JPH08224237A - Ultrasonic doppler diagnosing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、被検体の診断部位に対
して超音波を送受信し、得られた反射エコー信号から血
流によりドプラ偏移を受けた周波数信号を検出してその
被検体の複素の血流信号を計測する超音波ドプラ診断装
置に関し、特に、被検体と探触子との相対速度成分を除
去して低速血流においても正確な血流速度を計測するこ
とができる超音波ドプラ診断装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention transmits and receives ultrasonic waves to and from a diagnostic region of a subject, detects a frequency signal subjected to Doppler shift due to blood flow from the obtained reflection echo signal, and detects the subject. The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus for measuring a complex blood flow signal, and in particular, it is capable of measuring an accurate blood flow velocity even in low-speed blood flow by removing a relative velocity component between a subject and a probe. An acoustic Doppler diagnostic device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の超音波ドプラ診断装置
は、図2に示すように、被検体内に超音波を送受信する
探触子1と、この探触子1に送波パルスを供給するパル
サー2と、上記探触子1で受信した反射エコー信号を増
幅する増幅器3と、この増幅器3からの反射エコー信号
から血流によりドプラ偏移を受けた成分を複素の血流信
号として検出するドプラ検出部4a,4bと、このドプ
ラ検出部4a,4bで検出された血流信号を周波数分析
する周波数分析部5と、この周波数分析部5からの分析
データを血流速度のスペクトラムとして表示する表示部
6とを有して成っていた。上記ドプラ検出部4a,4b
は、それぞれ乗算器7a,7bと、サンプルゲート8
a,8bと、積分器9a,9bと、ウォールフィルタ1
0a,10bとから成る。また、符号11は帯域フィル
タを示している。2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus of this type, as shown in FIG. 2, supplies a probe 1 for transmitting and receiving ultrasonic waves to the inside of a subject and a transmission pulse for the probe 1. Pulser 2, an amplifier 3 that amplifies the reflected echo signal received by the probe 1, and a component that has undergone Doppler shift due to the blood flow from the reflected echo signal from this amplifier 3 is detected as a complex blood flow signal. Doppler detection units 4a and 4b, a frequency analysis unit 5 that frequency-analyzes blood flow signals detected by the Doppler detection units 4a and 4b, and analysis data from the frequency analysis unit 5 is displayed as a spectrum of blood flow velocity. The display unit 6 has a display. The Doppler detectors 4a and 4b
Are multipliers 7a and 7b and a sample gate 8 respectively.
a, 8b, integrators 9a, 9b, and wall filter 1
It consists of 0a and 10b. Reference numeral 11 indicates a bandpass filter.
【0003】上記のように構成された従来の超音波ドプ
ラ診断装置において、パルサー2が発生した一定の繰り
返し周波数を有する送波パルスは探触子1へ印加され、
この探触子1は被検体内へ超音波を送信する。被検体内
部からの反射エコー信号は上記探触子1で受信され、こ
の受信信号は増幅器3へ入力し設定されたゲイン値に応
じて増幅された後、帯域フィルタ11を通過する。この
帯域フィルタ11を通過後の受信信号は、ドプラ検出部
4a,4bへ送られ、それぞれの乗算器7a,7bで参
照波としてsin波成分及びcos波成分と乗算される。これ
により得られた複素ベースバンド信号は、所定の深度と
幅にそれぞれ対応する遅延時間と時間幅の区間のみ信号
を通過させるサンプルゲート8a,8bを通過し、積分
器9a,9bに入力される。この積分器9a,9bから
は、出力信号としてドプラ検波信号が得られる。このド
プラ検波信号は、ウォールフィルタ(ハイパスフィル
タ)10a,10bへ入力し、上記反射エコー信号に含
まれる生体組織からの高レベルな直流信号が除去され、
ドプラ偏移成分をもつ血流信号のみが取り出される。そ
の後、このように検出された血流信号は、周波数分析部
5へ入力し、周波数分析されてパワースペクトラムが算
出される。そして、この算出されたパワースペクトラム
は表示部6へ入力し、実時間の血流速度のスペクトラム
として表示されるようになっていた。In the conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus constructed as described above, the transmission pulse generated by the pulsar 2 and having a constant repetition frequency is applied to the probe 1.
