JPS61187842A - Ultrasonic pulse doppler blood stream meter - Google Patents

Ultrasonic pulse doppler blood stream meter

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Publication number
JPS61187842A
JPS61187842A JP2955185A JP2955185A JPS61187842A JP S61187842 A JPS61187842 A JP S61187842A JP 2955185 A JP2955185 A JP 2955185A JP 2955185 A JP2955185 A JP 2955185A JP S61187842 A JPS61187842 A JP S61187842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
timing
probe
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2955185A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
恭大 中村
早川 佳宏
川淵 正己
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial 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 Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2955185A priority Critical patent/JPS61187842A/en
Publication of JPS61187842A publication Critical patent/JPS61187842A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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】 産業上の利用分野 本発明は、医用分野において生体内の血流速度を測定す
るのに用いる超音波パルスドツプラ血流計に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an ultrasonic pulse Doppler blood flow meter used in the medical field to measure blood flow velocity in a living body.

従来の技術 最近、超音波パルスドブプラ血流計は、心臓や循環等の
医用分野で普及してきている。この超音    ・波パ
ルスドツプラ血流計は生体中に送信した超音波パルスが
血流等の移動物体で反射されると、ドツプラ効果により
周波数シフトを受けるという原理に基づくもので、血流
速度に対応するドツプラシフト周波数を表示することに
より生体内の血流の速度や分布を体表面から観察できる
ようになりている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, ultrasonic pulse Doppler blood flowmeters have become popular in medical fields such as the heart and circulation. This ultrasonic/wave pulse Doppler blood flow meter is based on the principle that when an ultrasonic pulse transmitted into a living body is reflected by a moving object such as blood flow, it undergoes a frequency shift due to the Doppler effect, and it corresponds to the blood flow velocity. By displaying the Doppler shift frequency, it is now possible to observe the velocity and distribution of blood flow within the body from the body surface.

この従来の超音波パルスドツプラ血流計としては例えば
IICICE 、Trans 、5 、U(SU−17
(3):170,1970)等に記載されているような
構成が知られている。以下、第4図を参照して従来の超
音波パルストップ2血流計について説明する。第4図に
おいて、201は生体に対して超音波パルスを送受信す
る探触子、202は探触子201が超音波を発生するた
めの駆動電圧を発生する送信回路、203は送信回路2
02がパルス電圧を発生するトリガを与えるタイミング
回路、204は探触子201で得られた受信信号を増幅
する増幅回路、205は増幅回路204で増幅された受
信信号の位相検波をするための直交基準信号を発生する
基準信号発生回路、206は基準信号発生回路205か
らの直交基準信号で増幅回路204により増幅されたエ
コー信号を直交位相検波する直交位相検波器、207は
直交位相検波器206で位相検波された直交位相信号を
タイミング回路203のタイミング信号が発生する区間
積分する積分回路、208は積分回路207の積分結果
を保持するサンプルホールド回路、209は前記送信回
路202と増幅回路204を制御する制御回路である。
Examples of this conventional ultrasonic pulse Doppler blood flow meter include IICICE, Trans, 5, U (SU-17
(3): 170, 1970) and the like are known. The conventional ultrasonic pulse top 2 blood flow meter will be described below with reference to FIG. In FIG. 4, 201 is a probe that transmits and receives ultrasonic pulses to and from a living body, 202 is a transmitting circuit that generates a driving voltage for the probe 201 to generate ultrasonic waves, and 203 is a transmitting circuit 2.
02 is a timing circuit that provides a trigger to generate a pulse voltage, 204 is an amplifier circuit that amplifies the received signal obtained by the probe 201, and 205 is a quadrature circuit that performs phase detection of the received signal amplified by the amplifier circuit 204. a reference signal generation circuit that generates a reference signal; 206 a quadrature phase detector that performs quadrature phase detection of the echo signal amplified by the amplifier circuit 204 using the quadrature reference signal from the reference signal generation circuit 205; 207 a quadrature phase detector 206; An integrating circuit integrates the phase-detected orthogonal phase signal over the interval in which the timing signal of the timing circuit 203 is generated; 208 is a sample hold circuit that holds the integration result of the integrating circuit 207; and 209 controls the transmitting circuit 202 and the amplifier circuit 204. This is a control circuit that

