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JP2002325767A - Ultrasonic Doppler diagnostic apparatus and Doppler signal processing method - Google Patents

Ultrasonic Doppler diagnostic apparatus and Doppler signal processing method

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Publication number
JP2002325767A
JP2002325767A JP2001133483A JP2001133483A JP2002325767A JP 2002325767 A JP2002325767 A JP 2002325767A JP 2001133483 A JP2001133483 A JP 2001133483A JP 2001133483 A JP2001133483 A JP 2001133483A JP 2002325767 A JP2002325767 A JP 2002325767A
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JP
Japan
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doppler
signal
complex
ultrasonic
doppler signal
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JP2001133483A
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Japanese (ja)
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Tatsuro Baba
達朗 馬場
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ハードウェア構成を簡素化して、又は、ソフト
ウェアによる演算処理を軽減してドプラ信号に対する方
向分離を行う。 【解決手段】超音波ドプラ診断装置は、血流方向を分離
してドプラ音として出力する方向分離器61を備える。
分離器61は、デジタル量のドプラ信号にゼロ値を挿入
してデータ数を時間軸方向にN倍(例えばN=2)長に
するゼロ挿入器61Aと、血流方向夫々に割り付けら
れ、且つ、ドプラ信号にゼロ値を挿入する前のサンプリ
ング周波数のN倍をサンプリング周波数として、前記ゼ
ロ値が挿入されたドプラ信号を複素バンドバスフィルタ
リングに処する2個の複素BPF61B,61Cとを、
備える。この2個の複素BPF61B,61C夫々によ
り複素バンドバスフィルタリングされた信号は、前記動
き方向を分離したドプラ音として出力される。
(57) Abstract: Direction separation is performed on a Doppler signal by simplifying a hardware configuration or reducing arithmetic processing by software. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus includes a direction separator (61) that separates a blood flow direction and outputs Doppler sound.
The separator 61 is allocated to each of the blood flow direction and a zero inserter 61A that inserts a zero value into a digital Doppler signal to increase the number of data N times (for example, N = 2) in the time axis direction. And two complex BPFs 61B and 61C for subjecting the Doppler signal, into which the zero value has been inserted, to complex band-pass filtering, using the sampling frequency as N times the sampling frequency before inserting the zero value into the Doppler signal,
Prepare. The signals subjected to the complex bandpass filtering by the two complex BPFs 61B and 61C are output as Doppler sounds separated in the motion direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波ドプラ診断
装置に係り、特に、血流などの動きのある対象からのド
プラ音を、その方向を分離して出力する機能を備えた超
音波ドプラ診断装置、及び、この装置で用いるドプラ信
号の処理方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus and, more particularly, to an ultrasonic Doppler having a function of outputting Doppler sound from a moving object such as a blood flow in a separated direction. The present invention relates to a diagnostic device and a Doppler signal processing method used in the diagnostic device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、超音波ドプラ診断の分野で
は、血流の動き方向に応じて収集されたドプラ信号をド
プラ音して出力する手法が一つの有効な診断ツールにな
っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the field of ultrasonic Doppler diagnosis, a technique of outputting a Doppler signal collected in accordance with a moving direction of a blood flow as a Doppler sound has been one effective diagnostic tool.

【0003】このドプラ音を生成する従来技術として、
例えば米国特許第5,676,148号に記載のものが
知られている。この特許公報には、折返し現象を排除し
て、血流が順流(Forward)であるか逆流(Re
verse)であるかの方向分離法が示されている。
As a conventional technique for generating the Doppler sound,
For example, the one described in U.S. Pat. No. 5,676,148 is known. This patent publication discloses that the blood flow is forward flow or reverse flow (Re
verse) is shown.

