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JPS6096233A - Ultrasonic blood flow measuring apparatus - Google Patents

Ultrasonic blood flow measuring apparatus

Info

Publication number
JPS6096233A
JPS6096233A JP20274883A JP20274883A JPS6096233A JP S6096233 A JPS6096233 A JP S6096233A JP 20274883 A JP20274883 A JP 20274883A JP 20274883 A JP20274883 A JP 20274883A JP S6096233 A JPS6096233 A JP S6096233A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
doppler
probe
blood flow
mode
signal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP20274883A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0216138B2 (en
Inventor
河西 千広
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Aloka 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 Aloka Co Ltd filed Critical Aloka Co Ltd
Priority to JP20274883A priority Critical patent/JPS6096233A/en
Publication of JPS6096233A publication Critical patent/JPS6096233A/en
Publication of JPH0216138B2 publication Critical patent/JPH0216138B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (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。
(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 本発明は超音波血流測定装置、特に内管内部を流れる血
流敏を正確に測定することの可能な超音波面流測定装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic blood flow measuring device, and more particularly to an ultrasonic surface flow measuring device capable of accurately measuring blood flow inside an inner tube.

背景技術 従来より超音波エコー法を用いて生体内部のBモード断
層画像をリアルタイムで表示するBモード型超音波画像
表示装置が周知であり、得られる断層画像から生体内部
の血管の分布を視覚的に認識することができ、今日臨床
の場及びその他の場において幅広く用いられている。
BACKGROUND ART A B-mode ultrasound image display device that displays B-mode tomographic images inside a living body in real time using an ultrasound echo method is well known, and it is possible to visually determine the distribution of blood vessels inside a living body from the obtained tomographic images. It is widely used in clinical and other settings today.

一方、超音波のドプラ効果を利用した超音波ドプラ測定
装置も周知であり、この装置は、ドプラ偏移周波数から
例えば血管内を流れる血流の速度を測定することができ
、今日幅広く用いられている。
On the other hand, an ultrasonic Doppler measuring device that utilizes the Doppler effect of ultrasound is also well known, and this device can measure, for example, the velocity of blood flowing in a blood vessel from the Doppler shift frequency, and is widely used today. There is.

しかし、これらの各装置は、1体内部の血管の分布及び
血流速度の測定には有効であるが、血管内部を流れる血
流量を正確に測定することができず、その有効な対策が
望まれていた。
However, although each of these devices is effective in measuring the distribution of blood vessels and blood flow velocity inside one body, they cannot accurately measure the amount of blood flowing inside the blood vessels, and effective countermeasures are desired. It was rare.

特に、生体内部の血管の断面形状は必ずしも一定とは限
らず、円形のもの以外にも、例えば偏平なものあるいは
病気の種類によっては病状のものも存在し、このような
場合には、血管内部の血流量を正確に測定することが容
易でないという問題があった。
In particular, the cross-sectional shape of blood vessels inside a living body is not necessarily constant, and in addition to circular shapes, there are also flat shapes or pathological shapes depending on the type of disease. There has been a problem in that it is not easy to accurately measure blood flow.

発明の目的 本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、被検体内部の血管を8モ一ド断層画像
によりモニタしつつ、モニタされた血管内部を流れる血
流量を血管の断面形状にかかわりなく正確に測定するこ
との可能な超音波血流測定装置を提供することにある。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of such conventional problems, and its purpose is to monitor blood vessels inside a subject using 8-mode tomographic images, and to determine the amount of blood flowing inside the monitored blood vessels. An object of the present invention is to provide an ultrasonic blood flow measurement device that can accurately measure blood flow regardless of the cross-sectional shape of blood vessels.

発明の構成 前記目的を達成するために、本発明の装置は、被検体内
の血管走行方向に対し超音波パルスビームを直交走査す
るBモード用探触子ど、この探触子を介して得られるB
モード受波信号から被検体の8モ一ド断層画像を表示す
る画像表示装置ど、Bモード受波信号を複索信号処理し
該複素信号の=3− 自己相関からBモード受波信号のドプラ情報を演算する
第1のドプラ測定装置と、Bモード用探触子とは異なる
位置に設置され前記画像表示された血管断層面からのエ
コービームを速度較正信号として受波する較正用探触子
と、受波された速度較正信号のドプラ情報を演算する第
2のドプラ測定装置と、第1のドプラ測定装置により演
算された第1のドプラ情報及び第2のドプラ測定装置に
より演算された第2のドプラ情報を記憶するメモリ回路
と、該メモリ回路に記憶されたドプラ情報を読み出し第
1及び第2のドプラ情報から血流速度をめ該血流速度に
基づき第1のドプラ情報中に含まれる血流速度分布を較
正しこれを血管断面に沿って面積分して血管内を流れる
血流量を演算する演算回路と、を含み、被検体内の血管
を8モ一ド断層画像によりモニタしモニタされた血管内
を流れる血流量を血管断面形状にかかわりなく測定する
ことを特徴とする。
Structure of the Invention In order to achieve the above object, the apparatus of the present invention includes a B-mode probe that scans an ultrasonic pulse beam orthogonally to the direction of blood vessel movement within a subject, and B
An image display device that displays an 8-mode tomographic image of a subject from a received mode signal performs complex signal processing on the received B-mode signal and calculates the Doppler of the received B-mode signal from the =3-autocorrelation of the complex signal. a first Doppler measurement device that calculates information; and a calibration probe that is installed at a different position from the B-mode probe and receives an echo beam from the imaged blood vessel tomographic plane as a velocity calibration signal. and a second Doppler measurement device that calculates Doppler information of the received velocity calibration signal, and a first Doppler information calculated by the first Doppler measurement device and a second Doppler information calculated by the second Doppler measurement device. a memory circuit for storing Doppler information No. 2, and a memory circuit that reads Doppler information stored in the memory circuit, determines blood flow velocity from the first and second Doppler information, and includes the Doppler information in the first Doppler information based on the blood flow velocity. The system includes an arithmetic circuit that calibrates the blood flow velocity distribution and calculates the amount of blood flowing in the blood vessel by area-integrating it along the cross section of the blood vessel, and monitors the blood vessel in the subject using 8-mode tomographic images. The method is characterized in that the amount of blood flowing through the monitored blood vessel is measured regardless of the cross-sectional shape of the blood vessel.

実施例 4− 次に本発明の好適な実施例を図面に基づぎ説明する。Example 4- Next, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図には、本発明に係る超音波血流測定装置の好適な
実施例が示されており、実施例において、超音波送受信
器200から超音波パルスビーム送信用の送信信号がB
モード用探触子220に供給される。
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the ultrasonic blood flow measurement device according to the present invention.
It is supplied to the mode probe 220.

このBモード用探触子220はこれにより励振制御され
被検体240に向は超音波パルスビーム100を送信す
る。
The B-mode probe 220 is excited and controlled thereby and transmits the ultrasonic pulse beam 100 toward the subject 240.

この超音波パルスビーム100の送信により得られる被
検体240からのエコービームは探触子220によって
電気信号に変換され、超音波送受信器200にて所望の
増幅作用が施された後、その一方の出力がBモード受波
信号として画像表示装置280に供給され、また他方の
出力は血管内を流れる血流量測定のために第1のドプラ
測定装置300へ供給される。
The echo beam from the subject 240 obtained by transmitting the ultrasonic pulse beam 100 is converted into an electrical signal by the probe 220, and after a desired amplification effect is performed by the ultrasonic transceiver 200, one of the The output is supplied to the image display device 280 as a B-mode received signal, and the other output is supplied to the first Doppler measuring device 300 for measuring the blood flow flowing in the blood vessel.

