JPS63150057A

JPS63150057A - 超音波ドプラ血流観測装置

Info

Publication number: JPS63150057A
Application number: JP29656486A
Authority: JP
Inventors: 宏信本郷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1988-06-22

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、超音波ドアラｒｆｎ流観測装置に係り、血流
によるドプラ偏移の周波数スペクトラムを表示する装置
に関する。

（従来の技術）生体内の血流に送波された周波数ｆｃの超音波は、流動
する血流により散乱されて周波数ｆｄのドプラ偏移を生
ずるため、受波される超音波の周波数ｆは、ｆ＝ｆｃ＋
ｆｄとなる。ここで、このドプラ偏移周波数ｆｄは、 ■；血流速度 θ；超音波ビームが血管となす角度Ｃ；音速で表わされる。上記式より周波数ｆｄは血流速度■を反
映するので、ｆｄを検出することで無侵襲で血流速度Ｖ
＠得ることができる。これがよく知られている超音波ド
プラ血流観測装置の原理である。

このような超音波ドプラ血流観測装置の一例を第３図を
参照して説明する。

同図において、送受波回路２によって駆動される超音波
探触子１から生体内に送波される超音波パルスは、流動
する血流によるドプラ偏移ｆｄを伴う超音波エコーとな
り、前記超音波探触子１を介して送受波回路２に受波さ
れる。位相検波器３は、前記超音波工］−からドプラ偏
移ｆｄを主体とした信号を弁別し、次にレンジゲート回
路４によって、指定された観測点Ｐにおける信号が取り
出される。次に、フィルタ５によりクラッタ（血管壁な
どの遅い動きによる不要な信号）が除去され、ドプラ偏
移ｆｄが得られる。このドプラ偏移ｆｄは、オーディオ
信号として出力される他、周波数分析器（例えば高速フ
ーリエ変換器等）６で分析され、周波数スペクトラムの
時間変化としてリアルタイムで表示されることになる。

尚、この表示を見易くするために、補間回路７によって
前記周波数スペクトラムに周波数方向の補間が施され、
補間された周波数スペクトラムが表示部８に出力される
ことになる。

（発明が解決しようとする問題点）上述した補間回路７における周波数方向の補間曲線の特
性として、従来は一種類の補間曲線しか用いていなかっ
た。この補間曲線としては、凹型補間、凸型補間及びリ
ニア補間等を挙げることができる。

この種の補間曲線を用いた補間について第４図を参照し
て説明する。同図のａ乃至ｅは前記周波数分析器６で得
られた周波数スペクトラムでおり、この各点間の周波数
に対応するスペクトラム（同図の黒点）を補間によって
求めている。同図の実線はリニア補間、破線は凸型補間
、一点鎖線は凹型補間をそれぞれ示している。

ここで、凹型補間、リニア補間の場合には、例えば０点
のスペクトラムの周波数近傍の補間スペクトラムは、０
点よりもかなり低い値になるので、孤立的な値の０点の
スペクトラムが強調されてしまい表示上好ましくなかっ
た。一方、凸型補間の場合には、例えばｂ点のスペクト
ラムの周波数近傍の補間スペクトラムが、ｂ点よりもか
なり高い値になるので、ゼロ付近の値の周波数スペクト
ラム（ｂ点）のところで急激に変化する表示となってい
た。

そこで、本発明の目的とするところは、血流によるドプ
ラ偏移を周波数分析して得られる周波数スペクトラムの
周波数方向の補間を適切に行うことにより、周波数スペ
クトラムの品位を高めることのできる超音波ドプラ血流
観測装置を提供することにおる。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、超音波ドプラ情報より周波数分析して得られ
たドプラ偏移周波数スペクトラムに対し、周波数方向の
補間を施す補間手段として、周波数方向で連続する少な
くとも３点の周波数スペクトラムを入力し、この各点間
の周波数方向の変化を検出するスペクトラム変化検出部
と、このスペクトラ、ム変化検出部からの出力に基づき
、複数種の補間曲線の中から選択された特性に従って最
初の２点間の補間データを発生する補間データ発生部と
を設けて超音波ドプラ血流観測装置を構成している。

（作　用）ドプラ偏移ｆｄを周波数分析して得られる周波数スペク
トラムは、周波数方向に多様な変化をしている。そこで
、本発明では少なくとも３点以上の周波数スペクトラム
の周波数方向の変化を検出し、この結果に基づき複数種
の補間曲線の中から適切な特性を選択し、この特性に従
って最初の２点間を補正するようにしている。こうする
ことで、従来の補間曲線を固定した方式に比較してより
精度が高く、表示上適切な補間を行うことがでぎる。

（実施例）以下、本発明を図示の実施例に基づき具体的に説明する
。

本実施例に係る超音波ドプラ血流観測装置の概略ブロッ
クは第３図に示す通りであるが、同図中の補間回路７に
代えて本実施例では第１図に示す補間回路１０を採用し
ている。

