JPS6359942A - 超音波診断装置 - Google Patents
超音波診断装置Info
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- JPS6359942A JPS6359942A JP61203459A JP20345986A JPS6359942A JP S6359942 A JPS6359942 A JP S6359942A JP 61203459 A JP61203459 A JP 61203459A JP 20345986 A JP20345986 A JP 20345986A JP S6359942 A JPS6359942 A JP S6359942A
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- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 8
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、Bモード表示の装置に、運動物体からの反射
波に色付けするカラーフローマッピング機能を付加した
超音波診断装置に関する、。
波に色付けするカラーフローマッピング機能を付加した
超音波診断装置に関する、。
(従来の技術)
超音波パルスが被検体に放射すると反射体からエコーが
戻ってくるが、この反射体が運動していると、受信され
るエコーの周波数は送信周波数と異なり、反射体が探触
子の方に向かって動いているときは受信周波数は送信周
波数より高く、逆に遠ざかる時は低くなる。そして、そ
の周波数偏移は反射体の運動速庶に比例する、。このド
プラー効果を利用して、例えば心臓や血管内を流れる血
液の方向と速さを知ることができる。
戻ってくるが、この反射体が運動していると、受信され
るエコーの周波数は送信周波数と異なり、反射体が探触
子の方に向かって動いているときは受信周波数は送信周
波数より高く、逆に遠ざかる時は低くなる。そして、そ
の周波数偏移は反射体の運動速庶に比例する、。このド
プラー効果を利用して、例えば心臓や血管内を流れる血
液の方向と速さを知ることができる。
ところで、超音波パルスの反射には固定物体によるもの
と運動物体によるものとがあり、特に運動物体に注目す
るときは固定物体による反射信号を消去して運動物体の
反射信号のみを表示した方が分り易いので、その目的の
ために、運動物体の反射信号のみを取出すM T I
(Moving Targetl ndicator)
が用いられている。
と運動物体によるものとがあり、特に運動物体に注目す
るときは固定物体による反射信号を消去して運動物体の
反射信号のみを表示した方が分り易いので、その目的の
ために、運動物体の反射信号のみを取出すM T I
(Moving Targetl ndicator)
が用いられている。
MTrについて考察する、と、固定物体を消去するため
に1周期前のビデオと次の周期のビデオの差をとって運
動物体だけを取り出しているが、今このビデオを数式で
表わすと Vl =ASin (2π[DL−φ0)ここに f
D・・・運動物体の反射により生じたドブラ効果による
周波数偏移 φ0・・・4πRo/λ Ro・・・超音波探触子から物体までの距離λ ・・・
音波の波長 A ・・・ビデオ信号の振幅 1周期後のビデオは次式で表わせる。
に1周期前のビデオと次の周期のビデオの差をとって運
動物体だけを取り出しているが、今このビデオを数式で
表わすと Vl =ASin (2π[DL−φ0)ここに f
D・・・運動物体の反射により生じたドブラ効果による
周波数偏移 φ0・・・4πRo/λ Ro・・・超音波探触子から物体までの距離λ ・・・
音波の波長 A ・・・ビデオ信号の振幅 1周期後のビデオは次式で表わせる。
V2 =ASin (2πfo(t+T)−φ0)こ
こで T・・・パルス繰返し周期 従って、MTI出力Vは V=V2−Vt =2Asin yrf D Txco
s(2πf o (t +T/2>−φo ) −(
1)となる。(1)式から明らかな通りMTr信号の振
幅は2 A sinπfoTでパルス繰返し周期が一定
であれば周波数偏移fDで決まる。従って、MTI信号
の振幅が分れば周波数偏移が分り、更に運動物体の運動
速度が分り、又、その正負によって運動方向が分ること
になる。
こで T・・・パルス繰返し周期 従って、MTI出力Vは V=V2−Vt =2Asin yrf D Txco
s(2πf o (t +T/2>−φo ) −(
1)となる。(1)式から明らかな通りMTr信号の振
幅は2 A sinπfoTでパルス繰返し周期が一定
であれば周波数偏移fDで決まる。従って、MTI信号
の振幅が分れば周波数偏移が分り、更に運動物体の運動
速度が分り、又、その正負によって運動方向が分ること
になる。
しかしながら、固定した反射物体に関する情報も又医用
超音波診断装置では重要な意味を持っている。何故なら