そして、Bモードの画像表示を行うため、画像表示装置
280に供給された信号は、検波器320及びデジタル
スキャンコンバータ340を介してCR1表示器360
に入力され、CR1表示器360の表示面を輝度変調す
る。
In order to perform B-mode image display, the signal supplied to the image display device 280 is transmitted to the CR1 display 360 via the detector 320 and the digital scan converter 340.
and modulates the brightness of the display surface of the CR1 display 360.

このにうなりモード画像表示を可能とするため、本実施
例においては、制御回路380から超音波送受信器20
0に向はビーム走査制御用の信号が供給されており、こ
れによりBモード用探触子220から送受波される超音
波パルスビームを機械的あるいは電気的な角度偏向等に
よって走査させ、該超音波パルスビーム100で被検体
240を周期的に走査し、あるいは所望の偏向角にて走
査を停止している。
In order to enable this beat mode image display, in this embodiment, the control circuit 380 connects the ultrasonic transceiver 20 to the ultrasonic transceiver 20.
A signal for beam scanning control is supplied to the 0 direction, which causes the ultrasonic pulse beam transmitted and received from the B-mode probe 220 to be scanned by mechanical or electrical angular deflection, etc. The subject 240 is periodically scanned with the acoustic pulse beam 100, or scanning is stopped at a desired deflection angle.

また、この制御回路380からはこの走査位置制御のた
めの信号に同期して掃引同期信号がデジタルスキャンコ
ンバータ340に供給され、CR1表示器360の掃引
制御が行われている。
Further, from this control circuit 380, a sweep synchronization signal is supplied to the digital scan converter 340 in synchronization with this signal for scanning position control, and sweep control of the CR1 display 360 is performed.

従って、第2図に示すように、超音波パルスビーム10
0の走査前Aが被検体240内の血管260と直交する
ようBモード用探触子220を被検体240に対し位置
させることにより、CR王表示器360上には、第3図
(A)に示すように、被検体240の8モ一ド断層画像
が表示されることとなる。このようにして、本発明によ
れば、このBモード断層画像から、被検体240内部の
血管の分布を視覚的に認識することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG.
By positioning the B-mode probe 220 with respect to the subject 240 so that A before scanning 0 is orthogonal to the blood vessel 260 in the subject 240, the image shown in FIG. As shown in , an 8-mode tomographic image of the subject 240 is displayed. In this way, according to the present invention, it is possible to visually recognize the distribution of blood vessels inside the subject 240 from this B-mode tomographic image.

また、超音波送受信器200の他方の出力は、本発明に
おいて、複素演算に供され、所定の血流情報が得られる
。このために、超音波送受信器200から得られるBモ
ード受波信号は第1のドプラ測定装置300に入力され
、ここで所定の複素信号処理が施され、該複素信号の自
己相関からBモード受波信号のドプラ偏移周波数fdが
ドプラ情報として演算出力される。
Further, in the present invention, the other output of the ultrasonic transceiver 200 is subjected to a complex operation to obtain predetermined blood flow information. For this purpose, the B-mode received signal obtained from the ultrasonic transceiver 200 is input to the first Doppler measurement device 300, where it is subjected to predetermined complex signal processing, and the B-mode received signal is determined based on the autocorrelation of the complex signal. The Doppler shift frequency fd of the wave signal is calculated and output as Doppler information.

このように、本発明においては、自己相関法を用いるた
め、超音波送受信器200を介して入力される受波信号
から超音波パルスビーム100軸上の各点におけるドプ
ラ情報を連続的に検出することが可能である。
In this way, in the present invention, since the autocorrelation method is used, Doppler information at each point on the axis of the ultrasound pulse beam 100 is continuously detected from the received signal input via the ultrasound transceiver 200. Is possible.

この自己相関法を用いた第1のドプラ測定装置300は
本願出願人が先に出願した特願昭7− 57−070479号内において既に開示されでおり、
第4図には、このような自己相関法を用いた第1のドプ
ラ測定装置300の具体的な実施例が示されている。
The first Doppler measurement device 300 using this autocorrelation method has already been disclosed in Japanese Patent Application No. 7-57-070479 previously filed by the applicant of the present application.
FIG. 4 shows a specific example of the first Doppler measuring device 300 using such an autocorrelation method.

すなわち、第4図に示す実施例において、超音波送受信
器200から第1のドプラ測定装置300に入力された
信号は、まず複素信号変換器36に供給され、複素信号
に変換される。
That is, in the embodiment shown in FIG. 4, the signal input from the ultrasound transceiver 200 to the first Doppler measuring device 300 is first supplied to the complex signal converter 36 and converted into a complex signal.

実施例において、この複素信号変換器36は、位相検波
器を含む1組のミキサ38a、38bを有し、各ミキサ
38において前記受信高周波信号がそれぞれ複素基準信
号102.104と演算される。複素基準信号102.
104は探触子220から送受波される超音波パルスビ
ーム100の送信繰返し周波数の整数倍の周波数を有し
、かつ位相の異なる複素関係を有する。従って、ミキサ
38からは高周波信号に対応した複素信号を出力するこ
とができる。すなわち、各ミキサ38は混合検波によっ
て入力された受信高周波信号と複素基準信号との画周波
数の和と差の周波数8− 信号を出力し、これら両信号が低域フィルタ40a、4
0bに供給され、差の周波数成分のみが取り出される。
In the embodiment, the complex signal converter 36 includes a pair of mixers 38a, 38b including phase detectors, in each mixer 38 the received high frequency signal is operated on as a complex reference signal 102, 104, respectively. Complex reference signal 102.
104 has a frequency that is an integral multiple of the transmission repetition frequency of the ultrasonic pulse beam 100 transmitted and received from the probe 220, and has a complex relationship with different phases. Therefore, the mixer 38 can output a complex signal corresponding to a high frequency signal. That is, each mixer 38 outputs a frequency 8- signal of the sum and difference of image frequencies between the received high-frequency signal inputted by mixed detection and the complex reference signal, and these two signals are passed through the low-pass filters 40a and 4.
0b, and only the difference frequency component is extracted.

前記ミキサ38の混合検波作用において、複素基準信号
102.104は単一周波数の連続波であるが、他方の
入力信号である受信高周波信号はドプラ情報を含むパル
ス波なので、前記低域フィルタ40の出力には多数のス
ペクトル成分が川われることとなる。以下にこの複素変
換を演算式によって説明する。
In the mixed detection function of the mixer 38, the complex reference signals 102 and 104 are single-frequency continuous waves, but the other input signal, the received high-frequency signal, is a pulse wave containing Doppler information. A large number of spectral components will be present in the output. This complex transformation will be explained below using arithmetic expressions.

一方の複索基準信号102は送信繰返し周波数fprの
整数倍の周波数foを有し、その振幅を1とすれば sin (2πfo t ) −(1)なる正弦波電圧
信号にて示され、一方、受信高周波信号は sin (2yrfo t +2πfd t ) −(
2)にて示される。ただし、fdはドプラ偏移周波数で
ある。
One of the multiple search reference signals 102 has a frequency fo that is an integer multiple of the transmission repetition frequency fpr, and when its amplitude is 1, it is represented by a sinusoidal voltage signal of sin (2πfot) - (1), and on the other hand, The received high frequency signal is sin (2yrfo t +2πfd t ) −(
2). However, fd is the Doppler shift frequency.

