JPS60222040A - 連続超音波ドツプラ装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は連続波ドツプラ法により被検体の血流情報等を
得る連続超音波ドツプラ装置に係り、特に同一振動子に
より連続超音波の送受波を行うものに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 血流情報を得るドツプラ法には、変調超音波による変調
波ドツプラ法と連続超音波による連続波ドツプラ法とが
ある。

変調波ドツプラ法にあっては、変調超音波の送受波にお
いて同一振動子を共用できるが、血流速度検出範囲に原
理的限界が存在する。なぜなら、原理的に超音波パルス
の繰り返し周波数の半分の周波数偏移までしか正確に検
出できないからである。一方、連続波ドツプラ法にあっ
ては、原理的に超音波周波数の半分の周波数偏移まで検
出できるので実用上、前述のような検出範囲の制限は生
じ得ないが、送波用、受波用にそれぞれ別々の振動子を
用いる必要があり、該振動子を収納する超音波プローブ
の形状、操作性及びコスト等において問題がある。

近年、連続波ドツプラ法において、同一振動子による連
続超音波の送受波が試みられてはいるが、回路構成が複
雑となるためにかえつＣｉ！＆価となり、実用化が極め
て困難であった。送波される迩統超音波と受波される連
続超音波とのレベル比が通常６０ｄＢ以上もあること、
連続超音波のクロストークが発生すること等の問題によ
り、受信回路の簡略化が必らずしも容易ではなかったか
らである。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑み−（成されたものであり、安価
かつ実用的な構成により、連続超音波の送受波を同一振
動子にて行い得るところの連続超音波ドツプラ装置の提
供を目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するための本発明の概要は、被検体に向
って連続超音波を送波するとともに、該被検体からの連
続超音波の反射波を受波する振動子と、この振動子を超
音波周波数にて駆動する送信部と、前記振動子を介して
該被検体の超音波情報を受信し、かつ、該被検体のドツ
プラ情報を得る受信部とを有する連続超音波ドツプラ装
置において、前記送信部における超音波周波数を中心周
波数とする狭帯域担止フィルタを、前記受信部の初段に
設けたことを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

第１図は本発明の一実施例である連続超音波ドツプラ装
置の構成を示すプ１コック図である。同図１は矩形波の
連続波信号（例えば２．４ＭＨｚ一定）を発生する発振
回路、２は前記発振回路１で発生した連続矩形波信号成
分中より基本周波数成分のみを通過させるバンドパスフ
ィルタ、３は前記バンドパスフィルタ２を通過した基本
波信号を増幅する第１のアンプ（増幅器）、４は振動子
である。この振動子４は、前記第１のアンプ３から出力
される超音波信号により駆動され、図示しない被検体に
向って連続超音波を送波するとともに、該被検体からの
連続超音波の反射波を受波する。

よって、この振動子４の電極４ａ、４ｂには、送波に供
される超音波信号（以上、「送信キャリ゛７」ともいう
）と、受波された反射波による超音波信号（以下、「エ
コー信号」ともいう）とが重畳されることになる。

尚、前記発振回路１及びバンドパスフィルタ２並びに第
１のアンプ３を含んで、前記振動子４を超音波周波数（
例えば２．４ＭＨ７）にて駆動する送信部１７が構成さ
れる。

また、５は前記振動子４の電ｔｉ４ａ、４ｂ間における
超音波信号成分中の送信キャリア成分を減衰さＵる狭帯
域阻止フィルタであり、例えば水晶振動子あるいはセラ
ミック等を含んで構成される。

この狭帯域阻止フィルタ５の特性は、例えば中心周波数
２．４ＭＨｚにて一４０ｄＢのレスポンスを有し、かつ
、減衰帯域３００Ｈｚ　（−３ｄＢ）というようなＱの
高い特性が好ましい。送信キャリア成分を十分に減衰さ
せるためである。さらに、６は前記狭帯域阻止フィルタ
５の出力（エニ１−信号）を増幅する第２のアンプ（増
幅器）、７は位相検波を行う位相検波器であり、前記第
１のアンプ３より出力される超音波信号と、前記第２の
アンプより出力される工１−信丹とを混合するミキサを
含んで構成される。８はバンドパスフィルタであり、前
記位相検波器７の出力より送信キャリアとエコー信号と
の周波数の差成分すなわちドツプラ信号を抽出する。９
は前記バンドパスフィルタ８により抽出されたドツプラ
信号を入力し、周波数分析を行うことにより、診断に供
されるドツプラ情報例えば図示しない被検体の血流情報
を得る周波数分析器である。

尚、前記狭帯域阻止フィルタ５と、前記第２のアンプ６
と、前記位相検波器７と、前記バンドパスフィルタ８と
、前記周波数分析器９とを含んで、前記振動子４を介し
て図示しない被検体の超音波情報を受信し、かつ、該被
検体のドツプラ情報を得る受信部１８が構成される。