The probe 1 transmits ultrasonic waves into the subject. The reflected echo signal from the inside of the subject is received by the probe 1, the received signal is input to the amplifier 3, amplified in accordance with the set gain value, and then passes through the bandpass filter 11. The received signal that has passed through the bandpass filter 11 is sent to the Doppler detectors 4a and 4b, and is multiplied by the sin wave component and the cos wave component as reference waves in the multipliers 7a and 7b. The complex baseband signal thus obtained passes through the sample gates 8a and 8b which pass the signal only in the sections of the delay time and the time width corresponding to the predetermined depth and width, respectively, and is input to the integrators 9a and 9b. . Doppler detection signals are obtained as output signals from the integrators 9a and 9b. This Doppler detection signal is input to the wall filters (high-pass filters) 10a and 10b, and the high-level DC signal from the living tissue contained in the reflected echo signal is removed,
Only the blood flow signal having the Doppler shift component is extracted. Thereafter, the blood flow signal detected in this way is input to the frequency analysis unit 5 and frequency analyzed to calculate the power spectrum. Then, the calculated power spectrum is input to the display unit 6 and displayed as a spectrum of the blood flow velocity in real time.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の超音波ドプラ診断装置においては、ドプラ検出部4
a,4bによって結果として得られる血流速度値は、あ
くまでも探触子1を基準とした血流速度であって、被検
体組織に対する真の血流速度は計測できないものであっ
た。すなわち、被検体内の診断部位の血流速度を計測す
るには、探触子1を被検体の体表面へ押し当てて超音波
ビームを送受信するが、被検体組織は固いものではない
のでその押し当て力で探触子1は前後方向へ動くことが
あり、また被検体自身も体動することがある。従って、
被検体内の診断部位の血流部分と探触子1との位置関係
は一定せず、相互の移動により相対速度が発生するもの
であった。このように、被検体と探触子1との間に相対
速度が発生した場合は、上記のように結果として得られ
る血流速度は、被検体を基準とした真の血流速度と、被
検体に対する探触子1の相対速度との和として検出さ
れ、真の血流速度とは異なってしまうものであった。特
に、低速血流の計測では、真の血流速度に加算される被
検体と探触子1との相対速度の成分が無視できず、正確
な血流速度を計測することができないことがあった。こ
のことは、ドプラ血流計測法を低速血流の計測が比較的
多い腹部へ適用する場合は、その影響を無視できない。However, in such a conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, the Doppler detector 4 is used.
The blood flow velocity values obtained by a and 4b are blood flow velocities with the probe 1 as a reference, and the true blood flow velocity with respect to the subject tissue cannot be measured. That is, in order to measure the blood flow velocity at the diagnostic site in the subject, the probe 1 is pressed against the body surface of the subject to transmit and receive an ultrasonic beam, but since the tissue of the subject is not solid, The probe 1 may move in the front-back direction due to the pressing force, and the subject itself may also move. Therefore,
The positional relation between the probe 1 and the blood flow portion of the diagnosis site in the subject is not constant, and relative velocity is generated by mutual movement. In this way, when the relative velocity is generated between the subject and the probe 1, the blood flow velocity obtained as described above is the true blood flow velocity based on the subject and It was detected as the sum of the relative velocity of the probe 1 with respect to the sample, and was different from the true blood flow velocity. In particular, in measurement of low-speed blood flow, the component of the relative velocity between the subject and the probe 1 that is added to the true blood flow velocity cannot be ignored, and accurate blood flow velocity may not be measured. It was This means that when the Doppler blood flow measurement method is applied to the abdomen where the measurement of low-speed blood flow is relatively large, the effect cannot be ignored.
【0005】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、被検体と探触子との相対速度成分を除去して低速
血流においても正確な血流速度を計測することができる
超音波ドプラ診断装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention addresses such a problem and removes the relative velocity component between the subject and the probe to accurately measure the blood flow velocity even in low-speed blood flow. An object is to provide a sonic Doppler diagnostic device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による超音波ドプラ診断装置は、被検体内に
超音波を送受信する探触子と、この探触子に送波パルス
を供給するパルサーと、上記探触子で受信した反射エコ
ー信号を増幅する増幅器と、この増幅器からの反射エコ
ー信号から血流によりドプラ偏移を受けた成分を複素の
血流信号として検出するドプラ検出部と、このドプラ検
出部で検出された血流信号を周波数分析する周波数分析
部と、この周波数分析部からの分析データを血流速度の
スペクトラムとして表示する表示部とを有して成る超音
波ドプラ診断装置において、上記ドプラ検出部内で得ら
れた複素信号を取り込んで被検体と探触子との相対速度
を演算し推定する手段を設け、且つこの推定手段からの
相対速度の推定値を入力すると共に上記ドプラ検出部内
で得られたドプラ検波信号を入力してこのドプラ検波信
号の周波数スペクトラムから上記相対速度の推定値を減
算することにより被検体と探触子との相対速度成分を除
去する手段を設けたものである。In order to achieve the above object, an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention includes a probe for transmitting and receiving ultrasonic waves in a subject, and a transmission pulse for the probe. A pulsar to be supplied, an amplifier that amplifies the reflected echo signal received by the probe, and a Doppler detection that detects a component that has undergone Doppler shift due to the blood flow from the reflected echo signal from this amplifier as a complex blood flow signal. Section, a frequency analysis section that frequency-analyzes the blood flow signal detected by the Doppler detection section, and a display section that displays analysis data from the frequency analysis section as a spectrum of blood flow velocity. In the Doppler diagnostic apparatus, means for calculating and estimating the relative velocity between the subject and the probe by taking in the complex signal obtained in the Doppler detection unit is provided, and the estimated value of the relative velocity from this estimating unit. Along with the input, the Doppler detection signal obtained in the Doppler detection unit is input, and the relative velocity component between the subject and the probe is removed by subtracting the estimated value of the relative velocity from the frequency spectrum of this Doppler detection signal. The means for doing so is provided.