なお、この受信信号には更に 5in(2zr(fo±nfpr) t +2πfd(
1±nfpr/fo )t )(1)’)、へ’yト)
ttカ含マレるが(f prは送信繰返し周波数、nは
011.2・・・なる整数である)、以下説明を筒略化
するためn=Qの詩の(2)式に示されるスペクトルに
ついてのみ説明する。
Note that this received signal has an additional 5 in (2zr(fo±nfpr) t +2πfd(
1±nfpr/fo)t)(1)'),he'yt)
(fpr is the transmission repetition frequency, n is an integer of 011.2...), but to simplify the explanation below, the spectrum shown in equation (2) of the poem where n = Q is I will only explain about.

ミキサ38aでは、複素基準信号102と受信高周波信
号との積がとられるので、(1)式と(2)式の積を演
算することにより次式が得られる。
Since the mixer 38a multiplies the complex reference signal 102 and the received high frequency signal, the following equation is obtained by calculating the product of equations (1) and (2).

cos(2πfd t ) −cos (4πfot+
2πfdt) そして、この出力は低域フィルタ710aで上式第2項
の高域周波数が除去されるので、その出力信号は cos(2πfdt) ・・・(3) となる。
cos(2πfdt) −cos(4πfot+
2πfdt) From this output, the high frequency in the second term of the above equation is removed by the low-pass filter 710a, so the output signal becomes cos(2πfdt) (3).

一方、複素基準信号104は前記信号102と90°位
相が異なるので、 cos(2πfot) ・・・(4) なる余弦波電圧信号で示され、ミキサ38bの混合検波
及び低減フィルタ40bのフィルタ作用によって、 sin (2πfd t ) −(5)なる信号に変換
され、前記(3)式を実数部、そして、(5)式を虚数
部どする複素信号に変換されたこととなり、これら両信
号は次の複素式によって示すことができる。
On the other hand, since the complex reference signal 104 has a phase difference of 90° from the signal 102, it is expressed as a cosine wave voltage signal of cos(2πfot) (4), and is expressed by the mixed detection of the mixer 38b and the filtering action of the reduction filter 40b. , sin (2πfd t ) − (5), and is converted into a complex signal with the real part of the equation (3) and the imaginary part of the equation (5), and these two signals are as follows. It can be shown by the complex expression of

11=CO8(2πfdt) 十1sin (2πfd t ) −(6)以上のよう
にして複素変換された信号11はAD変換器42a、4
2bによってデジタル信号に変換され、次段の複素ディ
レーラインキャンセラ44に出力される。前記AD変換
器42/\はクロック信号108が供給されて該クロッ
ク信号によるサンプリングが行われている。
11=CO8(2πfdt) 11sin (2πfdt) −(6) The signal 11 complex-converted as above is sent to the AD converters 42a, 4
2b, it is converted into a digital signal and output to the next stage complex delay line canceller 44. The AD converter 42/\ is supplied with a clock signal 108 and performs sampling using the clock signal.

実施例においては、前述した複素ディレーラインキャン
セラ44が設けられているので、静止部あるいは低速運
動部からの受信信号を除去して運動部のみの速度信号を
取り出すことができ、画像11− 信号の品質を著しく向−卜させることができる。すなわ
ち、一般に生体からの例えば血流信号には血管壁、心臓
壁等のほぼ静止している生体組織からの反射信号(クラ
ッタ)が混入し、この信号は血流からの反射信号に比較
して通常強大なため自流測定に著しい妨害を与える。し
かしながら、本実施例においては、前記複素ディレーラ
インキャンセラ44によりこのような低速度信号を除去
することができるので、運動部からの信号のみを検出す
ることが可能となる。
In this embodiment, since the above-described complex delay line canceller 44 is provided, it is possible to remove the received signal from the stationary part or the low-speed moving part and extract the speed signal of only the moving part, and the signal in image 11- Quality can be significantly improved. That is, in general, for example, blood flow signals from a living body are mixed with reflected signals (clutter) from almost stationary living tissues such as blood vessel walls and heart walls, and this signal is weaker than reflected signals from blood flow. It is usually strong and causes significant interference with self-current measurements. However, in this embodiment, such low speed signals can be removed by the complex delay line canceller 44, so that it is possible to detect only signals from the moving part.

複素ディレーラインキャンセラ44は、超音波送信繰返
し信号の1周期(T)に一致する遅延時間を有するディ
レーライン46a、46bを有し、このディレーライン
は例えば1周期の中に含まれるクロックパルスの数に等
しい記憶素子から成るメモリまたはシフトレジスタから
形成することができる。そして、これらディレーライン
46には、それぞれ差演算器48a、48bが接続され
ており、差演算器48によってディレーライン46の入
力すなわち現在の信号と出力すなわち1周期前12− の信号とを逐次比較して、同一深度にお1フる信号の1
周期間の差を演算する。従って、静止あるいは低速度の
生体組織からの反射信号は現在の信号と1周期前の信号
との間に変化がなくあるいは変化が小さいため、差演算
器48の差出力は零に近くなり、一方、速度の早い例え
ば血流信号の差出力は大きな値として検出され、これに
よって前述したクラッタを確実に抑圧することができる
The complex delay line canceller 44 has delay lines 46a and 46b having a delay time that corresponds to one cycle (T) of the ultrasonic transmission repetition signal, and the delay line has a delay time that corresponds to the number of clock pulses included in one cycle, for example. can be formed from a memory or shift register consisting of storage elements equal to . Difference calculators 48a and 48b are connected to these delay lines 46, respectively, and the difference calculators 48 successively compare the input, ie, the current signal, of the delay line 46 with the output, ie, the signal from 12-1 period before. 1 of the signals that fall at the same depth
Calculate the difference between periods. Therefore, since there is no change or a small change between the current signal and the signal one cycle ago in the reflected signal from stationary or low-velocity living tissue, the difference output of the difference calculator 48 is close to zero; For example, a differential output of a blood flow signal having a high velocity is detected as a large value, and thereby the above-mentioned clutter can be reliably suppressed.

前記複素ディレーラインキャンセラ44の作用を以下に
演算式で説明する。なお、図においては、複索ディレー
ラインキャンセラ44への入力はデジタル信号であるが
、演算式では説明を簡単にするために(6)式のアナロ
グ信号にて説明を行う。
The operation of the complex delay line canceller 44 will be explained below using an arithmetic expression. In the figure, the input to the multi-route delay line canceller 44 is a digital signal, but in order to simplify the explanation, the analog signal of equation (6) will be used for explanation of the calculation formula.

ディレーライン46の入力Z1を(6)式で示すと、1
周期遅延された出力は Z2=CO8(2πfd (t −T) )+1sin
 (2πfd (t −T) ) =−(7)で示され
、この結果、差演算器48の差演算出力は Z 3 =Z + −22=−2sin (27rfd
 T/2)−sin (2πfd (t +T/2))
十i 2sin (2πfd T/2)・cos(2π
fd (t +T/2>)となり、ここで差出力Z3を z3−x3+iy3 にて示せば、各X3、V3は次式となる。
When the input Z1 of the delay line 46 is expressed by equation (6), 1
The period-delayed output is Z2 = CO8 (2πfd (t - T) ) + 1 sin
(2πfd (t −T) ) =−(7), and as a result, the difference calculation output of the difference calculator 48 is Z 3 =Z + −22=−2sin (27rfd
T/2)-sin (2πfd (t +T/2))
10i 2sin (2πfd T/2)・cos(2π
fd (t+T/2>), and if the differential output Z3 is expressed as z3-x3+iy3, each of X3 and V3 becomes the following equation.