次にその動作について説明する。タイミング回路203
では、送信タイミング信号231、積分回路207のゲ
ート信号232、積分回路207のリセット信号233
を発生している。送信タイミング信号231は送信回路
202のトリガ入力221にパルス電圧を発生するタイ
ミングを与え、トリガによって発生したパルス電圧は駆
動出力223よシ探触子201の振動子に加えられる。
Next, its operation will be explained. timing circuit 203
Then, the transmission timing signal 231, the gate signal 232 of the integrating circuit 207, and the reset signal 233 of the integrating circuit 207
is occurring. The transmission timing signal 231 gives timing for generating a pulse voltage to the trigger input 221 of the transmission circuit 202, and the pulse voltage generated by the trigger is applied to the vibrator of the probe 201 through the drive output 223.

振動子は一般に圧電材料からなり、パルス電圧によって
励振させられた振動子は生体中に超音波を送信し、生体
からは超音波の伝搬時間に応じた深度から反射したエコ
ー信号が探触子201へ到達する。エコー信号は探触子
201で電気信号に変換され、増@回路204で適度に
増幅された後、直交位相検波器206に加えられる。直
交位相検波器206では、エコー信号入力261に加え
られるエコー信号を実部人力262X、虚部入力262
yの直交基準信号で直交検波し、実部出力263X、虚
部出力263yに出力する。直交位相検波器206で直
交検波された検波出力263x、263yには、平均値
が直交基準信号とエコー信号の位相差電圧となる信号が
得られ、積分回路207では実部出力263x、虚部出
力263yをそれぞれ積分する。積分の区間はタイミン
グ回路203の積分ゲート信号232で決定され、送信
タイミング信号231を基準にしたときの時刻と積分す
る時間幅が与えられる。積分後は積分出力271 X 
、2717に直交位相差電圧の積分区間内の総和が現わ
れる。サンプルホールド回路208で積分出力271 
X 、2717の直交位相差電圧の総和を積分終了直後
に保持することにより以上の一連の動作結果が直交信号
として実部が出力Xに、虚部が出力Yに出力される。保
持後、積分回路207はリセット信号233によってリ
セットされる。
The vibrator is generally made of a piezoelectric material, and the vibrator excited by a pulse voltage transmits ultrasound into the living body, and echo signals reflected from the living body from a depth corresponding to the propagation time of the ultrasound are sent to the probe 201. reach. The echo signal is converted into an electric signal by the probe 201, moderately amplified by the amplifier circuit 204, and then applied to the quadrature phase detector 206. The quadrature phase detector 206 converts the echo signal applied to the echo signal input 261 into a real part 262X and an imaginary part input 262
Orthogonal detection is performed using an orthogonal reference signal of y, and outputted to a real part output 263X and an imaginary part output 263y. A signal whose average value is the phase difference voltage between the quadrature reference signal and the echo signal is obtained from the detection outputs 263x and 263y subjected to quadrature detection by the quadrature phase detector 206, and the integrating circuit 207 outputs a real part 263x and an imaginary part output. 263y are integrated. The integration period is determined by the integration gate signal 232 of the timing circuit 203, and is given the time based on the transmission timing signal 231 and the time width for integration. After integration, the integral output is 271
, 2717, the sum of the quadrature phase difference voltages within the integration interval appears. Integral output 271 with sample hold circuit 208
By holding the sum of the orthogonal phase difference voltages of X and 2717 immediately after the completion of integration, the results of the above series of operations are output as orthogonal signals, with the real part being output to the output X and the imaginary part being output to the output Y. After holding, the integrating circuit 207 is reset by the reset signal 233.

