +ωv)t))        j に訂正します。 17、明細書中の第24ページの第16行目ないし第1
8行目に r= (1/2> 1. (ancos (ωn′−ω
V) t+cos  (ωη′ −ト ω v)t)                
            Jとあるのを [= (1/2) % (an (cos (ωη′−
ωv) t+cos  (ωη−+ω■)t〉 )  
        」に訂正します。 18、明細書中の第27ページの第11 h []ない
し第13行目にある「又、サンプル・・・も良い。」を
削除します。 19、lJm書中の第27ページの第191E L]な
いし第28ページの第6行目にある「又、サンプルホー
ルド・・・できる。」を削除します。
1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the main part of the first embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment, 3 and 4 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the main part of the second embodiment, FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment, and FIG. 5(a) is a block diagram showing a crack removal filter according to the third embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 6 is an explanatory diagram of the Doppler blood flow measurement method, Figure 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional example, and Figure 8 is a waveform diagram showing the waveform of the transmitted pulse. , FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the conventional example, and FIG. 10 is a distribution diagram showing the spread of the Doppler shift spectrum in the conventional example. 34a, 34b - Mixer 35... Voltage controlled oscillator (VCO) 36... Phase shift circuit 39a, 39b... Sample hold circuit 40a, 4
0b...Low pass filter 41a, 41b-.
・i combination z 42... local oscillator 43... phase shift circuit 44...
Adder 45...Frequency/voltage converter 46...
Low-pass filter 59...Fast Fourier transform circuit 60...Digital scan converter 61...Television monitor agent Patent attorney Susumu Ito' 1.0.
-da Figure 4 10' Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 9 Figure 10 Procedure Ne 10 Official document (spontaneous) October 23, 1985 1゜Indication of incident 1988 Patent Application No. 227275
No. 2, Title of the invention Ultrasonic Doppler blood flow measuring device 3,
Relationship with the case of the person making the amendment Representative of the patent applicant Satoshi Shimoyama Dept. 5, Attachment of amendment order (self-motivated) , SθV f
/C...(3)] is rfd==-2CO3θ
Vfo /C... (3) Correct to 1. 2. In lines 18 to 20 of page 8 of the specification, "...Frequency analysis... will be carried out...1" should be replaced with "...Frequency analysis will be carried out..."・Corrected to ``. 3. In the 9th line to the 12th line of the 9th page of the specification, the phrase ``Transmission pulse... is emitted.'' is replaced with ``The transmission pulse is transmitted from the transmission pulse generation circuit 12 every period 1/[r. A pulse is applied to the probe 11 at a carrier frequency f, not shown in FIG.
An ultrasonic pulse of O is emitted. ” will be corrected. 4. In the 8th line of page 10 in the specification, 5-" and -
10 ■ Φf TI J ``fηd=-2CO3θ is corrected to ``fηd=-2CO3θfη/Cl.'' 5. In the 13th line of page 10 of the specification, ``...Doppler... " will be corrected to "...Doppler...". 6. I will correct the statement on page 10, line 14 of the statement. 7. In the 10th line of page 11 of the specification, it says "...filter 20a...shown in FIG. 9(C)".
...filtered by filters 20a and 20b. This is the 9th
Please correct it to "shown in Figure (C)". 8. On the 19th and 20th lines of page 11 in the specification, there is a 1...spread...The notation in Figure 9 is...''
The statement has been corrected to ``...the spread has occurred, and the notation in Figure 9 (C) is...''. 9. In the second and third lines of page 12 of the specification, [...in Figure 9...] is replaced with "... in Figure 9 (
Correct it to "C)...". 10. On the fifth line of page 12 of the Middle East specification, the text [...low filter...] will be corrected to [...low pass filter...]. 11. In the 7th and 8th lines of page 12 of the specification, [Therefore...Doppler shift...] is replaced with [Therefore, Doppler shift of fr/2...] "Corrected to 1゜12,
In the 14th line of page 18 of the specification, "...frequency ftIax" is replaced by [...frequency f' min
I will correct it to ``. 13. rfax on page 18, line 15 in the specification
Correct "=-..." to "fmin=...". 14. Lines 16 to 1 of page 21 in the specification
In the 8th line, correct the statement "...for example...larger..." to "...however, the cutoff frequency is sufficiently larger than fr/z...". 15. In the 17th line of the 22nd page of the specification, "Frequency fO+..." is replaced with "Frequency: 0(-...")