X 3 =−2sin (2πfd T/2)−sin
 (2yrfd (t +T/2) )−(8)y 3
−’)sin (2πfd丁/2)・cos(2πrd
 (t +T/2>)・・・(9)以−Vのようにして
、各差演算器48a、48bの出力には、それぞれ×3
、v3なる信号が出力されることとなる。
X 3 =-2sin (2πfd T/2)-sin
(2yrfd (t + T/2) )−(8)y 3
-') sin (2πfd/2) cos(2πrd
(t +T/2>)... (9) As shown in -V, the output of each difference calculator 48a, 48b is
, v3 are output.

以上のようにして低速度信号が除去された複素信号は、
次に自己相関器50によって演算処理され、遅延量を王
とするZ3の自己相関がめられる。
The complex signal from which the low-speed signal has been removed as described above is
Next, an autocorrelator 50 performs arithmetic processing to determine the autocorrelation of Z3 with the amount of delay as the king.

まず入力信号z3はディレーライン52a152bによ
り1周期分遅延されて出力14が得られる。この出カフ
4は以下の式で表わされる。
First, the input signal z3 is delayed by one period by the delay line 52a152b, and an output 14 is obtained. This output cuff 4 is expressed by the following formula.

z4=x4 斗 1Va x 4=−2sin (2πfd T/2>−5in 
(2yrfd (t−T/2) )・・・(10) V4 =2sin (2πfd T/2)・cos(2
πfd (t−T/2))・・・(11)そして、14
※−X4−IV4とすると、以下の式によって相関がめ
られる。
z4=x4 Do 1Va x 4=-2sin (2πfd T/2>-5in
(2yrfd (t-T/2) )...(10) V4 =2sin (2πfd T/2)・cos(2
πfd (t-T/2))...(11) And 14
*If -X4-IV4, the correlation can be found by the following formula.

Z3Z4 ”=(X3 +1V3)(X4−1V4)=
X3X4 +VsV4+i (X4V3−X3Va )
そして、この相関をめるため、自己相関器50には、4
個の掛算B54a、54b、56a156bそして加減
算器58a、58bが設けられ、前記相関演碑が行われ
る。
Z3Z4 ”=(X3 +1V3)(X4-1V4)=
X3X4 +VsV4+i (X4V3-X3Va)
In order to find this correlation, the autocorrelator 50 includes 4
Multipliers B54a, 54b, 56a156b and adders/subtractors 58a, 58b are provided to perform the correlation operation.

加減算器58aの出力をRとすれば、前記(8)、(9
)、(10)、(11)の各関係式%式% ) (12) が得られ、また加減算器58bの出力をIとすれば同様
に 1=X4V3−X3V4 =4sin 2 (2yrfd T/2)−sin (
2πfd T) ・・・(13)が得られ、両加減算器
58の出力を合わせて、前記相関は次式にて示される。
If the output of the adder/subtractor 58a is R, the above (8) and (9
), (10), and (11), and if the output of the adder/subtractor 58b is I, 1=X4V3−X3V4=4sin 2 (2yrfd T/2 )−sin (
2πfd T) (13) is obtained, and by combining the outputs of both adders and subtracters 58, the correlation is expressed by the following equation.

S=R+iI ・・・(14) そして、この相関出力Sは信号の変動成分や装置から発
生する雑音成分を含むので、これら雑音成分を除去する
ために平均回路によって相関の平均がめられ、この相関
平均はs=p+*rで表わされる。
S=R+iI (14) Since this correlation output S includes signal fluctuation components and noise components generated from the equipment, an averaging circuit averages the correlations to remove these noise components, and this correlation The average is expressed as s=p+*r.

前記平均回路はディレーライン60a、60bにて1周
期遅延した出力を現在の入力に加算器62a、62bに
て加算し、再びこの出力をディレーライン60に供給す
る操作を繰返し、出力の16− 上位ビットを出力すれば平均値を得ることができる。そ
して、この時の繰返し操作による平均の精度を向上する
ために、実施例においては、重み付回路64a、64b
が設けられ、出力を減衰させて入力と加算している。す
なわち、減衰量をαとすれば、現在の信号より例えば1
0周期前の信号はαIllだけ減算して現在の信号とし
て加算されるので、出力に与える影響度が小さくなり、
低減フィルタや移動平均回路と同様の平均機能を果たす
ことが可能となる。また重み付回路64の重み付量を変
えることにより、平均化の度合を変更することが可能と
なる。
The average circuit adds the output delayed by one period to the current input in the delay lines 60a and 60b in adders 62a and 62b, and repeats the operation of supplying this output to the delay line 60 again. By outputting the bits, we can obtain the average value. In order to improve the accuracy of the average by repeated operations at this time, in the embodiment, weighting circuits 64a and 64b are used.
is provided to attenuate the output and add it to the input. In other words, if the attenuation amount is α, then the current signal is reduced by, for example, 1
The signal from 0 cycles ago is subtracted by αIll and added as the current signal, so the influence on the output is small.
It becomes possible to perform an averaging function similar to that of a reduction filter or a moving average circuit. Furthermore, by changing the weighting amount of the weighting circuit 64, it is possible to change the degree of averaging.

以上のように、本実施例においては、相関の平均が自己
相関器50から得られ、この相関出力は偏角演算器66
によって相関平均出力Sの偏角θがめられる。すなわち
、偏角θは(12)、(13)式から θ−tan−’(丁/R)−2yrtaT−(15)と
してめられ、この結束、ドプラ偏移周波数枢は 汀−θ/2πT ・・・ (16) として前記偏角θから極めて容易にめられることとなる
。すなわち、送信繰返し周期Tは定数であるから偏角θ
はドプラ偏移周波数柱すなわち血流速度に比例すること
となり、また、相関I、Rはそれぞれ正及び負の値を取
るので、偏角θは±πの量測定可能どなり、これによっ
て運動の方向性を1qることができる。
As described above, in this embodiment, the average correlation is obtained from the autocorrelator 50, and this correlation output is sent to the argument calculator 66.
The argument angle θ of the correlation average output S can be determined by . That is, the declination angle θ is determined from equations (12) and (13) as θ-tan-'(D/R)-2yrtaT-(15), and this unity and Doppler shift frequency axis is expressed as θ-tan-'(D/R)-2yrtaT-(15). ... (16) It can be very easily determined from the above-mentioned declination angle θ. That is, since the transmission repetition period T is a constant, the argument angle θ
is proportional to the Doppler shift frequency column, that is, the blood flow velocity, and since the correlations I and R take positive and negative values, respectively, the deviation angle θ can be measured by the amount ±π, which allows us to determine the direction of motion. It is possible to reduce sex by 1q.

本発明における前記偏角θを(15)式に基づいて−r
−1Rからめるためには、T及びHの取り得る数値に対
応する偏角θの値をあらかじめROMに書き込んだテー
ブルを作成し、このテーブルから入力丁、頁に対応した
偏角θを読み出すことにより行うことができ、高速演算
が可能である。
The deflection angle θ in the present invention is −r based on equation (15).
-1R, by creating a table in which the values of the argument angle θ corresponding to the possible values of T and H are written in the ROM in advance, and reading out the argument angle θ corresponding to the input page and page from this table. It is possible to perform high-speed calculations.