発明が解決しようとする問題点 しかし、以上のような従来の構成では、血流以外の静止
した組織からのエコー信号を捕えた場合、積分回路20
7の積分出力271 X 、2717の少なくとも一方
が常に飽和してしまうため、直交ドラグラシフト信号出
力X、Yには信号が出力されないという現象が生じてい
た。第5図は積分回路207の動作を説明するもので、
同図aは送信タイミングSと送信パルス電圧Tを示して
いる。
Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration as described above, when an echo signal from a stationary tissue other than blood flow is captured, the integration circuit 20
Since at least one of the integral outputs 271X and 2717 of 7 is always saturated, a phenomenon has occurred in which no signal is output to the orthogonal drag-shift signal outputs X and Y. FIG. 5 explains the operation of the integrating circuit 207.
Figure a shows the transmission timing S and the transmission pulse voltage T.

同図すに積分信号Gとエコー信号Iの関係を示すように
主に血流からのエコー信号工を捕えた場合、エコー信号
Iの強度は比較的弱く、位相も毎回変化するため、積分
出力271 X 、2717にはドツプラシフト信号が
現われるが、同図Cに示すように主に静止した組織から
のエコー信号工を捕えると直交基準信号とエコー信号の
相対的な位相が毎回はぼ一定となシ、積分出力271!
、2717にはドツプラシフト信号が直流成分に重畳し
た信号が出力される。しかし、増幅回路204の利得が
必要以上に大きい場合や、積分信号Gの積分区間が長い
場合、直流成分も増幅され、ドツプラシフト信号は積分
回路207の飽和電圧のため出力されず、常に飽和電圧
Zのみがサンプルホールド回路208を通し、出力X、
Yに現われてしまう。
As shown in the figure, which shows the relationship between the integral signal G and the echo signal I, when echo signals mainly from blood flow are captured, the intensity of the echo signal I is relatively weak and the phase also changes each time, so the integral output Doppler shift signals appear at 271 C, integral output 271!
, 2717 output a signal in which a Doppler shift signal is superimposed on a DC component. However, if the gain of the amplifier circuit 204 is larger than necessary, or if the integration interval of the integral signal G is long, the DC component will also be amplified, and the Doppler shift signal will not be output due to the saturation voltage of the integrating circuit 207, and will always be at the saturation voltage Z. Only the sample and hold circuit 208 passes through the output X,
It appears in Y.

従って周波数分析を行なっても、結果が連続または間歇
にしか得られず、出力X、Yのどちらか一方が以上のよ
うな状態に陥った場合でも血流が両方向に表示される等
、故障と紛られしい状態となり、血流測定を行なうに当
り臨床上の問題となっていた。
Therefore, even if frequency analysis is performed, results can only be obtained continuously or intermittently, and even if either the output This created a confusing situation, posing a clinical problem when blood flow was measured.

そこで、本発明は上記従来の問題点を解決するもので、
静止した組織からのエコー信号を捕えた場合にドツプラ
シフト信号の欠落を防止することができるようにした超
音波パルスドツプラ血流計を提供しようとするものであ
る。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned conventional problems.
An object of the present invention is to provide an ultrasonic pulse Doppler blood flow meter that can prevent Doppler shift signals from being dropped when echo signals from stationary tissue are captured.

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、超音波パルスを送受信する探触子と、こ・の探触
子を駆動する送信回路と、この送信回路にパルス電圧を
発生するタイミング信号を与えるタイミング回路と、こ
のタイミング回路によるタイミング信号に同期して直交
基準信号を発生する基準信号発生回路と、前記探触子て
受信したエコー信号を増幅する増幅回路と、この増幅回
路で増幅されたエコー信号を前記直交基準信号で直交位
相検波する位相検波器と、この位相検波器の直交位相信
号を前記タイミング信号に同期して積分する積分回路と
、この積分回路が飽和状態であることを検出して状態信
号を出力するコンパレータと、このコンパレータの状態
信号を受け、警告を発する制御と積分回路の時定数の制
御と増幅回路の利得の制御を選択的に若しくは組合わせ
て行なう制御回路を具備したものである。
Means for solving the problems and technical means of the present invention for solving the above problems include a probe that transmits and receives ultrasonic pulses, a transmission circuit that drives this probe, A timing circuit that provides a timing signal to generate a pulse voltage to this transmitter circuit, a reference signal generation circuit that generates a quadrature reference signal in synchronization with the timing signal from this timing circuit, and amplifies the echo signal received by the probe. a phase detector that performs orthogonal phase detection of the echo signal amplified by the amplifier circuit using the orthogonal reference signal; and an integrating circuit that integrates the orthogonal phase signal of the phase detector in synchronization with the timing signal. , a comparator that detects that this integrating circuit is in a saturated state and outputs a status signal, a control that issues a warning upon receiving the status signal of this comparator, controls the time constant of the integrating circuit, and controls the gain of the amplifier circuit. It is equipped with a control circuit that performs the control selectively or in combination.