ば、上記の情報が無いと表示画面中のどこが何を表わす
のか同定できないし、又、単に移動中の物体を表示した
だけではそれが何であるかを判別することが困難である
。このため、固定物体の表示と運動物体の表示とを同一
画面上に共通に表示して相互に識別するために運動物体
による反射信号にはカラー表示をするカラーフローマツ
ピング機能を付加した超音波診断装置がある。この超音
波診断装置では固定物体のBモード表示画像には白黒の
輝度表示を行い、運動物体に対してはカラー表示を行っ
て固定物体と運動物体の反射の識別をしている。
超音波診断装置では重要な意味を持っている。何故なら
ば、上記の情報が無いと表示画面中のどこが何を表わす
のか同定できないし、又、単に移動中の物体を表示した
だけではそれが何であるかを判別することが困難である
。このため、固定物体の表示と運動物体の表示とを同一
画面上に共通に表示して相互に識別するために運動物体
による反射信号にはカラー表示をするカラーフローマツ
ピング機能を付加した超音波診断装置がある。この超音
波診断装置では固定物体のBモード表示画像には白黒の
輝度表示を行い、運動物体に対してはカラー表示を行っ
て固定物体と運動物体の反射の識別をしている。
(発明が解決しようとする問題点)
ところでMTIのためのカラー表示には、カラーテレビ
ジョンと同様にR,G、Bの3原色を用いて行っており
、従来Bモード用及び3原色R1G、B用の4枚のフレ
ームメモリ(以下FMという)を使用していて極めて不
経済である。
ジョンと同様にR,G、Bの3原色を用いて行っており
、従来Bモード用及び3原色R1G、B用の4枚のフレ
ームメモリ(以下FMという)を使用していて極めて不
経済である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、Bモード表示と運動物体のカラー表示を同時に行いな
がらFMの所要量を増加させることなく、ディジタルス
キャンコンバータ(以下DSCという)のコスト上昇の
無いカラーマツピング機能を付加した超音波診断装置を
実現することにある。
、Bモード表示と運動物体のカラー表示を同時に行いな
がらFMの所要量を増加させることなく、ディジタルス
キャンコンバータ(以下DSCという)のコスト上昇の
無いカラーマツピング機能を付加した超音波診断装置を
実現することにある。
(問題点を解決するための手段)
上記の問題点を解決する本発明は、Bモード表示の装置
に、運動物体からの反射波に色付けするカラーフローマ
ツピング機能を付加した超音波診断装置において、エン
コーダとデコーダを設けて、運動物体からの反射波が存
在する場合に、Bモードビデオディジタル信号の小振幅
信号領域をカラーフローマツピング表示信号領域に割振
って、運動方向を表示せしめることを特徴とするのもの
である。
に、運動物体からの反射波に色付けするカラーフローマ
ツピング機能を付加した超音波診断装置において、エン
コーダとデコーダを設けて、運動物体からの反射波が存
在する場合に、Bモードビデオディジタル信号の小振幅
信号領域をカラーフローマツピング表示信号領域に割振
って、運動方向を表示せしめることを特徴とするのもの
である。
(作用)
固定目標からの反射波に対するBモードビデオ信号の小
振幅領域に、エンコーダにより運動物体からの反射波の
順流、逆流の別及び複数の流れの状態を表示するコーデ
ィングを行い、FMにはBモードビデオ信号の減縮した
ディジタル信号と共に格納する。流れの無い状態の部分
ではBモードビデオ信号を元のビット数で表示するよう
に切替え格納する。FMの出力の小振幅領域に該当する
部分はデコーダにおいて3色信号に変換され、その他の
部分は輝度変調入力として共にCRTカラーモニタに入
力されて表示される。
振幅領域に、エンコーダにより運動物体からの反射波の
順流、逆流の別及び複数の流れの状態を表示するコーデ
ィングを行い、FMにはBモードビデオ信号の減縮した
ディジタル信号と共に格納する。流れの無い状態の部分
ではBモードビデオ信号を元のビット数で表示するよう
に切替え格納する。FMの出力の小振幅領域に該当する
部分はデコーダにおいて3色信号に変換され、その他の
部分は輝度変調入力として共にCRTカラーモニタに入
力されて表示される。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第1図は本発明の一実施例を示す超音波診断装置の要部
のブロック図である。図において、1は超音波を被検体
に照射し、その反射波を受波する超音波探触子、2は超
音波探触子1が受波した被検体からの反射波を増幅する
受信機、3は受信機2からの信号を増幅し、検波する増
幅検波回路で、Bモードビデオ信号を出力する。その出
力のBモードビデオ信号はAD変換器4にてディジタル
信号に変換される。5は受信信号を処理して固定物体の
反射による信号を消去し、運動物体の反射信号のみを抽
出し、同相信号(以下i信号という)と直交信号(以下
q信号という)に分離するMT■フィルタで、出力はド