以上のようにして得られた偏角θは変換器68によって
ドプラ偏移周波数fdに変換され、出力される。
The deflection angle θ obtained as described above is converted into a Doppler shift frequency fd by the converter 68 and output.

また、前記実施例では、自己相関器50は相関の平均を
とっているが、これ以外にも、平均する前の相関から直
接偏角をめ、これによってドプラ偏移周波数fdを得る
ことも可能である。
Further, in the above embodiment, the autocorrelator 50 averages the correlations, but it is also possible to directly calculate the deviation angle from the correlations before averaging, thereby obtaining the Doppler shift frequency fd. It is.

以上説明したように、自己相関法による第1ののドプラ
測定装置300によれば、超音波パルスビーム100を
送受波することにより、該パルスビーム100の通過線
」−にある生体運動部の運動速度分布が連続的にめられ
るので、例えば該パルスビーム100の通過線上に血管
260が第3図(A)に示すように存在覆る場合には、
その血管260内を流れる血流の速度分布を連続的にド
プラ偏移周波数としてめることが可能である。
As explained above, according to the first Doppler measuring device 300 using the autocorrelation method, by transmitting and receiving the ultrasonic pulse beam 100, the movement of the biological moving part located in the passage line of the pulse beam 100 is Since the velocity distribution is continuously observed, for example, if a blood vessel 260 is present on the passing line of the pulsed beam 100 as shown in FIG. 3(A),
It is possible to continuously measure the velocity distribution of the blood flow flowing through the blood vessel 260 as a Doppler shift frequency.

第3図(B)には、このようにしてめられた血流速度分
布の1例が示されており、図中X軸方向は被検体240
内部からのエコービームの深さを表わし、X軸方向はド
プラ偏移周波数の大きざを表わしている。
FIG. 3(B) shows an example of the blood flow velocity distribution determined in this way, and in the figure, the X-axis direction is the direction of the subject 240.
It represents the depth of the echo beam from inside, and the X-axis direction represents the magnitude of the Doppler shift frequency.

同図からも明らかなように、超音波パルスビーム100
が被検体240の血管260に向は送波されると、該超
音波パルスビーム100の通過線上にある血管260内
の血流速度分布がドプラ偏移周波数として連続的にめら
れることが理解さ19− れる。
As is clear from the figure, the ultrasonic pulse beam 100
It is understood that when the ultrasonic pulse beam 100 is transmitted toward the blood vessel 260 of the subject 240, the blood flow velocity distribution within the blood vessel 260 on the passage line of the ultrasonic pulse beam 100 is continuously observed as the Doppler shift frequency. 19- I can do it.

特に、本発明においては、Bモード用探触子220から
被検体240内の血管260に対し、第2図に示すよう
に、超音波ビーム100を直交走査しているため、CR
T表示器360上に表示された血管断層画像面の全ての
点における血流速度分布を測定することができる。
In particular, in the present invention, since the ultrasound beam 100 is orthogonally scanned from the B-mode probe 220 to the blood vessel 260 in the subject 240, as shown in FIG.
Blood flow velocity distribution at all points on the blood vessel tomographic image plane displayed on the T display 360 can be measured.

そして、このようにして第1のドプラ測定装置300に
より測定された血流速度分布は第1のドプラ情報として
メモリ回路400に出力される。
The blood flow velocity distribution thus measured by the first Doppler measuring device 300 is output to the memory circuit 400 as first Doppler information.

実施例において、このメモリ回路400は第1のメモリ
420と第2のメモリ440とを有し、入力された第1
のドプラ情報は第1のメモリ420内に各ビームに対応
して順次書き込み記憶され、この結果、この第1のメモ
リ420内にはCRT表示器360上に表示されたBモ
ード断層画像全域における血流速度分布が書き込み記憶
されることになる。
In the embodiment, this memory circuit 400 has a first memory 420 and a second memory 440, and the memory circuit 400 has a first memory 420 and a second memory 440.
Doppler information is sequentially written and stored in the first memory 420 corresponding to each beam. The flow velocity distribution will be written and stored.

従って、この第1のメモリ420内に記憶されたドプラ
情報中に含まれる血流速度分布を読み出=20− し、これを血管260の断面積に沿って面積弁すること
により、血管内を流れる血流mlをめることが可能とな
る。
Therefore, by reading out the blood flow velocity distribution included in the Doppler information stored in the first memory 420 and calculating the area along the cross-sectional area of the blood vessel 260, the inside of the blood vessel can be measured. It becomes possible to reduce the flow of blood in ml.

どころが、本発明においては、Bモード用探触子220
から血管260に対し第2図に示すように、超音波パル
スビーム100を直交走査しているため、第1のメモリ
420内に記憶されたドプラ情報中に含まれる血流速度
分布は血流の相対速度を表わしているに過ぎず、絶対速
瓜を表わしてはいない。このため、前述したように自営
断層面を流れる血流量をめても、これは相対的な血流量
を表わすに過ぎず、真の血流量をめるためには、血管2
60内の絶対血流速面を何らかの手段によりめ、前述し
てめた相対血流量をその絶対血流速度に基づき較正して
やることが必要となる。
However, in the present invention, the B-mode probe 220
As shown in FIG. 2, the ultrasonic pulse beam 100 is orthogonally scanned with respect to the blood vessel 260, so the blood flow velocity distribution included in the Doppler information stored in the first memory 420 is based on the blood flow It only represents relative speed, not absolute speed. For this reason, as mentioned above, even if we calculate the amount of blood flowing through the private fault plane, this only represents the relative amount of blood flow, and in order to calculate the true amount of blood flow, we need to
It is necessary to determine the absolute blood flow velocity surface within 60 by some means and calibrate the relative blood flow rate calculated above based on the absolute blood flow velocity.

このため、本発明においては、前記Bモード用探触子2
20とは異なる位置に較正用探触子460を設け、画像
表示された血管260の断層面からのエコービーム10
0bを該探触子460により速度較正信号として受波し
ている。
Therefore, in the present invention, the B-mode probe 2
A calibration probe 460 is provided at a position different from that of the echo beam 10 from the tomographic plane of the blood vessel 260 displayed as an image.
0b is received by the probe 460 as a speed calibration signal.

実施例において、この較正用探触子460は、B七−ド
用探触子220のビーム走査面Aと直交し、かつ血管2
60の断面中央部を含む平面内に位置して設けられてお
り、較正用探触子460が受波する王=1−ビーム10
0bの受波タイミングから、該エコービーム100bが
Bモード用探触P220のビーム走査面Aどなす角θを
特定できるように構成されでいる。
In the embodiment, this calibration probe 460 is perpendicular to the beam scanning plane A of the B-7 probe 220 and
60 is located in a plane including the center of the cross section, and the calibration probe 460 receives waves of
The configuration is such that the angle θ between the echo beam 100b and the beam scanning plane A of the B-mode probe P220 can be determined from the reception timing of 0b.

そして、この較正用探触子460にて受波されたTロー
ビーム100bはここで所定の電気信号に変換され、超
音波受信器480で所定の増幅を施された後、第2のド
プラ測定装置500に入力される。この第2のドプラ測
定装M500は前記第1のドプラ測定装置300とほぼ
同様の構成からなり、入力された信号を複素信号処理し
、該複索信号の自己相関から第3図(C)に示すように
、ドプラ嬬移周波数をもって表わされる第2のドプラ情
報をメモリ回路400に向(プ出力する。
The T low beam 100b received by the calibration probe 460 is converted into a predetermined electrical signal, and after being amplified in a predetermined manner by the ultrasonic receiver 480, the T low beam 100b is sent to the second Doppler measuring device. 500 is entered. This second Doppler measurement device M500 has almost the same configuration as the first Doppler measurement device 300, and performs complex signal processing on the input signal, and uses the autocorrelation of the complex signal to obtain the result shown in FIG. 3(C). As shown, the second Doppler information represented by the Doppler transition frequency is outputted to the memory circuit 400.