作用 本発明は、上記構成によシ、タイミング回路で発生した
送信タイミング信号によシ送信回路にパルス電圧を発生
するタイミングを与え、パ/L/ スミ1圧は探触子の
振動子に加わる。パルス電圧によって励振させられた振
動子は生体中に超音波を送信し、生体からは超音波の伝
搬時間に応じた深度から反射したエコー信号が探触子へ
到達する。探触子でエコー信号は電気信号に変換され、
増幅回路で適度に増幅された後、位相検波器に加わる。
According to the above-mentioned structure, the present invention gives timing for generating a pulse voltage to the transmission circuit by the transmission timing signal generated by the timing circuit, and the P/L/Sumi 1 pressure is applied to the transducer of the probe. . The vibrator excited by the pulse voltage transmits ultrasonic waves into the living body, and echo signals reflected from the living body from a depth corresponding to the propagation time of the ultrasonic waves reach the probe. The echo signal is converted into an electrical signal by the probe,
After being appropriately amplified by the amplifier circuit, it is applied to the phase detector.

位相検波器では、エコー信号を直交基準信号で直交検波
して出力する。位相検波器で直交検波された検波出力に
は、平均値が直交基準信号とエコー信号の位相差電圧と
なる信号が得られ、積分回路でそれぞれ積分する。積分
の区間はタイミング回路の積分ゲート信号で決定され、
送信タイミング信号を基準にしたときの時刻と積分する
時間幅が与えられる。積分後は位相差電圧の積分区間内
の総和が出力される。積分回路の出力が飽和状態となっ
たとき、コンパレータは制御回路に状態信号を送る。制
御回路では飽和状態が数多く発生した場合、表示器等に
警告を発する等の制御を行なうことによシ使用者は利得
を下げる等の適切な処理を行なうことができる。また警
告を発する他に、自動的に利得を下げ、または積分回路
の時定数を大きくするといった制御を行なうことができ
る。
The phase detector performs orthogonal detection of the echo signal using the orthogonal reference signal and outputs the result. A signal whose average value is the phase difference voltage between the orthogonal reference signal and the echo signal is obtained from the detection output obtained by orthogonal detection by the phase detector, and each is integrated by an integrating circuit. The interval of integration is determined by the integration gate signal of the timing circuit,
The time based on the transmission timing signal and the time width for integration are given. After integration, the sum total within the integration interval of the phase difference voltage is output. When the output of the integrator circuit reaches saturation, the comparator sends a status signal to the control circuit. If a large number of saturation conditions occur in the control circuit, the user can take appropriate measures such as lowering the gain by issuing a warning on a display or the like. In addition to issuing a warning, control such as automatically lowering the gain or increasing the time constant of the integrating circuit can be performed.