【0007】[0007]
【作用】このように構成された超音波ドプラ診断装置
は、新たに付加された相対速度推定手段により、ドプラ
検出部内で得られた複素信号を取り込んで被検体と探触
子との相対速度を演算して推定し、且つ相対速度成分除
去手段により、上記推定手段からの相対速度の推定値を
入力すると共に上記ドプラ検出部内で得られたドプラ検
波信号を入力して、ドプラ検波信号の周波数スペクトラ
ムから上記相対速度の推定値を減算することにより被検
体と探触子との相対速度成分を除去するように動作す
る。これにより、被検体と探触子との相対速度成分を除
去して低速血流においても正確な血流速度を計測するこ
とができる。In the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus thus constructed, the relative velocity estimating means newly added captures the complex signal obtained in the Doppler detecting section to determine the relative velocity between the subject and the probe. The frequency spectrum of the Doppler detection signal is calculated by estimating and calculating the relative velocity component and inputting the estimated value of the relative velocity from the estimation unit and the Doppler detection signal obtained in the Doppler detection unit. By subtracting the estimated value of the relative velocity from the above, the relative velocity component between the subject and the probe is removed. As a result, the relative velocity component between the subject and the probe can be removed and an accurate blood velocity can be measured even in low-speed blood flow.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明による超音波ドプラ診断
装置の実施例を示すブロック図である。この超音波ドプ
ラ診断装置は、被検体の診断部位に対して超音波を送受
信し、得られた反射エコー信号から血流によりドプラ偏
移を受けた周波数信号を検出し、その被検体の複素の血
流信号を計測して血流像を表示するもので、図1に示す
ように、探触子1と、パルサー2と、増幅器3と、ドプ
ラ検出部4a,4bと、周波数分析部5と、表示部6と
を有し、さらに相対速度推定部12と、複素乗算器13
とを備えて成る。なお、符号11は、増幅器3の後段に
設けられた帯域フィルタを示している。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention. This ultrasonic Doppler diagnostic apparatus transmits and receives ultrasonic waves to and from a diagnostic region of a subject, detects a frequency signal that is Doppler-shifted by blood flow from the obtained reflected echo signal, and detects the complex signal of the subject. A blood flow signal is measured and a blood flow image is displayed. As shown in FIG. 1, a probe 1, a pulser 2, an amplifier 3, Doppler detectors 4a and 4b, and a frequency analyzer 5 are provided. , A display unit 6, a relative speed estimation unit 12, and a complex multiplier 13
And. Note that reference numeral 11 indicates a bandpass filter provided in the subsequent stage of the amplifier 3.
【0009】上記探触子1は、被検体内の診断部位に対
して超音波を送受信するもので、図示省略したがその内
部には超音波の発生源であると共に反射波を受信する振
動子を有している。パルサー2は、上記探触子1に送波
パルスを供給するもので、一定の繰り返し周波数を有す
る送波パルスを発生するようになっている。増幅器3
は、上記探触子1で受信した被検体内部からの反射エコ
ー信号を増幅するもので、信号増幅のために所要のゲイ
ン値が設定されている。帯域フィルタ11は、上記増幅
器3で増幅された後の受信信号を入力して不要な周波数
成分を除去し、他の成分を通過させるものである。The probe 1 transmits / receives ultrasonic waves to / from a diagnostic region in the subject. Although not shown, the transducer 1 is a source of ultrasonic waves and a vibrator for receiving reflected waves. have. The pulsar 2 supplies a transmission pulse to the probe 1, and is configured to generate a transmission pulse having a constant repetition frequency. Amplifier 3
Is for amplifying a reflected echo signal from the inside of the subject received by the probe 1, and a required gain value for signal amplification is set. The band-pass filter 11 inputs the reception signal after being amplified by the amplifier 3, removes unnecessary frequency components, and passes other components.