メモリ回路400はこのようにして入力された第2のド
プラ情報を第2のメモリ440内に書き込み記憶する。
The memory circuit 400 writes and stores the second Doppler information thus input into the second memory 440.

ここにおいて、一般に血管260内の中央部260−が
最大血流速度を示すこととなり、従って、第3図(B)
に示すように、第1のドプラ情報100aは血管中央部
260−に対応する位置t I+にて最大のドプラ偏移
周波数Δf I+を示し、同様に第3図(C)に示すよ
うに、第2のドプラ情報100bは血管中央部260−
に対応する位置t 2+にて最大のドプラ偏移周波数Δ
f 2+を示す。
Here, generally the central portion 260- within the blood vessel 260 exhibits the maximum blood flow velocity, and therefore, as shown in FIG. 3(B).
As shown in FIG. 3(C), the first Doppler information 100a shows the maximum Doppler shift frequency Δf I+ at the position t I+ corresponding to the central portion of the blood vessel 260-, and similarly as shown in FIG. The Doppler information 100b of No. 2 indicates the central part of the blood vessel 260-
The maximum Doppler shift frequency Δ at the position t 2+ corresponding to
Indicates f 2+.

従って、メモリ400に記憶された第1のドプラ情報か
ら最大ドプラ偏移周波数Δf 11を読み出すとともに
、第2のドプラ情報100bからその最大ドプラ偏移周
波数Δf2+を読み出せば、該ドプラ偏移周波数Δf 
I+及びΔf2+は、それぞれ異なる探触子220及び
460により得られた最大血流速度位置からのドプラ偏
移周波数を表わすことになる。
Therefore, if the maximum Doppler shift frequency Δf 11 is read out from the first Doppler information stored in the memory 400 and the maximum Doppler shift frequency Δf2+ is read out from the second Doppler information 100b, the Doppler shift frequency Δf
I+ and Δf2+ will represent the Doppler shift frequency from the maximum blood velocity position obtained by different probes 220 and 460, respectively.

このため、本発明の演算回路520は、メモリ400か
らこれらドプラ偏移周波数Δf I+及び23− Δf’2+の読出しを行う。ここにおいで、血管260
内を流れる最大血流速度の演算は、本願出願人が先に出
願した特願昭57−029833号にてすでに開示され
ており、その値は次式によりめられる。
Therefore, the arithmetic circuit 520 of the present invention reads these Doppler shift frequencies Δf I+ and 23−Δf'2+ from the memory 400. Come here, blood vessel 260
The calculation of the maximum velocity of blood flowing through the body has already been disclosed in Japanese Patent Application No. 57-029833 previously filed by the applicant of the present application, and its value can be determined by the following equation.

y 、、 −(C/fo sinθ) (Δfu’(1+cosθ)+2Δf212−2△f 
IIΔf 2+ (1+cosθ))4ここにおいて、
各探触子220及び460にてそれぞれ受波されるエコ
ービーム100a及び100bのなず角痘θは各ドプラ
情報100a及び100b内で検出される最大偏移周波
数位置t11及びt 2+から次式に基づき検出される
y ,, -(C/fo sinθ) (Δfu'(1+cosθ)+2Δf212-2Δf
IIΔf 2+ (1+cosθ))4 where,
The angle θ of the echo beams 100a and 100b received by the probes 220 and 460, respectively, is determined by the following formula from the maximum shift frequency positions t11 and t2+ detected within each Doppler information 100a and 100b. Detected based on

COSθ=t n /121 そして、演算回路520は、このようにしてめた最大面
流速度V I+に基づき、第1のドプラ情報100a中
に含まれる血流速度分布を相対速度分布から絶対速度分
布に較正する。すなわち、第1のドプラ情報100a中
に含まれる血流速度分布は、第3図(B)に示すように
、血流の絶対速24一 度分布に比例する。従って、第1のドプラ情報100a
に含まれる最大血流速度と先の演算によりめられた最大
面流速度V I+との比をもって第1のドプラ情報10
0aを較正すれば、第1のドプラ情報100aに含まれ
る血流速度分布の絶対速度分布を得ることができる。
COSθ=t n /121 Then, the calculation circuit 520 converts the blood flow velocity distribution included in the first Doppler information 100a from the relative velocity distribution to the absolute velocity distribution based on the maximum surface flow velocity V I+ determined in this way. Calibrate to That is, the blood flow velocity distribution included in the first Doppler information 100a is proportional to the absolute velocity distribution of blood flow, as shown in FIG. 3(B). Therefore, the first Doppler information 100a
The first Doppler information 10 is determined by the ratio of the maximum blood flow velocity contained in
By calibrating 0a, it is possible to obtain the absolute velocity distribution of the blood flow velocity distribution included in the first Doppler information 100a.

そして、本発明の演算回路520はこのようにしてドプ
ラ情報100aに含まれる血流速度分布を較正した後、
これを血管断面に沿って面積分することにより、血管2
60内を流れる血流量の絶対値を演算しでいる。
After the arithmetic circuit 520 of the present invention calibrates the blood flow velocity distribution included in the Doppler information 100a in this way,
By area-integrating this along the blood vessel cross section, blood vessel 2
The absolute value of the blood flow flowing through 60 has been calculated.

すなわち、第1のメモリ420内には、CRT表示器3
60上に表示されたBモード断層画像全域にわたる第1
のドプラ情報100aが記憶されており、従って、この
第1のメ干り420から血管260断面内を流れる血流
速度分布情報を読み出し、これを絶対速度分布に較正し
ながら血管260断面に沿って面積分することにより、
該血管260断面内を流れる血流量の絶対値を演算する
ことが可能となる。
That is, the CRT display 3 is stored in the first memory 420.
The first image covering the entire B-mode tomographic image displayed on 60
Therefore, the Doppler information 100a of the blood vessel 260 is stored, and therefore, the blood flow velocity distribution information flowing within the cross section of the blood vessel 260 is read out from this first mesh 420, and while calibrating this to the absolute velocity distribution, the information is read out along the cross section of the blood vessel 260. By integrating the area,
It becomes possible to calculate the absolute value of the blood flow flowing within the cross section of the blood vessel 260.

このように、本発明によれば、第1のドプラ情報100
a中に含まれる血流速痘分布を血管260断面に治って
面積弁することにより該血管260内を流れる血流量を
演算するため、血管260の断面形状にかかわりなく該
血管260内を流れる血流量を正確に測定することが可
能どなる。そして、演算回路520はこのようにして演
算された血流量をCRT表示器360上にデジタル表示
又はグラフ表示する。
Thus, according to the present invention, the first Doppler information 100
In order to calculate the amount of blood flowing through the blood vessel 260 by calculating the area of the blood flow velocity distribution contained in the blood vessel 260 in the cross section of the blood vessel 260, the blood flowing through the blood vessel 260 regardless of the cross-sectional shape of the blood vessel 260 is calculated. It becomes possible to accurately measure the flow rate. Then, the calculation circuit 520 displays the blood flow rate calculated in this manner on the CRT display 360 digitally or graphically.