I will correct it. 16, Akira I [[R = (1/2) % (ansin (ωn'-ω
V) t+sin (ωη ′′−ωv)t) j is r= (1/2) stone (an (sin (ωn′~ω
v) t+sin (ωη′ +ωv)t)) Correct it to j. 17. Lines 16 to 1 of page 24 in the specification
In the 8th line, r = (1/2> 1. (ancos (ωn'-ω
V) t+cos (ωη′ −t ω v) t)
J [= (1/2) % (an (cos (ωη′−
ωv) t+cos (ωη−+ω■)t〉 )
” will be corrected. 18. Delete "Also, samples..." from lines 11h [] to 13th on page 27 of the specification. 19. Delete "Also, sample hold...can be done." in the 6th line of page 27 to 6th line of page 28 of the 1Jm book.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波パルスを一定の繰り返し周波数で生体内に
送信し、受信した反射超音波信号の周波数偏移量から生
体内の血流速度を検出する超音波ドプラ血流測定装置に
おいて、 受信超音波信号のドプラ偏移の変化に追随して、仮想的
な中心周波数が変化するトラッキングフィルタを設ける
ことにより、このトラッキングフィルタを通して反射超
音波信号の周波数偏移量の検出手段を形成したことを特
徴とする超音波ドプラ血流測定装置。
(1) In an ultrasonic Doppler blood flow measurement device that transmits ultrasonic pulses into a living body at a constant repetition frequency and detects the blood flow velocity in the living body from the frequency deviation of the received reflected ultrasound signal, A tracking filter whose virtual center frequency changes in accordance with changes in the Doppler shift of the sound wave signal is provided, thereby forming means for detecting the amount of frequency shift of the reflected ultrasound signal through the tracking filter. Ultrasonic Doppler blood flow measuring device.
(2)前記トラッキングフィルタは、位相が互いに90
°異る1組の直交信号を発生する電圧制御発振器と、こ
の電圧制御発振器の出力信号と受信した高周波信号を混
合する第1の混合器対と、この混合器対の出力を送信超
音波パルスの繰り返し周期に同期してサンプルホールド
する1対のサンプルホールド回路と、この1対のサンプ
ルホールド回路の出力を濾波する第1の低域フィルタ対
と、位相が互いに90°異る1組の直交信号を発生する
固定周波数の局部発振器と、この局部発振器の出力と前
記第1の低域フィルタ対の出力を混合する第2の混合器
対と、この第2の混合器対の出力を加算する加算器と、
この加算器の出力の平均周波数を電圧に変換する周波数
/電圧変換器と、この周波数/電圧変換器の出力を濾波
して前記電圧制御発振器に印加することにより、該電圧
制御発振器の出力周波数を制御する第2の低域フィルタ
とから構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の超音波ドプラ血流測定装置。
(2) The tracking filters are 90 degrees in phase with each other.
° A voltage controlled oscillator that generates a set of different orthogonal signals, a first mixer pair that mixes the output signal of this voltage controlled oscillator and a received high frequency signal, and an ultrasonic pulse that transmits the output of this mixer pair. A pair of sample and hold circuits that sample and hold in synchronization with the repetition period of , a first pair of low-pass filters that filter the output of this pair of sample and hold circuits, and a pair of orthogonal a fixed frequency local oscillator for generating a signal; a second mixer pair for mixing the output of the local oscillator with the output of the first pair of low-pass filters; and summing the outputs of the second mixer pair. an adder;
A frequency/voltage converter converts the average frequency of the output of the adder into a voltage, and the output frequency of the voltage controlled oscillator is adjusted by filtering the output of the frequency/voltage converter and applying it to the voltage controlled oscillator. and a second low-pass filter that controls the first low-pass filter.
The ultrasonic Doppler blood flow measuring device described in 2.
(3)前記周波数/電圧変換器は、その出力電圧の時間
変化が、血流速変化として表示手段に表示されることを
特徴とする特許請求の範囲第2項記載の超音波ドプラ血
流測定装置。
(3) Ultrasonic Doppler blood flow measurement according to claim 2, wherein the frequency/voltage converter displays a temporal change in its output voltage as a blood flow velocity change on a display means. Device.
(4)前記周波数偏移間の検出手段は、位相が互いに9
0°異る1組の直交信号を発生する電圧制御発振器と、
この電圧制御発振器の出力信号と受信した高周波信号を
混合する第1の混合器対と、この混合器対の出力を送信
超音波パルスの繰り返し周期に同期してサンプルホール
ドする1対のサンプルホールド回路と、この1対のサン
プルホールド回路の出力を濾波する第1の低域フィルタ
対と、位相が互いに90°異る1組の直交信号を発生す
る固定周波数の局部発振器と、この局部発振器の出力と
前記第1の低域フィルタ対の出力を混合する第2の混合
器対と、この第2の混合器対の出力を加算する第1の加
算器と、この加算器の出力の平均周波数を電圧に変換す
る周波数/電圧変換器と、この周波数電圧変換器の出力
を濾波して前記電圧制御発振器に濾波電圧を印加する第
2の低域フィルタとから構成されたトラッキングフィル
タと、 前記第1の低域フィルタ対の出力を前記電圧制御発振器
の出力と再度混合するための第3の混合器対と、この第
3の混合器対の出力を加算する第2の加算器と、この第
2の加算器の出力の周波数変化を検出する周波数検出手
段とを具備することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の超音波ドプラ血流測定装置。
(4) The detection means between the frequency deviations are arranged so that the phases thereof are 90 degrees relative to each other.