【0010】ドプラ検出部4a,4bは、上記帯域フィ
ルタ11を通過した後の反射エコー信号から血流により
ドプラ偏移を受けた成分を取り出すと共にこのドプラ偏
移成分から複素の血流信号を検出するもので、それぞれ
乗算器7a,7bと、サンプルゲート8a,8bと、積
分器9a,9bと、ウォールフィルタ10a,10bと
から成る。また、周波数分析部5は、上記各ドプラ検出
部4a,4bで検出された血流信号を周波数分析しパワ
ースペクトラムを算出するものである。さらに、表示部
6は、上記周波数分析部5から出力される分析データを
入力してアナログ信号に変換しその画面に血流速度のス
ペクトラムとして表示するもので、例えばテレビモニタ
から成る。The Doppler detectors 4a and 4b take out the component which has undergone the Doppler shift due to the blood flow from the reflected echo signal after passing through the bandpass filter 11 and detect the complex blood flow signal from the Doppler shift component. It comprises multipliers 7a and 7b, sample gates 8a and 8b, integrators 9a and 9b, and wall filters 10a and 10b, respectively. The frequency analysis unit 5 frequency-analyzes the blood flow signals detected by the Doppler detection units 4a and 4b to calculate a power spectrum. Further, the display unit 6 receives the analysis data output from the frequency analysis unit 5, converts it into an analog signal, and displays it on the screen as a spectrum of blood flow velocity, and is composed of, for example, a television monitor.
【0011】ここで、本発明においては、上記のような
構成に対して相対速度推定部12と、複素乗算器13と
が付加されている。上記相対速度推定部12は、前記ド
プラ検出部4a,4b内で得られた複素信号を取り込ん
で被検体と探触子1との相対速度を演算し推定する手段
となるもので、上記ドプラ検出部4a,4b内に設けら
れた乗算器7a,7bでそれぞれ参照波としてのsin波
成分及びcos波成分と乗算されて得られた複素ベースバ
ンド信号を入力し、演算後の推定値の信号を上記ドプラ
検出部4a,4bの途中に挿入された複素乗算器13へ
出力するようになっている。Here, in the present invention, the relative speed estimation unit 12 and the complex multiplier 13 are added to the above-mentioned configuration. The relative velocity estimating section 12 is a means for taking in the complex signals obtained in the Doppler detecting sections 4a and 4b to calculate and estimate the relative velocity between the object and the probe 1, and the Doppler detecting section The complex baseband signals obtained by multiplying the sin wave component and the cos wave component as the reference waves by the multipliers 7a and 7b provided in the units 4a and 4b respectively are input, and the signals of the estimated values after the calculation are input. The signal is output to the complex multiplier 13 inserted in the middle of the Doppler detection units 4a and 4b.
【0012】この相対速度推定部12の内部構成の一例
は、図1に示すように、上記ドプラ検出部4a,4b内
の乗算器7a,7bから出力される複素ベースバンド信
号をそれぞれ入力してパルス繰返し周期を等間隔で分割
した被検体内の深度方向の例えば3箇所に対応する3組
のゲート回路14a,14b,14c及び14d,14
e,14fと、それぞれ対応する各深度のゲート回路1
4a,14d;14b,14e;14c,14fから出
力される複素ベースバンド信号について変動の位相角を
求めるarc tanテーブルが格納された3個のROM15
a,15b,15cと、この各深度に対応するROM1
5a,15b,15cから出力される位相角の信号を一
時的に格納して所定の遅延時間を与える遅延レジスタ1
6a,16b,16cと、この遅延レジスタ16a,1
6b,16cから読み出される前回の位相角の信号と上
記各ROM15a,15b,15cから出力される今回
の位相角の信号とを同期して入力し位相角の差(変化
量)を計算する減算器17a,17b,17cと、この
各減算器17a,17b,17cから出力される各深度
における位相角の変化量を平均処理する平均演算器18
と、加算器19と遅延レジスタ20とsinテーブル及びc
osテーブルを格納したROM21とを組み合わせ上記平
均演算器18から出力されるドプラシフト周波数と同じ
周波数で発振する複素発生器とから成る。As shown in FIG. 1, an example of the internal structure of the relative speed estimating section 12 is such that the complex baseband signals output from the multipliers 7a and 7b in the Doppler detecting sections 4a and 4b are input, respectively. Three sets of gate circuits 14a, 14b, 14c and 14d, 14 corresponding to, for example, three positions in the depth direction in the subject obtained by dividing the pulse repetition period at equal intervals.