【0004】図11には、この方向分離法の概要を示
す。ドプラ直交信号(IQ Input)は順流側と逆
流側の回路に並列に入力され、夫々の回路で最初に、バ
ンド幅に応じて1段目の変調器100A,100Bによ
り変調され、これにより周波数が持ち上げられる。この
ドプラ直交信号は次いでゼロ・インサータ101A,1
01Bでゼロ挿入(Zero Insertion)さ
れ、LPF102A,102Bで処理されて帯域制限さ
れる。このドプラ直交信号は更に2段目の復調器103
A,103Bで復調され、実数部セレクタ104A,1
04Bを介して実部信号が抽出される。これら2つの回
路から夫々抽出される実数信号が順流側及び逆流側のド
プラ音信号となる。
FIG. 11 shows an outline of this direction separation method. The Doppler quadrature signal (IQ Input) is input in parallel to the forward-flow side and reverse-flow side circuits, and firstly modulated by the first-stage modulators 100A and 100B according to the bandwidth in each circuit. Can be lifted. This Doppler quadrature signal is then applied to the zero inserters 101A, 1
At 01B, zero insertion is performed, processed at LPFs 102A and 102B, and band-limited. This Doppler quadrature signal is further demodulated to a second-stage demodulator 103.
A, 103B, demodulated by the real part selector 104A, 1
The real part signal is extracted via 04B. Real number signals respectively extracted from these two circuits are Doppler sound signals on the forward and backward sides.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方向分離法は、これをハードウェアで行うにし
ても、ソフトウェアで行うにしても、構成や処理の規模
が大きくなり過ぎるという問題があり、装置全体として
相当な負担になっている。
However, the conventional directional separation method described above has a problem in that the configuration and the processing scale become too large whether this is performed by hardware or software. However, the entire apparatus is considerably burdened.

【0006】実際に、上述した方向分離法をハードウェ
アで実現するには、4つの複素乗算器及び4つの実部L
PFが必要になる。また、ソフトウェアで実現しようと
する場合にも、同様なリアルタイム処理と、2段の変調
器とLPFのゼロシフト量に応じた係数設定の処理とが
必要になる。
In practice, to implement the above-described direction separation method by hardware, four complex multipliers and four real parts L
PF is required. Also, when realizing it by software, a similar real-time process and a process of setting a coefficient in accordance with the two-stage modulator and the zero shift amount of the LPF are required.

【0007】本発明は、このような従来のドプラ信号の
方向分離法に鑑みてなされたもので、ハードウェア構成
を簡素化して、又は、ソフトウェアによる演算処理を軽
減してドプラ信号に対する方向分離を行うことができ、
方向分離演算の高速化及び軽量化を図ることを、その目
的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional method of separating the direction of a Doppler signal, and simplifies the hardware configuration or reduces operation processing by software to reduce the direction of the Doppler signal. Can do
It is an object of the present invention to increase the speed and weight of a direction separation operation.

【0008】また本発明は、上記目的を達成すると同時
に、ドプラスペクトラム表示の画面においてベースライ
ンシフト(ゼロシフト)を行った場合でも、ドプラ信号
の方向分離に関して常にドプラスペクトラム表示画面と
整合されたドプラ音を発生させることを、別の目的とす
る。
Further, the present invention achieves the above object and at the same time, even when a baseline shift (zero shift) is performed on the screen of the Doppler spectrum display, the Doppler sound always aligned with the Doppler spectrum display screen with respect to the direction separation of the Doppler signal. Is another purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の1つの態様によれば、被検体に超音波
信号を送信して得たエコー信号を処理して得た複素信号
で成るデジタル量のドプラ信号から、当該ドプラ信号を
呈する運動体の動き方向を分離する分離手段を備えた超
音波ドプラ診断装置において、前記分離手段に、前記ド
プラ信号にゼロ値を挿入してデータ数を時間軸方向にN
倍長(Nは正の整数:N≧2)にするゼロ挿入手段と、
前記動き方向夫々に割り付けられ、且つ、前記ドプラ信
号に前記ゼロ値を挿入する前のサンプリング周波数の前
記N倍をサンプリング周波数として、前記ゼロ値が挿入
されたドプラ信号を複素バンドバスフィルタリングに処
する2個の複素BPF(Bandpass Filte
r)とを、備えたことを特徴とする。
According to one embodiment of the present invention, a complex signal obtained by processing an echo signal obtained by transmitting an ultrasonic signal to a subject is provided. An ultrasonic Doppler diagnostic apparatus comprising a separating unit that separates a moving direction of a moving object presenting the Doppler signal from a digital Doppler signal composed of a Doppler signal, wherein a zero value is inserted into the Doppler signal in the separating unit. N in the time axis direction
Zero insertion means for double length (N is a positive integer: N ≧ 2);
2) subjecting the Doppler signal with the zero value inserted thereto to complex bandpass filtering using the N times the sampling frequency before inserting the zero value into the Doppler signal as the sampling frequency, which is assigned to each of the motion directions. Complex BPFs (Bandpass Filter)
r).