プラ処理回路6でドプラ処理され、出力のi、q信号は
それぞれAD変換器7a、7bでディジタル信号に変換
される。8はドプラ周波数の正負を計詐して運動の有無
及び運動方向に基づきコード化するエンコーダ、9はエ
コービデオ信号のフォー−マットを標準方式テレビジョ
ンのラスク走査に適合したフォーマットに変換するため
のDSCで、F M 9 aを内蔵している。10はエ
ンコーダ8にてコード化された信号からR,G、Bの3
色信号に対する配分を定めて所定のカラー信号を出力覆
るデコーダで、CRT(陰極線管)カラーモニタ(図示
せず)に表示される。
のブロック図である。図において、1は超音波を被検体
に照射し、その反射波を受波する超音波探触子、2は超
音波探触子1が受波した被検体からの反射波を増幅する
受信機、3は受信機2からの信号を増幅し、検波する増
幅検波回路で、Bモードビデオ信号を出力する。その出
力のBモードビデオ信号はAD変換器4にてディジタル
信号に変換される。5は受信信号を処理して固定物体の
反射による信号を消去し、運動物体の反射信号のみを抽
出し、同相信号(以下i信号という)と直交信号(以下
q信号という)に分離するMT■フィルタで、出力はド
プラ処理回路6でドプラ処理され、出力のi、q信号は
それぞれAD変換器7a、7bでディジタル信号に変換
される。8はドプラ周波数の正負を計詐して運動の有無
及び運動方向に基づきコード化するエンコーダ、9はエ
コービデオ信号のフォー−マットを標準方式テレビジョ
ンのラスク走査に適合したフォーマットに変換するため
のDSCで、F M 9 aを内蔵している。10はエ
ンコーダ8にてコード化された信号からR,G、Bの3
色信号に対する配分を定めて所定のカラー信号を出力覆
るデコーダで、CRT(陰極線管)カラーモニタ(図示
せず)に表示される。
次に上記のように構成された本実施例の動作を説明する
。
。
被検体からの反射された超音波は超音波探触子1で受波
され、受信機2において増幅される。この受信信号には
固定物体からの反射波と運動物体からの反射波とが含ま
れていて、受信111t2の出力は次の2経路に並列に
導入される。第1は増幅検波回路3において、増幅検波
されてBモードビデオ信号となり、AD弯換器4におい
て8ビツトのディジタル信号に変換される。
され、受信機2において増幅される。この受信信号には
固定物体からの反射波と運動物体からの反射波とが含ま
れていて、受信111t2の出力は次の2経路に並列に
導入される。第1は増幅検波回路3において、増幅検波
されてBモードビデオ信号となり、AD弯換器4におい
て8ビツトのディジタル信号に変換される。
第2はMT’Iフィルタ5に入る。MTIフィルタ5に
おいては、固定物体からの反射波を消去し、運動物体か
らの反射波のみをi+Q信丹に分離して出力する。ドプ
ラ処理回路は(1)式に示す電圧の借りを同相、直交共
に出力し、その出力はへ〇変換器7,8において、i、
q両信号共にディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号はエンコーダ8において2ビツトのディジタル
信号にコード化される。
おいては、固定物体からの反射波を消去し、運動物体か
らの反射波のみをi+Q信丹に分離して出力する。ドプ
ラ処理回路は(1)式に示す電圧の借りを同相、直交共
に出力し、その出力はへ〇変換器7,8において、i、
q両信号共にディジタル信号に変換される。このディジ
タル信号はエンコーダ8において2ビツトのディジタル
信号にコード化される。
ここで超音波信号のディジタル化におけるビット数の配
分について説明する。この装置においてはFM9a及び
それを有するDSC9は8ビツトで構成されているので
B(E−ドビーム信号は8ビツトのディジタル信号に変
換されている。8ビツトのBモードビーム信号は下2桁
の2ピッ]−を使用しなくてもその階調性は実用上十分
保たれ、上位6ビツトのみを使用しても問題は無い。む
しろ体腔部における血流等の、反射レベルの低い暗部で
は、画像がより黒くくっきりと抜けることにより重ね合
せて表示されるカラーフローマツピング像が児易くなる
。そのため、F2桁をMTIビデオ信号の色付けのため
に流用する。
分について説明する。この装置においてはFM9a及び
それを有するDSC9は8ビツトで構成されているので
B(E−ドビーム信号は8ビツトのディジタル信号に変
換されている。8ビツトのBモードビーム信号は下2桁
の2ピッ]−を使用しなくてもその階調性は実用上十分
保たれ、上位6ビツトのみを使用しても問題は無い。む
しろ体腔部における血流等の、反射レベルの低い暗部で
は、画像がより黒くくっきりと抜けることにより重ね合
せて表示されるカラーフローマツピング像が児易くなる
。そのため、F2桁をMTIビデオ信号の色付けのため
に流用する。
エンコーダ8のコーディングについて第2図によって説
明する。第2図(イ)は流れの方向の違い、2つ以上の
流れ又は乱流のある場合及び全く流れの無い場合に応じ