特に、本発明によれば、従来その血流量を正確に測定づ
ることが難しかった偏平な断面形状血管内を流れる血流
量又は血管の異常個所、例えば瘤位置における血流量を
も正確に測定することが可能となる。
In particular, according to the present invention, it is possible to accurately measure the blood flow flowing through a blood vessel with a flat cross-sectional shape, where it has been difficult to accurately measure the blood flow, or the blood flow at an abnormal location of the blood vessel, such as the position of an aneurysm. becomes possible.

なお、前述した血流速度の絶対値V I+をめるために
は、血管260内のほぼ断面中央部260−におけるド
プラ偏移周波数を検出すれば足りる。従って、第2のド
プラ測定装置500は本実施例のごどく自己相関法を用
いたものに限らず、血管260断面中央部260−にお
けるドプラ偏移周波数Δf2+のみを測定する構造のも
のを用いてもよい。
Note that in order to determine the absolute value VI+ of the blood flow velocity described above, it is sufficient to detect the Doppler shift frequency at approximately the center of the cross section 260- within the blood vessel 260. Therefore, the second Doppler measurement device 500 is not limited to the device using the autocorrelation method of this embodiment, but can also be configured to measure only the Doppler shift frequency Δf2+ at the central portion 260- of the cross section of the blood vessel 260. Good too.

また、本発明においては、CR1表示器360上に、測
定対象となる血管260が1本表示される場合を例に取
り説明したが、本発明の血流装置を実際に使用する場合
には、CRT表示器360上には、複数本の血管断面が
表示される場合が多い。このような場合には、例えばマ
ーカ等を用い、画面上に表示された所望の血管断面をマ
ークしてやることにより、該血管260から第1及び第
2のドプラ情報を収集する構造とすればよい。
Further, in the present invention, the case where one blood vessel 260 to be measured is displayed on the CR1 display 360 has been described as an example, but when actually using the blood flow device of the present invention, Cross-sections of a plurality of blood vessels are often displayed on the CRT display 360. In such a case, the first and second Doppler information may be collected from the blood vessel 260 by marking the cross section of the desired blood vessel displayed on the screen using a marker or the like, for example.

このようなマーカによるドプラ情報収集は一般にマイク
ロコンピュータと連動して行われ、較正用探触子460
はマークされた血管断面からのエコービーム100bを
受波するよう制御され、また演算回路520は第1のメ
モリ420からマークされた血管断面位置に対応する第
1のドプラ情報を読み出すよう制御される。
Doppler information collection using such markers is generally performed in conjunction with a microcomputer, and the calibration probe 460
is controlled to receive the echo beam 100b from the marked blood vessel cross section, and the arithmetic circuit 520 is controlled to read out first Doppler information corresponding to the marked blood vessel cross section position from the first memory 420. .

従って、本発明において使用される較正用探触子460
はその指向性、特に血管260の走行力27− 向に対する指向性が十分広いものを用いることが望まし
い。
Therefore, the calibration probe 460 used in the present invention
It is desirable to use one that has a sufficiently wide directivity, particularly in the direction of the running force 27 of the blood vessel 260.

また、本実施例に用いる探触子220としては、リニア
走査型、セクタ走査型、その他の任意の型のものを用い
ることが可能である。
Further, as the probe 220 used in this embodiment, it is possible to use a linear scanning type, a sector scanning type, or any other type of probe.

また、前記実施例においては、較正用探触子460とし
て受信専用の探触子を用いたものを例に取り説明したが
、本発明はこれに限らず、較正用探触子460どして、
超音波パルスビームの送受波の双方が可能なものを用い
ることも可能である。
Furthermore, in the above embodiments, a reception-only probe was used as the calibration probe 460, but the present invention is not limited to this. ,
It is also possible to use one that is capable of both transmitting and receiving ultrasonic pulse beams.

第5図には、このような本発明の他の実施例が示されて
おり、実施例の較正用探触子460は、Bモード用探触
子220の超音波走査面Aに対し直交する而Bに沿い超
音波パルスビームをセクタ走査するよう形成されている
。そして、これら両探触子220及び460にて受波さ
れたBモード受波信号は、CRT表示器360上にてそ
れぞれBモード断層像として画像表示される。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the calibration probe 460 of the embodiment is perpendicular to the ultrasonic scanning plane A of the B-mode probe 220. The ultrasonic pulse beam is formed to scan sectors along the line B. The B-mode received signals received by both probes 220 and 460 are displayed as B-mode tomographic images on the CRT display 360, respectively.

ここにおいて、第5図に示すように、Bモード−28− 用探触子220を血管走行方向に対し超音波パルスビー
ム100が直交走査されるよう位置し、較正用探触子4
60をその超音波パルスビームが血管260の走行方向
に沿って走査されるよう位置すれば、CRT表示器36
0上には第6図(A)に示すように、血管260の直交
断層面がBモード断層画像として表示され、これと同時
に第6図(B)に示すように、血管260の側断層面が
Bモード断層画像として表示されることとなる。
Here, as shown in FIG. 5, the B-mode probe 220 is positioned so that the ultrasonic pulse beam 100 is scanned orthogonally to the blood vessel running direction, and the calibration probe 4
60 is positioned so that its ultrasonic pulse beam is scanned along the running direction of the blood vessel 260, the CRT display 36
0, as shown in FIG. 6(A), an orthogonal tomographic plane of the blood vessel 260 is displayed as a B-mode tomographic image, and at the same time, as shown in FIG. 6(B), a lateral tomographic plane of the blood vessel 260 is displayed. will be displayed as a B-mode tomographic image.

このように、本実施例の装置によれば、CRT表示器3
60上に測定対象となる血管260の断層面が第6図(
A)に示すように、直交断層面として、更には第6図(
B)に示Jように、側断層面として、画像表示されるこ
とになり、測定の対象となる血管260の情報を視覚的
にかつ多面的に認識することが可能となる。
In this way, according to the device of this embodiment, the CRT display 3
60 shows the tomographic plane of the blood vessel 260 to be measured as shown in FIG.
As shown in A), as an orthogonal tomographic plane, as well as in Fig. 6 (
As shown in B), the image is displayed as a lateral tomographic plane, making it possible to visually and multifacetedly recognize information about the blood vessel 260 that is the object of measurement.

そして、本実施例の装置においては、このようにして各
探触子220及び460を介して得られる各8モ一ド受
波信号から、マイクロコンピュータ等を用いて第6図(
A)に示す血管断層面中央部の位置260−が自動的に
特定される。これと同時に、CRT表示器360上に8
モード用探触子220及び較正用探触子460が前記地
点260−から受波するエコービームがそれぞれ工]−
ビームライン100a及び100bとして画像表示され
、流量測定地点を表示する。
In the apparatus of this embodiment, a microcomputer or the like is used to extract the 8-mode reception signals obtained through the probes 220 and 460 as shown in FIG.
A position 260- of the center of the blood vessel tomographic plane shown in A) is automatically specified. At the same time, 8
The echo beams received by the mode probe 220 and the calibration probe 460 from the point 260- are
Images are displayed as beam lines 100a and 100b, and flow rate measurement points are displayed.

そして、該測定地点260−における血管260内を流
れる血流量が前記実施例の場合と同様にして演算され、
これがCRT表示器360上に画像表示されることにな
る。
Then, the amount of blood flowing through the blood vessel 260 at the measurement point 260- is calculated in the same manner as in the above embodiment,
This will be displayed as an image on the CRT display 360.