【0010】この本発明の方向分離によれば、基本的
に、ゼロ挿入手段と2個の複素BPF(Complex
BPF:CBPF)で構成できるので、これをハード
ウェアで実現する場合でも、ソフトウェアで実現する場
合でも、処理が簡単で、演算負荷を軽減できる。これに
より、超音波ドプラ診断装置のダウンサイジング、コス
トダウン、省エネ、及び処理の高速化が推進される。
According to the directional separation of the present invention, basically, zero insertion means and two complex BPFs (Complex) are used.
(BPF: CBPF), the processing is simple and the calculation load can be reduced regardless of whether this is realized by hardware or software. This promotes downsizing, cost reduction, energy saving, and high-speed processing of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus.

【0011】例えば、前記2個の複素BPF夫々により
複素バンドバスフィルタリングされた信号を、前記動き
方向を分離したドプラ音として出力するドプラ音出力手
段を備える。これにより、ドプラ音の分離方向に関し
て、常に、ドプラ音とドプラスペクトラム表示との間で
整合性がある。
For example, there is provided Doppler sound output means for outputting a signal subjected to complex bandpass filtering by each of the two complex BPFs as Doppler sound separated from the motion direction. Thus, there is always consistency between the Doppler sound and the Doppler spectrum display with respect to the separation direction of the Doppler sound.

【0012】また例えば、前記超音波信号の前記被検体
への送信及び前記エコー信号の前記被検体からの受信を
担う超音波プローブを備え、前記動き方向は、前記運動
体が前記超音波プローブに向かって移動する方向及び前
記超音波プローブから遠ざかる方向の両方である。好適
には、前記整数倍は2倍である。
Also, for example, an ultrasonic probe is provided for transmitting the ultrasonic signal to the subject and receiving the echo signal from the subject. Both in the direction of moving toward and in the direction away from the ultrasound probe. Preferably, the integer multiple is twice.

【0013】さらに好適な態様として、前記エコー信号
に基づいてドプラスペクトラム表示を行う表示手段と、
このドプラスペクトラム表示の画面上で折返し部分を無
くするためのベースラインをシフト可能なベースライン
制御手段と、前記ベースラインをシフトさせたときに
は、そのシフト量に応じて前記2個の複素BPFのフィ
ルタリング特性を変える特性変更手段とを備える。例え
ば、前記2個の複素BPF夫々のフィルタ係数を前記シ
フト量に応じて変更する手段である。
As a further preferred aspect, a display means for performing Doppler spectrum display based on the echo signal,
Baseline control means capable of shifting a baseline for eliminating a folded portion on the screen of the Doppler spectrum display, and filtering of the two complex BPFs according to the shift amount when the baseline is shifted Characteristic changing means for changing characteristics. For example, it is means for changing the filter coefficient of each of the two complex BPFs according to the shift amount.

【0014】また、本発明の別の態様に拠れば、被検体
に超音波信号を送信して得たエコー信号を処理して得た
複素信号で成るドプラ信号に、ゼロ値を挿入して当該信
号を時間軸方向に整数倍長にした後、前記ドプラ信号を
呈する運動体の動き方向の夫々に割り付けられ、且つ、
前記ドプラ信号に前記ゼロ値を挿入しないときのサンプ
リング周波数を前記整数倍した周波数で、前記ゼロ値の
挿入の処理を受けたドプラ信号を倍速サンプリングして
複素バンドバスフィルタリングに付し、この複素バンド
バスフィルタリングに付された信号を前記動き方向を分
離したドプラ音として出力するドプラ音発生方法が提供
される。
According to another aspect of the present invention, a zero value is inserted into a Doppler signal composed of a complex signal obtained by processing an echo signal obtained by transmitting an ultrasonic signal to a subject. After making the signal an integral multiple length in the time axis direction, it is assigned to each of the motion directions of the moving body presenting the Doppler signal, and
At a frequency obtained by multiplying the sampling frequency when the zero value is not inserted into the Doppler signal by the integer multiple, the Doppler signal subjected to the zero value insertion processing is double-speed sampled and subjected to complex bandpass filtering, and the complex band is filtered. There is provided a Doppler sound generation method for outputting a signal subjected to bass filtering as Doppler sound separated from the motion direction.