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について詳
細に説明する。第1図は本発明の一実施例における超音
波パルスドツプラ血流計のブロック図である。第1図に
おいて、1は生体に対して超音波パルスを送受信する探
触子、2は探触子1が超音波を発生するだめの駆動電圧
を発生する送信回路、3は送信回路2がパルス電圧を発
生するトリガを与えるタイミング回路、4は探触子1で
得られた受信信号を増幅する増幅回路、6は増幅回路4
で増幅された受信信号の位相検波をするための直交基準
信号を発生する基準信号発生回路、6は基準信号発生回
路6の直交基準信号で増幅回路4で増幅されたエコー信
号を直交位相検波する位相検波器、7は位相検波器6で
位相検波された直交位相信号をタイミング回路3のタイ
ミング信号が発生する区間積分する積分回路、8は積分
回路7の積分結果を保持するサンプルホールド回路、1
0は積分回路7の実部量カフ1x1虚部出カフ17の飽
和状態を検出するコンパレータ回路、9は送信回路2、
増幅回路4、積分回路7及び表示手段(図示せず)等を
制御する制御回路である。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic pulse Doppler blood flow meter in one embodiment of the present invention. In Fig. 1, 1 is a probe that transmits and receives ultrasonic pulses to and from a living body, 2 is a transmitter circuit that generates a driving voltage for the probe 1 to generate ultrasonic waves, and 3 is a transmitter circuit that generates pulses from the transmitter circuit 2. 4 is an amplifier circuit that amplifies the received signal obtained by the probe 1; 6 is an amplifier circuit 4 that provides a trigger to generate a voltage;
A reference signal generation circuit 6 generates a quadrature reference signal for phase detection of the received signal amplified by the reference signal generation circuit 6, and a reference signal generation circuit 6 detects the quadrature phase of the echo signal amplified by the amplifier circuit 4 using the quadrature reference signal of the reference signal generation circuit 6. 1 is a phase detector; 7 is an integration circuit that integrates the orthogonal phase signal phase-detected by the phase detector 6 over the interval in which the timing signal of the timing circuit 3 is generated; 8 is a sample hold circuit that holds the integration result of the integration circuit 7;
0 is a comparator circuit that detects the saturation state of the real part cuff 1x1 imaginary part output cuff 17 of the integrating circuit 7; 9 is the transmitting circuit 2;
This is a control circuit that controls the amplifier circuit 4, the integration circuit 7, display means (not shown), and the like.

コンパレータ回路10の詳細を第2図によって説明する
と、111.112は積分回路7のそれぞれの実部品カ
フ1x、・虚部量カフ17の電圧を絶対値に変換する絶
対値回路、113,114はしきい値電圧Eと絶対値回
路111,112の電圧を比較する電圧比較器、115
はしきい値電圧を設定する直流電源、116は電圧比較
器113゜114のそれぞれの出力を加算する論理和ゲ
ート、117は論理和ゲート116から発せられたパル
ス列の平均電圧を求めるローパスフィルタ、118はロ
ーパスフィルタ117で求めた平均電圧をしきい値と比
較する電圧比較器、119はしきい値電圧を設定する直
流電源で、電圧比較器118の状態信号出力101は第
1図に示すように制御回路9に接続されている。
The details of the comparator circuit 10 will be explained with reference to FIG. 2. 111 and 112 are the actual component cuffs 1x of the integrating circuit 7, the absolute value circuits that convert the voltage of the imaginary part cuff 17 into absolute values, and 113 and 114 are the a voltage comparator 115 that compares the threshold voltage E and the voltages of the absolute value circuits 111 and 112;
116 is an OR gate that adds the respective outputs of the voltage comparators 113 and 114; 117 is a low-pass filter that calculates the average voltage of the pulse train emitted from the OR gate 116; 118 is a DC power supply that sets a threshold voltage; 1 is a voltage comparator that compares the average voltage obtained by the low-pass filter 117 with a threshold value, 119 is a DC power supply that sets the threshold voltage, and the status signal output 101 of the voltage comparator 118 is as shown in FIG. It is connected to the control circuit 9.