a voltage controlled oscillator that generates a set of orthogonal signals that differ by 0°;
A first mixer pair that mixes the output signal of this voltage controlled oscillator and the received high frequency signal, and a pair of sample and hold circuits that sample and hold the output of this mixer pair in synchronization with the repetition period of the transmitted ultrasonic pulse. a first pair of low-pass filters that filter the outputs of the pair of sample-and-hold circuits; a fixed-frequency local oscillator that generates a set of orthogonal signals whose phases differ by 90 degrees from each other; and an output of the local oscillator. a second mixer pair that mixes the outputs of the first pair of low-pass filters; a first adder that adds the outputs of the second mixer pair; and an average frequency of the output of the adder. a tracking filter comprising a frequency/voltage converter that converts the frequency to a voltage; and a second low-pass filter that filters the output of the frequency/voltage converter and applies the filtered voltage to the voltage controlled oscillator; a third mixer pair for remixing the output of the low-pass filter pair with the output of the voltage controlled oscillator; a second adder for summing the outputs of this third mixer pair; 2. The ultrasonic Doppler blood flow measurement device according to claim 1, further comprising frequency detection means for detecting a frequency change in the output of the adder.
(5)前記周波数検出手段は位相が互いに90°異る1
組の直交信号を発生する第2の局部発振器と、この局部
発振器の出力と前記第2の加算器の出力を混合する第4
の混合器対と、この第4の混合器対の出力を濾波する第
3の低域フィルタ対と、この低域フィルタ対の出力を複
素信号入力として周波数スペクトラムを演算する高速フ
ーリエ変換器(FFT)とにより構成されることを特徴
とする特許請求の範囲第4項記載の超音波ドプラ血流測
定装置。
(5) The frequency detection means have phases different from each other by 90 degrees.
a second local oscillator for generating a set of orthogonal signals, and a fourth for mixing the output of this local oscillator with the output of said second adder.
a pair of mixers, a third pair of low-pass filters that filter the output of the fourth pair of mixers, and a fast Fourier transformer (FFT) that calculates a frequency spectrum using the output of the pair of low-pass filters as a complex signal input. ) The ultrasonic Doppler blood flow measuring device according to claim 4, characterized in that it is constructed by:
(6)前記トラッキングフィルタは、その前段にクラッ
タ信号除去用のくし形フィルタを備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の超音波ドプラ血流測定装
置。
(6) The ultrasonic Doppler blood flow measuring device according to claim 1, wherein the tracking filter is provided with a comb-shaped filter for removing clutter signals at a preceding stage thereof.
JP22727584A 1984-10-29 1984-10-29 Ultrasonic Doppler blood flow measurement device Expired - Lifetime JPH0613029B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22727584A JPH0613029B2 (en) 1984-10-29 1984-10-29 Ultrasonic Doppler blood flow measurement device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22727584A JPH0613029B2 (en) 1984-10-29 1984-10-29 Ultrasonic Doppler blood flow measurement device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61106136A true JPS61106136A (en) 1986-05-24
JPH0613029B2 JPH0613029B2 (en) 1994-02-23

Family

ID=16858264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22727584A Expired - Lifetime JPH0613029B2 (en) 1984-10-29 1984-10-29 Ultrasonic Doppler blood flow measurement device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0613029B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63154163A (en) * 1986-12-18 1988-06-27 富士通株式会社 Ultrasonic cw doppler blood flowmeter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63154163A (en) * 1986-12-18 1988-06-27 富士通株式会社 Ultrasonic cw doppler blood flowmeter
JPH0548128B2 (en) * 1986-12-18 1993-07-20 Fujitsu Ltd

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0613029B2 (en) 1994-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4961427A (en) Ultrasonic doppler diagnostic apparatus
JP3093823B2 (en) Ultrasound Doppler diagnostic device
EP0965858A2 (en) Method and apparatus for processing ultrasound signals
JP3698173B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP5537006B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPH06327672A (en) Ultrasonic doppler diagnosis equipment
JP5161597B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPS61106136A (en) Ultrasonic doppler blood stream measuring apparatus
JPS6241644A (en) Ultrasonic pulse doppler blood flowmeter
JP3288120B2 (en) Ultrasound Doppler diagnostic equipment
JP2004294189A (en) Ultrasonic microscope
JP2011234846A (en) Ultrasonograph
JP4698073B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JP2011240006A (en) Ultrasonograph
JP5235110B2 (en) Ultrasonic diagnostic equipment
JPS6068834A (en) Ultrasonic pulse doppler blood stream meter
JP2010115364A (en) Ultrasonic diagnosing device
JP2589894B2 (en) Ultrasonic Doppler imaging device
JP5578756B2 (en) Ultrasonic Doppler diagnostic device
JPH09220229A (en) Ultrasonic diagnostic system
JPH05168630A (en) Ultrasonic diagnostic system
JPH07392A (en) Ultrasonic doppler system
JPH03198839A (en) Ultrasonic diagnosing apparatus
JPH05200024A (en) Ultrasonic wave doppler diagnosing apparatus
JP2011036599A (en) Ultrasonograph