e, 14f and the gate circuit 1 of each corresponding depth
Four ROMs 4a, 14d; 14b, 14e; 14c, 14f, three ROMs 15 storing an arc tan table for obtaining the phase angle of fluctuations of the complex baseband signals.
a, 15b, 15c and ROM 1 corresponding to each depth
Delay register 1 for temporarily storing phase angle signals output from 5a, 15b, and 15c and giving a predetermined delay time
6a, 16b, 16c and the delay registers 16a, 1
A subtractor for calculating the difference (change amount) between the phase angles by synchronously inputting the previous phase angle signals read from 6b and 16c and the current phase angle signals output from the ROMs 15a, 15b and 15c. 17a, 17b, 17c and an average calculator 18 for averaging the amount of change in the phase angle at each depth output from each of the subtractors 17a, 17b, 17c.
, Adder 19, delay register 20, sin table and c
It is composed of a ROM 21 which stores an os table and a complex generator which oscillates at the same frequency as the Doppler shift frequency output from the average calculator 18.
【0013】また、複素乗算器13は、上記相対速度推
定部12からの相対速度の推定値を入力すると共に上記
ドプラ検出部4a,4b内で得られたドプラ検波信号を
入力してこのドプラ検波信号の周波数スペクトラムから
上記相対速度の推定値を減算することにより被検体と探
触子1との相対速度成分を除去する手段となるもので、
上記ドプラ検出部4a,4b内に設けられた積分器9
a,9bで得られたドプラ検波信号を入力し、その演算
結果を該ドプラ検出部4a,4b内に設けられたウォー
ルフィルタ10a,10bへ送出するように設けられて
いる。なお、この複素乗算器13による演算は、被検体
と探触子1との相対速度によるドプラシフト周波数の符
号が反対の周波数移動を生じるように行われるようにな
っている。The complex multiplier 13 receives the estimated value of the relative speed from the relative speed estimation unit 12 and the Doppler detection signals obtained in the Doppler detection units 4a and 4b, and receives the Doppler detection signal. It is a means for removing the relative velocity component between the subject and the probe 1 by subtracting the estimated value of the relative velocity from the frequency spectrum of the signal.
An integrator 9 provided in the Doppler detectors 4a and 4b
It is provided so that the Doppler detection signals obtained at a and 9b are input and the calculation results are sent to the wall filters 10a and 10b provided in the Doppler detection units 4a and 4b. The calculation by the complex multiplier 13 is performed so that the sign of the Doppler shift frequency due to the relative speed between the subject and the probe 1 causes a frequency shift with the opposite sign.
【0014】次に、このように構成された超音波ドプラ
診断装置の動作について説明する。ここで、探触子1か
ら各ドプラ検出部4a,4b内の乗算器7a,7bで複
素ベースバンド信号S1,S2を得るまでの動作は、図2
に示す従来例と同様であるので省略する。まず、上記乗
算器7a,7bで得られた複素ベースバンド信号S1,
S2は、その後段に設けられたサンプルゲート8a,8
bに送られると共に、相対速度推定部12へ送られる。
この相対速度推定部12へ送られた複素ベースバンド信
号S1,S2は、被検体内の深度方向の例えば3箇所に対
応して設けられた3組のゲート回路14a,14b,1
4c及び14d,14e,14fへそれぞれ入力し、設
定されたゲートによりそれぞれ対応する深度からの複素
ベースバンド信号S1,S2が取り込まれる。Next, the operation of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus thus constructed will be described. Here, the operation from the probe 1 to the complex baseband signals S 1 and S 2 by the multipliers 7a and 7b in the Doppler detection units 4a and 4b is as shown in FIG.
Since it is the same as the conventional example shown in FIG. First, the complex baseband signal S 1 , obtained by the multipliers 7a and 7b,
S 2 is the sample gates 8a, 8a provided in the subsequent stage.
In addition to being sent to b, it is sent to the relative speed estimation unit 12.
The complex baseband signals S 1 and S 2 sent to the relative velocity estimation unit 12 include three sets of gate circuits 14a, 14b, 1 provided corresponding to, for example, three positions in the depth direction in the subject.
4c and 14d, 14e and 14f, respectively, and complex baseband signals S 1 and S 2 from the corresponding depths are taken in by the set gates.