次に上記実施例の動作について説明する。タイミング回
路3では、送信タイミング信号31、積分回路ゲート信
号32、積分回路7のリセット信号33を発生している
。送信タイミング信号31は送信回路2のトリガ入力2
1にパルス電圧を発生するタイミングを与え、トリガに
よって発生したパルス電圧は駆動出力23よシ探触子1
の振動子に加わる。振動子は一般に圧電材料からなシ、
パルス電圧によって励振させられた振動子は生体中に超
音波を送信し、生体からは超音波の伝搬時間に応じた深
度から反射したエコー信号が探触子1へ到達する。探触
子1でエコー信号は電気信号に変換され、増幅回路4で
適度に増幅された後、位相検波器6に加わる。位相検波
器6では、エコー信号入力61に加わるエコー信号を基
準信号発生回路5の実部入力62X、虚部入力627の
直交基準信号で直交検波し、実部出力63X 、 63
Yに出力する。位相検波器6で直交検波された検波出力
63X 、637には、平均値が直交基準信号とエコー
信号の位相差電圧となる信号が得られ、積分回路7では
実部出力63X、虚部出力637をそれぞれ積分する。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. The timing circuit 3 generates a transmission timing signal 31, an integrating circuit gate signal 32, and a reset signal 33 for the integrating circuit 7. The transmission timing signal 31 is the trigger input 2 of the transmission circuit 2.
1 to generate a pulse voltage, and the pulse voltage generated by the trigger is applied to the drive output 23 and the probe 1.
oscillator. The vibrator is generally made of piezoelectric material,
The vibrator excited by the pulse voltage transmits ultrasonic waves into the living body, and echo signals reflected from the living body from a depth corresponding to the propagation time of the ultrasonic waves reach the probe 1 . The echo signal is converted into an electric signal by the probe 1, moderately amplified by the amplifier circuit 4, and then applied to the phase detector 6. In the phase detector 6, the echo signal applied to the echo signal input 61 is orthogonally detected using the orthogonal reference signals of the real part input 62X and imaginary part input 627 of the reference signal generation circuit 5, and the real part outputs 63X, 63
Output to Y. A signal whose average value is the phase difference voltage between the orthogonal reference signal and the echo signal is obtained from the detection outputs 63 Integrate each.

積分の区間はタイミング回路3の積分ゲート信号32で
決定され、送信タイミング信号31を基準にしたときの
時刻と積分する時間幅が与えられる。積分後は積分比カ
フ1x。
The integration period is determined by the integration gate signal 32 of the timing circuit 3, and is given the time based on the transmission timing signal 31 and the time width for integration. After integration, integrate ratio cuff 1x.

717に直交位相差電圧の積分区間内の総和が現われる
。実部出カフ1X、虚部量カフ17に現われた直交位相
差電圧の総和電圧はコンパレータ回路10によシ飽和状
態が検出され、コンパレータ回路1oは実部出カフ1X
か虚部量カフ1yが飽和したことを制御回路9に報する
。制御回路9では飽和状態にあることを図示しないテレ
ビ画面、パイロットランプ等の表示手段を介して使用者
に警告し、増幅回路4の利得を下げるか、積分回路7の
時定数を大きくする等の適切な処置を選択的に又は組合
わせて要求する。また飽和状態にあるとき、以上の様な
処置を制御回路9が自動的に行なうことも可能でるる。
At 717, the sum of the quadrature phase difference voltages within the integral interval appears. The comparator circuit 10 detects the saturated state of the total voltage of the orthogonal phase difference voltages appearing on the real output cuff 1X and the imaginary part quantity cuff 17, and the comparator circuit 1o detects the real output cuff 1X.
The control circuit 9 is informed that the imaginary part amount cuff 1y is saturated. The control circuit 9 warns the user of the saturation state through a display means (not shown) such as a television screen or pilot lamp, and takes measures such as lowering the gain of the amplifier circuit 4 or increasing the time constant of the integrating circuit 7. Request appropriate treatment selectively or in combination. Further, when the saturation state is reached, the control circuit 9 can automatically perform the above-mentioned measures.

しかし、飽和状態は強い血流を捕えた場合にも発生する
ため、特に自動的に制御を行なうにあっては血流による
飽和状態を無視して制御しなければ正常に出力されてい
る直交ドツプラシフト信号を却って悪化させてしまうこ
とになる。そこでコンパレータ回路10では、飽和状態
が単位時間内に数多く発生した場合にのみ状態出力1o
1を制御回路eに伝え、増幅回路4、積分回路7の時定
数等を制御する。このコンパレータ回路10の制御回路
eに対する動作を更に詳細に説明すると、先ず第3図に
おいて直流電源115のしきい値電圧2を積分回路7の
飽和電圧付近に設定する。積分回路7の出力波形は強い
血流を捕えた場合、第3図乙に示す積分波形T。
However, since saturation occurs even when strong blood flow is captured, it is especially important to ignore the saturation caused by blood flow when controlling automatically, otherwise the orthogonal Doppler shift will be output normally. This will actually worsen the signal. Therefore, the comparator circuit 10 outputs a state output of 1o only when many saturation states occur within a unit time.
1 is transmitted to the control circuit e to control the time constants, etc. of the amplifier circuit 4 and the integration circuit 7. To explain in more detail the operation of the comparator circuit 10 with respect to the control circuit e, first, in FIG. When a strong blood flow is captured, the output waveform of the integrating circuit 7 is an integral waveform T shown in FIG.