次に、以上のように構成される装置の作用について説明
する。発振回路１で発生した矩形波信号は、バンドパス
フィルタ２を介することにより、第２高調波以上の成分
が除去され、正弦波信号として第１のアンプ３に入力し
、増幅される。この第１のアンプ３により増幅された正
弦波信号により振動子４が駆動され、図示しない被検体
に向って連続超音波が送波される。該被検体からの連続
超音波の反射波は、前記振動子４により受波され、電気
信シ）に変換された後、送信キャリアとともに狭帯域阻
止フィルタ５に入力する。この狭帯域阻止フィルタ５を
通過するのは、エコー信号成分のみであり、送信キャリ
ア成゛分は阻止される（大きく減衰する）。厳密には、
前記狭帯域阻止フィルタ５により減浪するのは、送信キ
ャリア成分のみならず、低速度反射源（固定反射源をも
含む）からのエコー信号成分をも含まれる。しかしなが
ら連続波ドツプラ法においては、最大ドツプラジットを
知ることが目的であり、低ドツプラシフトすなわち低速
度反射源の速度情報が得られなくても特に問題とはなら
ない。

尚、前記狭帯域阻止フィルタ５を通過した工］−４８号
は、第２のアンプ６により増幅された後、位相検波器７
．バンドパスフィルタ８を介することにより、ドツプラ
信号の抽出に供され、さらに、抽出されたドツプラ信号
は、周波数分析器９に入力され、周波数分析に供される
。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で適宜に変形実施が可能であるのはいうまでもな
い。その−例として以下に述べる。

第１図における狭帯域阻止フィルタのＱを高くしたこと
に伴ない、発振回路１の発振周波数の安定度が重要であ
る。なぜなら、発振周波数が前記狭帯域フィルタ５の中
心周波数に一致しない場合には、前記狭帯域フィルタ５
により、送信キャリアを十分に減衰させることが困難と
なるからである。そこで、発振周波数の微調整ができる
ように前記発振回路１を構成するのが好ましい。第２図
は周波数可変なる発振回路の−・例であり、１０は水晶
振動子、１１は可変コンデンサ、１２はＣ−ＭＯＳある
いはＴ’ＴＬゲート、１３は抵抗、１４はコンデンサ、
１５は分周回路である。すなわち、水晶振動子１０を含
んで成るマルチバイブレタ１６により安定発振を行い、
分周回路１５にて分周する。この分周回路１５の出力周
波数を前記狭帯域ノイルタの中心周波数に一致するよう
に、各素子の定数を決定する。このように前記発振回路
１を構成すると、周波数の安定な超音波信号が得られ、
かつ、可変コンデンサ１１の容量を変えることにより、
発振周波数の微調整が可能となる。

また、複数の超音波振動子がアレイ状に配置されて成る
振動子群を用いて被検体の断層像を得る所謂電子走査形
診断装置に、本発明に係る装置を組み込むことも可能で
ある。この場合にも、前記振動子群を連続超音波の送受
波用として共用することができる。この点、従来技術に
よれば送信及び受信で別々の振動子を必要としたので、
前記振動子群と少なくとも１個の連続超音波用振動子と
を具備する必要があった。

尚、第１図では、狭帯域阻止フィルタ５を第２のアンプ
６の前段に配置した。これは、第２のアンプ６の前段に
おいて送信キャリア成分を阻止することに再り、第２の
アンプ６が送信キャリアの混入により飽和するのを防止
し、エコー信号に対して十分な利得を得るためである。

このような意味において、前記狭帯域フィルタ５は、受
信部１８の初段、特に増幅機能を有する電気回路（例え
ば第２のアンプ６）の前段に配置するのが好ましいので
ある。

［発明の名称１ 以上説明した本発明によれば、次のような効果を奏する
ことができる。

受信部に混入する送信キャリア成分を、受信部の初段に
配置された狭帯域阻止ノイルタにより容易に阻止づるこ
とができるので、シンプルな構成にて、同一振動子によ
る連続超音波の送受波を行うことができる。この結果、
振動子を収納する超音波プローブの形状、操作性及び＝
１スト等において極めて有利となる。

よって、安価かつ実用的な構成により、連続超音波の送
受波を同一振動子にて行い得るところの連続超音波ドツ
プラ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である連続超音波ドツプラ装
置の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示す装置
の変形例を説明するための回路図である。 ４・・・・・・振動子、　５・・・・・・狭帯域阻止フ
ィルタ、１７・・・・・・送信部、　１８・・・・・・
受信部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検体に向って連続超音波を送波゛りるとともに、該被
   検体からの連続超音波の反射波を受波する振動子と、こ
   の振動子を超音波周波数にて駆動する送信部と、前記振
   動子を介して該被検体の超音波情報を受信し、かつ、該
   被検体のドツプラ情報を得る受信部とを有する連続超音
   波ドツプラ装置において、前記送信部における超音波周
   波数を中心周波数とする狭帯域担止フィルタを、前記受
   信部の初段に説けたことを特徴とする連続超音波ドツプ
   ラ装置。