て2ビツトのディジタル数の割振りを示す図である。こ
の図に基づいて(ロ)図のような各ディジタル数に対す
る色の割振りを行う。エンコーダ8は入力の信号により
(ロ)図のように色を割振った2ビツトの信号データD
IDoを出力し、その出力はDSC9にAD変換器4の
出力のBモードビデオ信号データと共に入力され、FM
9aに格納される。一方、図示せぬ制御装置により、D
SC9は、カラーフローマツピング像の重ね合せ表示を
行わないときにはその8ビツトのデータ語の分解能の全
幅を輝度信り〈Bモードビデオ信号)の取扱いに充当し
、それを行うとぎには」二位6ビツトのみを輝度信号に
充当、下位2ビツトは当該カラー像を取扱うためにあけ
わたされる。DSC9の出力中、Bモードビデオ信号に
基づく6ビツト又は8ビツトの信号はY信のとして図示
せぬカラーCRTモニタの輝度変調入力となる。MTI
信号に基づく2ビツトの信号はデコーダ10において3
色信号R,G、Bに変換されたのち同じカラーCRT王
二夕の色相変調入力となる。
明する。第2図(イ)は流れの方向の違い、2つ以上の
流れ又は乱流のある場合及び全く流れの無い場合に応じ
て2ビツトのディジタル数の割振りを示す図である。こ
の図に基づいて(ロ)図のような各ディジタル数に対す
る色の割振りを行う。エンコーダ8は入力の信号により
(ロ)図のように色を割振った2ビツトの信号データD
IDoを出力し、その出力はDSC9にAD変換器4の
出力のBモードビデオ信号データと共に入力され、FM
9aに格納される。一方、図示せぬ制御装置により、D
SC9は、カラーフローマツピング像の重ね合せ表示を
行わないときにはその8ビツトのデータ語の分解能の全
幅を輝度信り〈Bモードビデオ信号)の取扱いに充当し
、それを行うとぎには」二位6ビツトのみを輝度信号に
充当、下位2ビツトは当該カラー像を取扱うためにあけ
わたされる。DSC9の出力中、Bモードビデオ信号に
基づく6ビツト又は8ビツトの信号はY信のとして図示
せぬカラーCRTモニタの輝度変調入力となる。MTI
信号に基づく2ビツトの信号はデコーダ10において3
色信号R,G、Bに変換されたのち同じカラーCRT王
二夕の色相変調入力となる。
デコーダ10の回路の一例を第3図に示す。図において
、11は否定回路でDoの0人力を1に変換する。12
.13はアンド回路でアンド回路12はDi Doの1
人力により、又、アンド回路13はDlの1人力とDo
のO入力にJ:リオンになる。この回路において、Dt
Do−11のとぎ、アンド回路12はオンになりR,G
が出力されてCRTカラーモニタには黄色が表示される
。、DIDo=10のとぎは、DoのOが否定回路11
で反転されて1となりアンド回路13からBl子に出力
される。アンド回路12にはDlのみしか入力がなく出
力はない。DIDo−01のとき、出力はR端子から出
て、アンド回路12からは出力しない。DIDo =O
Oのとき、出力はOで黒色となり、Bモードビデオ信号
のみがY信号として最終的にCRT管面上に出力される
。以上のように血流がある場合、順流の場合は赤、逆流
の場合は青、2つ以上の流れ又は乱流の場合は黄色でカ
ラー表示されて、Bモード表示は6ビツトで輝度変調に
より表示される。流れのない場合はカラー表示は無く、
Bモード表示が6ビツトで表示されるのみとなる。
、11は否定回路でDoの0人力を1に変換する。12
.13はアンド回路でアンド回路12はDi Doの1
人力により、又、アンド回路13はDlの1人力とDo
のO入力にJ:リオンになる。この回路において、Dt
Do−11のとぎ、アンド回路12はオンになりR,G
が出力されてCRTカラーモニタには黄色が表示される
。、DIDo=10のとぎは、DoのOが否定回路11
で反転されて1となりアンド回路13からBl子に出力
される。アンド回路12にはDlのみしか入力がなく出
力はない。DIDo−01のとき、出力はR端子から出
て、アンド回路12からは出力しない。DIDo =O
Oのとき、出力はOで黒色となり、Bモードビデオ信号
のみがY信号として最終的にCRT管面上に出力される
。以上のように血流がある場合、順流の場合は赤、逆流
の場合は青、2つ以上の流れ又は乱流の場合は黄色でカ
ラー表示されて、Bモード表示は6ビツトで輝度変調に
より表示される。流れのない場合はカラー表示は無く、
Bモード表示が6ビツトで表示されるのみとなる。
以上説明したように、本実施例の回路によれば8ビツト
のメモリをそのまま使用して血流等の運動物体の運動方
向をBモードビデオ信号に左程の影響を与えることなく
表示することができる。
のメモリをそのまま使用して血流等の運動物体の運動方
向をBモードビデオ信号に左程の影響を与えることなく
表示することができる。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本
実施例ではBモード表示6ビツト、ドプラ表示2ビツト
で示したが、第4図に示すようなビット数の割振りで行
うことができる。図中、色相はドプラシフトの方向を示