本実施例では、ドプラ偏移ｆｄを周波数分析して得られ
る周波数スペクトラムが第２図の図示ａ乃至ｆに示すよ
うに周波数方向に多様な変化を示しているので、前記補
間回路１０を第１図に示す各ブロックより構成している
。同図において、スペクトラム変化検出部１１は例えば
３点の周波数スペクトラムを入力し、この３点の周波数
方向の変化を検出するものでおる。補間データ発生部１
２は、前記スペクトラム変化検出部１１からの出力に基
づき、複数種の補間曲線のうちのいずれか一つの特性に
従い、最初の２点間の補間データを発生するものでおる
。加算部１３は、前記補間データ発生部１２からの補間
データを、最初の１点の周波数スペクトラムに補間点毎
に加算して出力するものである。

ここで、第２図に示すａ、ｂ間を補間する動作の詳細に
ついて説明する。

本実施例では、補間曲線として第２図に示す凹型、Ｓ型
、逆Ｓ型及び凸型の各特性を採用している。そして、２
点間ａ、ｂを補間するのにいずれの特性を採用するかは
下記の表に従って判断される。

上記表において、条件■乃至■はそれぞれ前記スペクト
ラム変化検出部１１で判断され、条件■中の値にはａ、
ｂのスペクトラムの変化の絶対値が、大又は小でおるか
を区別するための閾値でおる。

第２図に示す２点ａ、ｂは、凹型曲線の条件を満たすの
で、前記補間データ発生部１２より凹型曲線に従った補
間データが発生され、加算部１３でａ点の値に各補間デ
ータを補間点毎に加算することで同図中の２点ａ、ｂ間
が図示の黒丸で示すデータで補間されることになる。そ
して、上記の３点入力を１点ずつ周波数方向へずらして
行うことで、ｂ、０間以降の補間を同様にして行うこと
ができる。即ち、上記表によれば、ｂ、ｃ間はＳ型曲線
、ｃ、ｄ間は逆Ｓ型曲線、ｄ、ｅ間はＳ型曲線、ｅ、ｆ
間は凸型曲線でそれぞれ補間されることになる。

このように、本実施例によれば任意の２点間の周波数ス
ペクトラムを補間するに際して、この２点と次の１点を
含む３点の周波数スペクトラムの周波数方向の変化に基
づき、複数種の補間曲線の中から適切な特性を選択し、
この適切な補間曲線に従い補間を行っている。従って、
例えば第２図中のａ、ｂ間及びす、ｃ間を補間するに際
して、従来のようにゼロ付近の値す点のところで急激に
変化したり、スペクトラム値の大きい孤立的な０点が強
調して表示されることがなく、適切に補間を行うことが
可能となる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例
えば、上記実施例では周波数方向の変化を３点のスペク
トラムを入力して検出し、これを用いて最初の２点間の
補間を行い、後は１点ずつずらしながら同様な補間動作
を行うものであるが、用いるスペクトラムの点数はこれ
に限定されるものではなく、４点以上の値によりより緻
密な周波数方向の変化を検出して補間曲線を選択するよ
うにしてもよい。また、補間曲線としても上述した４種
類のものに限定されるものではない。

さらに、補間動作として補間データを加算する方式以外
に、直接補間された周波数スペクトラムを発生する方式
であってもよい。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば３点以上の周波数
スペクトラムの周波数方向の変化に基づき、複数種の補
間曲線の中から適切な特性を選択し、この特性に従い補
間動作を行っているので、従来のように１種類に固定さ
れた補間曲線に従った補間と比べて、より精度が高く、
かつ、適切な表示を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の主要構成部である補間手段のブロック
図、第２図は本発明による補間動作の一例を説明するた
めの特性図、第３図は超音波ドプラ血流観測装置の全体
構成を示すブロック図、第４図は従来の補間動作の３つ
の例を示す特性図である。１Ｑ・・・補間手段、１１・・・スペクトラム変化検出部、１２・・・補間データ発生部。代理人　弁理士　則　　近　　憲　　缶周　　　　　大
　　　胡　　　典　　　夫廚衰姿□ 第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）超音波パルスを生体内に送受波する手段と、生体
内の血流によりドプラ偏移を生じて受波された超音波エ
コーから生体内の任意点におけるドプラ変位を弁別する
手段と、弁別されたドプラ偏移を周波数分析する手段と
、周波数分析して得られたドプラ偏移周波数スペクトラ
ムに周波数方向の補間を施す補間手段と、補間が施され
た周波数スペクトラムを血流に対応する信号として表示
する手段とを具備した超音波ドプラ血流観測装置におい
て、前記補間手段は、周波数方向で連続する少なくとも
３点の周波数スペクトラムを入力し、この各点間の周波
数方向の変化を検出するスペクトラム変化検出部と、こ
のスペクトラム変化検出部からの出力に基づき、複数種
の補間曲線の中から選択された特性に従って最初の２点
間の補間データを発生する補間データ発生部とを設けて
構成したことを特徴とする超音波ドプラ血流観測装置。
（２）補間データ発生部は、補間曲線として凹型、凸型
、Ｓ型及び逆Ｓ型を備えた特許請求の範囲第１項記載の
超音波ドプラ血流観測装置。