【0015】次に、上記取り込まれた複素ベースバンド
信号S1,S2は、各深度に応じた組ごとに第1組のゲー
ト回路14a,14bからの信号は第一のROM15a
に送られ、第2組のゲート回路14b,14eからの信
号は第二のROM15bに送られ、第3組のゲート回路
14c,14fからの信号は第三のROM15cに送ら
れ、それぞれ内蔵のarc tanテーブルによって変動の位
相角が求められる。そして、各ROM15a〜15cか
ら出力された位相角の信号は、一時的にそれぞれ対応す
る遅延レジスタ16a,16b,16cに格納され、所
定の遅延時間が与えられる。次に、上記各ROM15a
〜15cから出力される今回の位相角の信号と上記各遅
延レジスタ16a〜16cから読み出された前回の位相
角の信号とは、同期してそれぞれ対応する減算器17
a,17b,17cへ入力され、所定時間内の位相角の
差が計算される。この所定時間内の位相角の変化量によ
り、ドプラシフト周波数が得られる。そして、このドプ
ラシフト周波数が、それぞれ対応する深度における被検
体と探触子1との相対速度のデータを与えることとな
る。Next, the complex baseband signals S 1 and S 2 fetched are the signals from the first set of gate circuits 14a and 14b for each set corresponding to each depth.
, The signals from the second set of gate circuits 14b and 14e are sent to the second ROM 15b, and the signals from the third set of gate circuits 14c and 14f are sent to the third ROM 15c. The tan table determines the phase angle of fluctuation. Then, the phase angle signals output from the ROMs 15a to 15c are temporarily stored in the corresponding delay registers 16a, 16b, and 16c, and given a predetermined delay time. Next, each ROM 15a
15c and the signal of the current phase angle output from each of the delay registers 16a to 16c are synchronized with the corresponding subtractor 17 respectively.
a, 17b, 17c, and the difference in phase angle within a predetermined time is calculated. The Doppler shift frequency is obtained from the amount of change in the phase angle within this predetermined time. Then, this Doppler shift frequency gives data of the relative velocity between the subject and the probe 1 at the corresponding depths.
【0016】次に、上記各減算器17a〜17cから出
力された各深度における位相角の変化量は、平均演算器
18へ入力する。この平均演算器18では、各減算器1
7a〜17cから入力する位相角の変化量を単純平均し
て、被検体内の深度方向に設定された各深度全体に対す
る探触子1の相対速度が演算される。これにより、被検
体全体に対する探触子1の相対速度が推定できる。次
に、この平均演算器18から出力された相対速度の推定
値は、複素発生器へ入力されてその加算器19と遅延レ
ジスタ20とで積分され、この積分値を入力したROM
21内のsinテーブル及びcosテーブルによりドプラシフ
ト周波数のsin成分及びcos成分が求められる。そして、
この相対速度の推定値のsin成分及びcos成分は、上記複
素乗算器13へ送出される。Next, the amount of change in the phase angle at each depth output from each of the subtractors 17a to 17c is input to the average calculator 18. In this average calculator 18, each subtractor 1
The relative velocity of the probe 1 with respect to all depths set in the depth direction in the subject is calculated by simply averaging the amount of change in phase angle input from 7a to 17c. Thereby, the relative speed of the probe 1 with respect to the entire subject can be estimated. Next, the estimated value of the relative speed output from the average calculator 18 is input to the complex generator, integrated by the adder 19 and the delay register 20, and the ROM into which the integrated value is input.
The sin and cos tables in 21 determine the sin and cos components of the Doppler shift frequency. And
The sin component and the cos component of the estimated value of the relative speed are sent to the complex multiplier 13.
【0017】一方、前記ドプラ検出部4a,4b内で
は、上記乗算器7a,7bで得られた複素ベースバンド
信号S1,S2は、サンプルゲート8a,8bで所定の深
度と幅の信号のみが通過され、積分器9a,9bで積分
されてドプラ検波信号が出力される。そして、この出力
されたドプラ検波信号は、複素乗算器13へ入力され
る。このとき、上記相対速度推定部12で求められた相
対速度の推定値のsin成分及びcos成分も上記複素乗算器
13へ入力する。次に、この複素乗算器13では、上記
入力したドプラ検波信号と相対速度の推定値とを用い
て、このドプラ検波信号の周波数スペクトラムから上記
相対速度の推定値を減算することにより被検体と探触子
1との相対速度成分を除去する。これにより、上記複素
乗算器13からは、血流速度の成分だけが出力される。On the other hand, in the Doppler detectors 4a and 4b, the complex baseband signals S 1 and S 2 obtained by the multipliers 7a and 7b are only the signals having a predetermined depth and width at the sample gates 8a and 8b. Is passed and integrated by integrators 9a and 9b to output a Doppler detection signal. Then, the output Doppler detection signal is input to the complex multiplier 13. At this time, the sin and cos components of the estimated value of the relative speed obtained by the relative speed estimation unit 12 are also input to the complex multiplier 13. Next, the complex multiplier 13 uses the input Doppler detection signal and the estimated value of the relative velocity to subtract the estimated value of the relative velocity from the frequency spectrum of the Doppler detection signal to detect the object and the object. The velocity component relative to the tentacle 1 is removed. As a result, only the blood flow velocity component is output from the complex multiplier 13.