している。
実施例ではBモード表示6ビツト、ドプラ表示2ビツト
で示したが、第4図に示すようなビット数の割振りで行
うことができる。図中、色相はドプラシフトの方向を示
している。
(発明の効果)
以上詳細に述べたように本発明によれば、RoG、Bの
ためのFMを備えることなく、Bモード表示のみのとき
のFMのままで安いコストで、運動物体の動きの状態を
表示することができる。
ためのFMを備えることなく、Bモード表示のみのとき
のFMのままで安いコストで、運動物体の動きの状態を
表示することができる。
第1図は本発明の一実施例の要部のブロック図、第2図
はエンコーダのコーディングを示す図、第3図はデコー
ダの回路図の一例を示す図、第4図は他の実施例のFM
のピット数の割振りを示す図である。 1・・・超音波探触子 2・・・受信機3・・・
増幅検波回路 4.7a 、7b−AD変換器 5・・・MTIフィルタ 6・・・ドプラ処理回路
8・・・エンコーダ 9・・・DSG9a・・
・FM 10・・・デコーダ11・・・否、窓回路 12.13・・・アンド回路 第25口 (イ) (ロ) 第3図 1]シ否定回沼 12.13;アンド爾 第4図
はエンコーダのコーディングを示す図、第3図はデコー
ダの回路図の一例を示す図、第4図は他の実施例のFM
のピット数の割振りを示す図である。 1・・・超音波探触子 2・・・受信機3・・・
増幅検波回路 4.7a 、7b−AD変換器 5・・・MTIフィルタ 6・・・ドプラ処理回路
8・・・エンコーダ 9・・・DSG9a・・
・FM 10・・・デコーダ11・・・否、窓回路 12.13・・・アンド回路 第25口 (イ) (ロ) 第3図 1]シ否定回沼 12.13;アンド爾 第4図
Claims (1)
- Bモード表示の装置に、運動物体からの反射波に色付け
するカラーフローマッピング機能を付加した超音波診断
装置において、エンコーダとデコーダを設けて、運動物
体からの反射波が存在する、場合に、Bモードビデオデ
ィジタル信号の小振幅信号領域をカラーフローマッピン
グ表示信号領域に割振って、運動方向を表示せしめるこ
とを特徴とする超音波診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203459A JPS6359942A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 超音波診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203459A JPS6359942A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 超音波診断装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6359942A true JPS6359942A (ja) | 1988-03-15 |
Family
ID=16474475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61203459A Pending JPS6359942A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 超音波診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6359942A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02283359A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Cfm付超音波診断装置 |
JP2017532101A (ja) * | 2014-09-11 | 2017-11-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 血管内流れ及び圧力データのデジタル処理を提供するセンサインターフェースデバイス |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203459A patent/JPS6359942A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02283359A (ja) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Cfm付超音波診断装置 |
JP2017532101A (ja) * | 2014-09-11 | 2017-11-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 血管内流れ及び圧力データのデジタル処理を提供するセンサインターフェースデバイス |
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