なお、本実施例においては、探触子220.460とし
てセクタ走査型のものを用いたが、これに限らずリニア
走査型のものを用いてもよい。
In this embodiment, a sector scanning type probe is used as the probe 220.460, but the probe is not limited to this, and a linear scanning type probe may be used.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、被検体内の血管を
Bモード断層画像によりモニタすることができるととも
に、モニタされた゛血管内を流れる血流量を正確に測定
することが可能となる。
As described in detail, according to the present invention, blood vessels within a subject can be monitored using B-mode tomographic images, and the amount of blood flowing through the monitored blood vessels can be accurately measured. becomes.

特に、本発明によれば、被検体内の血管に超音波パルス
ビームを直交走査し、これにより得られたドアラ情報中
に含まれる血流速度分布を血管断面に沿って面積分する
ことにより血管内を流れる血流量を演算しているため、
血管の断面形状にかかわりなく該血管内を流れる血流量
を正確に測定することが可能となる。
In particular, according to the present invention, an ultrasonic pulse beam is orthogonally scanned over a blood vessel within a subject, and the blood flow velocity distribution included in the obtained Door Arara information is area-integrated along the cross section of the blood vessel. Because it calculates the amount of blood flowing through the
It becomes possible to accurately measure the amount of blood flowing through the blood vessel regardless of the cross-sectional shape of the blood vessel.

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

第1図は本発明の超音波血流測定装置の好適な実施例を
示すブロック図、 第2図は第1図に示す装置による超音波パルスビーム走
査の説明図、 第3図(A)は第1図に示す装置のBモード断層画像の
説明図、 第3図(B)、(C)はBモード用探触子及び較正用探
触子を介して得られるドプラ情報の波形説明図、 第4図は第1図に示す装置の第1のドプラ測定装置の詳
細な構成を示すブロック図、 第5図は本発明の他の実施例を示す説明図、第6図は第
5図に示す装置により得られるBモー31〜 一ド断層画像の説明図である。 220 ・・・ Bモード用探触子 240 ・・・ 被検体 260 ・・・ 血管 280 ・・・ 画像表示装置 300 ・・・ 第1のドプラ測定装置400 ・・・
 メモリ回路 460 ・・・ 較正用探触子 500 ・・・ 第2のドプラ測定装置520 ・・・
 演算回路 A ・・・ Bモード用探触子のビーム走査面。 出願人 アロカ株式会社 32− 〜 、* エ 1ト ■ 嗅 禦 81 一″″1ゞ 区 呆 2°9 ” 〜 寸 1 ooo ’Lm” Ig、* エコ 1 1 :: へ・ ” ’111 ・1■ −〇 な−8や鍔: 器 、 寮 腐 1srQ シ無 賀 1 oo 区 101 − ’ R+ ” ! ・ 08 鞄″P 姻す ぐ 一ヘセ − 第2図 第3図 (A) (B) (c)
Fig. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of the ultrasonic blood flow measurement device of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of ultrasonic pulse beam scanning by the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 (A) is An explanatory diagram of a B-mode tomographic image of the apparatus shown in FIG. 1; FIGS. 3(B) and (C) are explanatory diagrams of waveforms of Doppler information obtained via a B-mode probe and a calibration probe; FIG. 4 is a block diagram showing the detailed configuration of the first Doppler measurement device of the device shown in FIG. 1, FIG. 5 is an explanatory diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of a B mode 31-1 dot tomographic image obtained by the apparatus shown in FIG. 220... B-mode probe 240... Subject 260... Blood vessel 280... Image display device 300... First Doppler measurement device 400...
Memory circuit 460... Calibration probe 500... Second Doppler measurement device 520...
Arithmetic circuit A: Beam scanning surface of the B-mode probe. Applicant Aloka Co., Ltd. 32- ~ , * E1t ■ Sniff 禦 81 1″″1ゞ区呆 2°9 ″ ~ Dimension 1 ooo 'Lm'' Ig, *Eco1 1 :: To `` '111 ・1 ■ -〇 na-8ya Tsuba: vessel, dormitory rot 1srQ Shimuga 1 oo ku 101 - 'R+''!・08 Bag "P" - Figure 2 Figure 3 (A) (B) (c)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)被検体内の血管走行方向に対し超音波パルスビー
ムを直交走査するBモード用探触子と、この探触子を介
して得られるBモード受波信号から被検体のBモード断
層画像を表示する画像表示装置と、Bモード受波信号を
複素信号処理し該複索信号の自己相関からBモード受波
信号のドプラ情報を演算する第1のドプラ測定装置と、
Bモード用探触子とは異なる位置に設置され前記画像表
示された血管断層面からのエコービームを速度較正信号
として受波する較正用探触子と、受波された速度較正信
号のドプラ情報を演算する第2のドプラ測定装置と、第
1のドプラ測定装置により演算された第1のドプラ情報
及び第2のドプラ測定装置により演韓された第2のドプ
ラ情報を記憶するメモリ回路と、該メモリ回路に記憶さ
れたドプラ情報を読み出し第1及び第2のドプラ情報か
ら血流速度をめ該血流速度に基づき第1のドプラ情報中
に含まれる自流速度分布を較正しこれを曲管断面に沿っ
て面積分して血管内を流れる血流齢を演算する演算回路
と、を′含み、被検体内の血管を8モ一ド断層画像によ
りモニタしモニタされた血管内を流れる面流量を血管断
面形状にかかわりなく測定することを特徴とする超音波
血流測定装置。 (2、特許請求の範囲(1)記載の装置において、較正
用探触子は、Bモード用探触子のビーム走査面と直交し
かつ被検体内の血管を含む平面内に位置づることを特徴
とする超音波血流測定装置。 (3)特許請求の範囲(1)、(2)のいずれかに記載
の装置において、較正用探触子は、Bモード用探触子の
超音波走査面に対し超音波ビームを直交走査することを
特徴とする超音波血流測定装置。
[Scope of Claims] (1) A B-mode probe that scans an ultrasonic pulse beam orthogonally to the direction of blood vessel travel within the subject, and a B-mode received signal obtained through this probe. an image display device that displays a B-mode tomographic image of a specimen; a first Doppler measurement device that performs complex signal processing on the B-mode received signal and calculates Doppler information of the B-mode received signal from the autocorrelation of the complex signal; ,
A calibration probe that is installed at a different position from the B-mode probe and receives an echo beam from the imaged blood vessel tomographic plane as a velocity calibration signal, and Doppler information of the received velocity calibration signal. a second Doppler measurement device that calculates; a memory circuit that stores the first Doppler information calculated by the first Doppler measurement device and the second Doppler information encoded by the second Doppler measurement device; The Doppler information stored in the memory circuit is read out, the blood flow velocity is determined from the first and second Doppler information, the free flow velocity distribution included in the first Doppler information is calibrated based on the blood flow velocity, and this is adjusted to the curved tube. an arithmetic circuit that calculates the age of blood flow flowing in a blood vessel by integrating the surface area along a cross section; An ultrasonic blood flow measurement device that measures blood flow regardless of the cross-sectional shape of blood vessels. (2. In the apparatus described in claim (1), the calibration probe is located in a plane that is perpendicular to the beam scanning plane of the B-mode probe and includes blood vessels within the subject. (3) In the device according to any one of claims (1) and (2), the calibration probe is placed on the ultrasonic scanning surface of the B-mode probe. On the other hand, an ultrasonic blood flow measuring device characterized by orthogonal scanning of an ultrasonic beam.
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