のようになシ、静止した部位を捕えた場合は第3図すに
示す積分波形T2のようになる。積分波形T1. T2
のいずれの場合も第2図に示した絶対値回路111,1
12を通し、しきい値電圧Eを越える信号を電圧比較器
113,114で検出する。
If a stationary part is captured, the integral waveform T2 shown in FIG. 3 will be obtained. Integral waveform T1. T2
In either case, the absolute value circuit 111,1 shown in FIG.
12, and voltage comparators 113 and 114 detect signals exceeding the threshold voltage E.

電圧比較器113,114の出力はT、 、 T2それ
ぞれについてC1,C2のようKなる。C,、C2の信
号の平均電圧はローパスフィルり17を通すことによっ
て破線で示したものが得られる。そこでしきい値電圧を
直流電源119で適当に設定してC+ I C2の平均
電圧と比較することにより飽和の多い場合は電圧比較器
118が制御回路9に対して状態信号を出力101より
伝える。
The outputs of the voltage comparators 113 and 114 are K such as C1 and C2 for T, , and T2, respectively. The average voltage of the signals C, , C2 is passed through a low-pass filter 17 to obtain the average voltage shown by the broken line. Therefore, the threshold voltage is appropriately set by the DC power supply 119 and compared with the average voltage of C+IC2, and if saturation is high, the voltage comparator 118 transmits a status signal to the control circuit 9 from the output 101.

一方、サンプルホールド回路8で、積分比カフ1 X 
、 717の直交位相差電圧の総和を積分終了直後に保
持することにより直交信号として実部が出力X、虚部が
出力Yに出力される。保持後、積分回路7はリセット信
号33によってリセットされる。
On the other hand, in the sample hold circuit 8, the integral ratio cuff 1
, 717 is held immediately after the integration, the real part is output as the output X and the imaginary part is output as the output Y as an orthogonal signal. After holding, the integrating circuit 7 is reset by the reset signal 33.

発明の効果 以上要するに本発明は超音波パルスを送受信する探触子
と、との探触子を駆動する送信回路と、この送信回路に
パルス電圧を発生するタイミング信号を与えるタイミン
グ回路と、このタイミング回路によるタイミング信号に
同期して直交基準信号を発生する基準信号発生回路と、
前記探触子て受信したエコー信号を増幅する増幅回路と
、この増幅回路で増幅されたエコー信号を前記直交基準
信号で直交位相検波する位相検波器と、この位相検波器
の直交位相信号を前記タイミング信号に同期して積分す
る積分回路と、この積分回路が飽和状態にあることを検
出して状態信号を出力するコンパレータと全具備する超
音波パルスドップラ血流計を提供するもので、積分回路
の出力が飽和状態にあることをコンパレータにより検出
し、このコンパレータの検出信号に応じて警告を発する
制御、増幅回路の利得の制御、積分回路の時定数の制御
を行なうので、ドツプラシフト信号の欠落が及ぼす周波
数分析結果の不連続性を防止することができ、診断上そ
の効果は大である。
Effects of the Invention In summary, the present invention provides a probe that transmits and receives ultrasonic pulses, a transmitter circuit that drives the probe, a timing circuit that provides a timing signal for generating a pulse voltage to the transmitter circuit, and a timing circuit that provides a timing signal for generating a pulse voltage to the transmitter circuit. a reference signal generation circuit that generates an orthogonal reference signal in synchronization with a timing signal from the circuit;
an amplifier circuit that amplifies the echo signal received by the probe; a phase detector that detects the quadrature phase of the echo signal amplified by the amplifier circuit using the quadrature reference signal; We provide an ultrasonic pulse Doppler blood flow meter that is fully equipped with an integrating circuit that integrates in synchronization with a timing signal, and a comparator that detects that this integrating circuit is in a saturated state and outputs a status signal. A comparator detects that the output of the signal is in a saturated state, and in accordance with the detection signal of this comparator, control is performed to issue a warning, control the gain of the amplifier circuit, and control the time constant of the integration circuit, thereby eliminating the possibility of missing Doppler shift signals. It is possible to prevent discontinuities in the frequency analysis results that may occur, which is highly effective in terms of diagnosis.