【0018】次に、上記複素乗算器13から出力された
血流速度の信号は、ウォールフィルタ10a,10bへ
入力され、ドプラ偏移成分をもつ血流信号のみが取り出
される。その後、このように検出された血流信号は、周
波数分析部5へ入力し、周波数分析されてパワースペク
トラムが算出される。そして、この算出されたパワース
ペクトラムは表示部6へ入力し、実時間の血流速度のス
ペクトラムとして表示される。このとき、上記複素乗算
器13はウォールフィルタ10a,10bより前段に配
置されているので、被検体と探触子1との相対速度によ
るドプラ偏移周波数が上記ウォールフィルタ10a,1
0bのカットオフ周波数を越えるような場合であって
も、被検体組織からの強力な反射エコー信号により後段
の信号処理で飽和を起こすことはない。Next, the blood flow velocity signal output from the complex multiplier 13 is input to the wall filters 10a and 10b, and only the blood flow signal having the Doppler shift component is extracted. Thereafter, the blood flow signal detected in this way is input to the frequency analysis unit 5 and frequency analyzed to calculate the power spectrum. Then, the calculated power spectrum is input to the display unit 6 and displayed as a spectrum of the blood flow velocity in real time. At this time, since the complex multiplier 13 is arranged in front of the wall filters 10a and 10b, the Doppler shift frequency due to the relative speed between the object and the probe 1 is the wall filters 10a and 1b.
Even when the cut-off frequency of 0b is exceeded, the strong reflected echo signal from the subject tissue does not cause saturation in the signal processing in the subsequent stage.
【0019】なお、以上の説明においては、被検体内の
深度方向において例えば等間隔に設定された3箇所の深
度からの複素ベースバンド信号S1,S2を取り込んで被
検体と探触子1との相対速度を推定するものとしたが、
本発明はこれに限らず、上記相対速度の推定の精度の高
低はあるが、深度方向の1箇所又は4箇所以上の深度か
らの複素ベースバンド信号S1,S2を取り込むようにし
てもよい。また、図1に示す相対速度推定部12の機能
は、ディジタル・シグナル・プロセッサ(DSP)等に
よってソフトウェアで実現するようにしてもよい。In the above description, the complex baseband signals S 1 and S 2 from three depths, which are set at equal intervals in the depth direction inside the subject, are taken in and the subject and the probe 1 are taken. It was supposed to estimate the relative speed with
The present invention is not limited to this, and although the accuracy of the relative velocity estimation is high or low, the complex baseband signals S 1 and S 2 from one or four or more depths in the depth direction may be fetched. . Further, the function of the relative speed estimation unit 12 shown in FIG. 1 may be realized by software by a digital signal processor (DSP) or the like.
【0020】[0020]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
新たに付加された相対速度推定手段により、ドプラ検出
部内で得られた複素信号を取り込んで被検体と探触子と
の相対速度を演算して推定し、且つ相対速度成分除去手
段により、上記推定手段からの相対速度の推定値を入力
すると共に上記ドプラ検出部内で得られたドプラ検波信
号を入力して、このドプラ検波信号の周波数スペクトラ
ムから上記相対速度の推定値を減算することにより被検
体と探触子との相対速度成分を除去することができる。
これにより、被検体と探触子との相対速度成分を除去し
て低速血流においても正確な血流速度を計測することが
できる。従って、ドプラ血流計測法を低速血流の計測が
比較的多い腹部へ適用しても、精度の高い計測を行うこ
とができる。Since the present invention is constructed as described above,
By the newly added relative velocity estimating means, the complex velocity obtained in the Doppler detector is taken in to calculate and estimate the relative velocity between the object and the probe, and the relative velocity component removing means estimates the above. By inputting the estimated value of the relative velocity from the means and the Doppler detection signal obtained in the Doppler detection unit, and by subtracting the estimated value of the relative velocity from the frequency spectrum of the Doppler detection signal It is possible to remove the relative velocity component with respect to the probe.
As a result, the relative velocity component between the subject and the probe can be removed and an accurate blood velocity can be measured even in low-speed blood flow. Therefore, even if the Doppler blood flow measuring method is applied to the abdomen where the measurement of low-speed blood flow is relatively large, highly accurate measurement can be performed.
【図1】本発明による超音波ドプラ診断装置の実施例を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention.
【図2】従来の超音波ドプラ診断装置を示すブロック図
である。FIG. 2 is a block diagram showing a conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus.