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

第1図乃至第3図は本発明の超音波パルスドツプラ血流
計の一実施例を示し、第1図はブロック図、第2図はコ
ンパレータ回路のブロック図、第3図a、bはその出力
波形図、第4図は従来の超音波パルスドツプラ血流計の
ブロック図、第6図&乃至Cは積分回路の動作説明用の
出力波形図である。 1・・・・・・探触子、2・・・・・・送信回路、3・
・・・・・タイミング回路、4・・・・・・増幅回路、
5・・・・・・基準信号発生回路、6・・・・・・位相
検波器、7・・・・・・積分回路、8・・・・・・サン
プルホールド回路、9・・・・・・制御回路、10・・
・・・・コンパレータ回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名憾 13図 (αJ <b、E−−−−−−−−−−
1 to 3 show an embodiment of the ultrasonic pulsed Doppler blood flow meter of the present invention, FIG. 1 is a block diagram, FIG. 2 is a block diagram of a comparator circuit, and FIGS. 3 a and 3 are outputs thereof. FIG. 4 is a block diagram of a conventional ultrasonic pulse Doppler blood flow meter, and FIGS. 6 and 6C are output waveform diagrams for explaining the operation of the integrating circuit. 1...Probe, 2...Transmission circuit, 3.
...Timing circuit, 4...Amplification circuit,
5... Reference signal generation circuit, 6... Phase detector, 7... Integrating circuit, 8... Sample hold circuit, 9...・Control circuit, 10...
...Comparator circuit. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 超音波パルスを送受信する探触子と、この探触子を駆動
する送信回路と、この送信回路にパルス電圧を発生する
タイミング信号を与えるタイミング回路と、このタイミ
ング回路によるタイミング信号に同期して直交基準信号
を発生する基準信号発生回路と、前記探触子で受信した
エコー信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路で増幅
されたエコー信号を前記直交基準信号で直交位相検波す
る位相検波器と、この位相検波器の直交位相信号を前記
タイミング信号に同期して積分する積分回路と、この積
分回路が飽和状態にあることを検出して状態信号を出力
するコンパレータと、このコンパレータの状態信号を受
け、警告を発する制御と積分回路の時定数の制御と増幅
回路の利得の制御を選択的に若しくは組合わせて行なう
制御回路を具備したことを特徴とする超音波パルスドッ
プラ血流計。
A probe that transmits and receives ultrasonic pulses, a transmitter circuit that drives this probe, a timing circuit that provides a timing signal to generate a pulse voltage to this transmitter circuit, and an orthogonal probe that is synchronized with the timing signal from this timing circuit. a reference signal generation circuit that generates a reference signal; an amplifier circuit that amplifies the echo signal received by the probe; and a phase detector that performs orthogonal phase detection of the echo signal amplified by the amplifier circuit using the orthogonal reference signal. , an integrating circuit that integrates the quadrature phase signal of this phase detector in synchronization with the timing signal, a comparator that detects that this integrating circuit is in a saturated state and outputs a state signal, and a state signal of this comparator. 1. An ultrasonic pulse Doppler blood flow meter comprising a control circuit that selectively or in combination performs control for receiving and issuing a warning, controlling the time constant of an integrating circuit, and controlling the gain of an amplifier circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112544A (en) * 1989-09-28 1991-05-14 Shimadzu Corp Doppler tomographic ultrasonic diagnosing device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03112544A (en) * 1989-09-28 1991-05-14 Shimadzu Corp Doppler tomographic ultrasonic diagnosing device

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