1…探触子 2…パルサー 3…増幅器 4a,4b…ドプラ検出部 5…周波数分析部 6…表示部 11…帯域フィルタ 12…相対速度推定部 13…複素乗算器 14a〜14f…ゲート回路 15a〜15c…ROM 16a〜16c…遅延レジスタ 17a〜17c…減算器 18…平均演算器 19…加算器 20…遅延レジスタ 21…ROM DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Probe 2 ... Pulsar 3 ... Amplifier 4a, 4b ... Doppler detection part 5 ... Frequency analysis part 6 ... Display part 11 ... Band filter 12 ... Relative speed estimation part 13 ... Complex multiplier 14a-14f ... Gate circuit 15a-. 15c ... ROM 16a-16c ... Delay register 17a-17c ... Subtractor 18 ... Average calculator 19 ... Adder 20 ... Delay register 21 ... ROM
Claims (1)
と、この探触子に送波パルスを供給するパルサーと、上
記探触子で受信した反射エコー信号を増幅する増幅器
と、この増幅器からの反射エコー信号から血流によりド
プラ偏移を受けた成分を複素の血流信号として検出する
ドプラ検出部と、このドプラ検出部で検出された血流信
号を周波数分析する周波数分析部と、この周波数分析部
からの分析データを血流速度のスペクトラムとして表示
する表示部とを有して成る超音波ドプラ診断装置におい
て、上記ドプラ検出部内で得られた複素信号を取り込ん
で被検体と探触子との相対速度を演算し推定する手段を
設け、且つこの推定手段からの相対速度の推定値を入力
すると共に上記ドプラ検出部内で得られたドプラ検波信
号を入力してこのドプラ検波信号の周波数スペクトラム
から上記相対速度の推定値を減算することにより被検体
と探触子との相対速度成分を除去する手段を設けたこと
を特徴とする超音波ドプラ診断装置。1. A probe for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from a subject, a pulser for supplying a transmission pulse to the probe, an amplifier for amplifying a reflected echo signal received by the probe, A Doppler detection unit that detects a component that has undergone Doppler shift due to blood flow from the reflected echo signal from the amplifier as a complex blood flow signal, and a frequency analysis unit that analyzes the frequency of the blood flow signal detected by this Doppler detection unit. In an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus having a display unit for displaying the analysis data from the frequency analysis unit as a spectrum of blood flow velocity, the complex signal obtained in the Doppler detection unit is captured and the object to be detected is detected. A means for calculating and estimating the relative velocity with respect to the tentacle is provided, and the estimated value of the relative velocity from this estimating means is input, and the Doppler detection signal obtained in the Doppler detection unit is also input. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising means for removing a relative velocity component between a subject and a probe by subtracting the estimated value of the relative velocity from the frequency spectrum of a detection signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5376595A JPH08224237A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Ultrasonic doppler diagnosing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5376595A JPH08224237A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Ultrasonic doppler diagnosing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08224237A true JPH08224237A (en) | 1996-09-03 |
Family
ID=12951920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5376595A Pending JPH08224237A (en) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | Ultrasonic doppler diagnosing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08224237A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10277035A (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-20 | Advanced Technol Lab Inc | Portable ultrasonic device and its diagnostic device |
| US7604596B2 (en) | 1996-06-28 | 2009-10-20 | Sonosite, Inc. | Ultrasonic signal processor for a hand held ultrasonic diagnostic instrument |
| US9151832B2 (en) | 2005-05-03 | 2015-10-06 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Systems and methods for ultrasound beam forming data control |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP5376595A patent/JPH08224237A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7604596B2 (en) | 1996-06-28 | 2009-10-20 | Sonosite, Inc. | Ultrasonic signal processor for a hand held ultrasonic diagnostic instrument |
| US7740586B2 (en) | 1996-06-28 | 2010-06-22 | Sonosite, Inc. | Ultrasonic signal processor for a hand held ultrasonic diagnostic instrument |
| US8216146B2 (en) | 1996-06-28 | 2012-07-10 | Sonosite, Inc. | Ultrasonic signal processor for a hand held ultrasonic diagnostic instrument |
| JPH10277035A (en) * | 1997-04-03 | 1998-10-20 | Advanced Technol Lab Inc | Portable ultrasonic device and its diagnostic device |
| JP2009034533A (en) * | 1997-04-03 | 2009-02-19 | Sonosight Inc | Hand-held ultrasonic apparatus and diagnostic instrument |
| US9151832B2 (en) | 2005-05-03 | 2015-10-06 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Systems and methods for ultrasound beam forming data control |
| US9671491B2 (en) | 2005-05-03 | 2017-06-06 | Fujifilm Sonosite, Inc. | Systems for ultrasound beam forming data control |
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