【0015】更に、本発明の別の態様によれば、複素信
号で成るドプラ信号を複素バンドパスフィルタリングの
処理に付す複素バンドパスフィルタのフィルタ係数を、
ドプラスペクトラム表示の画面上で折返し部分を無くす
るために行ったベースラインのシフト量に応じて変更す
るドプラ信号の処理方法が提供される。
Further, according to another aspect of the present invention, a filter coefficient of a complex band-pass filter for subjecting a Doppler signal composed of a complex signal to a complex band-pass filtering process is given by:
A Doppler signal processing method is provided which is changed in accordance with a shift amount of a baseline performed to eliminate a folded portion on a screen of a Doppler spectrum display.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る1つの実施の
形態を図1〜10に基づき説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0017】図1に、本発明に係る超音波ドプラ診断装
置の概略構成を示す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention.

【0018】まず、この超音波ドプラ診断装置の構成要
素を概説する。この超音波ドプラ診断装置は、被検体へ
の超音波信号の送信及び当該被検体からのエコー信号の
受信を担う超音波プローブ(以下、プローブと呼ぶ)1
1と、このプローブに接続されて各種の画像や血流ドプ
ラ情報を得る装置本体12とを備える。
First, the components of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus will be outlined. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus is an ultrasonic probe (hereinafter, referred to as a probe) 1 that transmits an ultrasonic signal to a subject and receives an echo signal from the subject.
1 and an apparatus main body 12 connected to the probe to obtain various images and blood flow Doppler information.

【0019】装置本体12は、プローブ11に接続され
た送受信部21と、この送受信部21が有する受信器に
接続された包絡線検波器22及び直交位相検波器23と
を備える。また、装置本体12は直交位相検波器23に
接続されたCFMモード処理ブロック24及びスペクト
ラムドプラ処理ブロック25と、包絡線検波器22及び
両処理ブロック24,25に接続されたDSC(デジタ
ルスキャンコンバータ)26とを備える。このDSC2
6は更にカラー処理器27を介してモニタ28に電気的
に接続されており、このカラー処理器27及びモニタ2
8も装置本体12の一部を成している。
The apparatus main body 12 includes a transmission / reception unit 21 connected to the probe 11, and an envelope detector 22 and a quadrature phase detector 23 connected to a receiver of the transmission / reception unit 21. The apparatus body 12 includes a CFM mode processing block 24 and a spectrum Doppler processing block 25 connected to a quadrature phase detector 23, and a DSC (digital scan converter) connected to the envelope detector 22 and both processing blocks 24 and 25. 26. This DSC2
6 is further electrically connected to a monitor 28 via a color processor 27. The color processor 27 and the monitor 2
8 also forms a part of the apparatus main body 12.

【0020】更に、装置本体12には、スペクトラムド
プラ処理ブロック25の一部から信号を取り出したドプ
ラ音処理ブロック29と、このブロック29にパワーア
ンプ30を介して接続されたスピーカ31とが設けられ
ている。パワーアンプ30及びスピーカ31は夫々、左
右の2チャンネル分のアンプ及びスピーカから成る。
Further, the apparatus main body 12 is provided with a Doppler sound processing block 29 obtained by extracting a signal from a part of the spectrum Doppler processing block 25, and a speaker 31 connected to the block 29 via a power amplifier 30. ing. The power amplifier 30 and the loudspeaker 31 are respectively composed of left and right amplifiers and speakers for two channels.

【0021】更に、装置本体12には、ユーザが手動で
操作するベースラインシフトスイッチ32、このスイッ
チ32からの信号に応答して起動するベースラインコン
ソールコード発生器33、及び、この発生器33の発生
コードに応じて、後述する複素BPF(Complex
BandPass Filter:CBPF)の係数
を演算するCBPF係数演算器34が設けられている。
The apparatus main body 12 further includes a baseline shift switch 32 manually operated by a user, a baseline console code generator 33 activated in response to a signal from the switch 32, and a According to the generated code, a complex BPF (Complex
A CBPF coefficient calculator 34 for calculating a coefficient of Band Pass Filter (CBPF) is provided.

【0022】上述した各構成要素の内、スペクトラムド
プラ処理ブロック25及びドプラ音処理ブロック29は
DSP(デジタルシグナルプロセッサ)のソフトウェア
処理により機能的に構成される。また、CBPF係数演
算器34はDSP又は図示しないホスト計算機のソフト
ウェア処理により機能的に構成される。更に、ベースラ
インコントロールコード発生器33は図示しないホスト
計算機のソフトウェア処理により機能的に構成される。
なお、これらの構成要素25,29,34,33はハー
ドウェア回路により構成してもよい。
Of the above components, the spectrum Doppler processing block 25 and the Doppler sound processing block 29 are functionally constituted by software processing of a DSP (Digital Signal Processor). The CBPF coefficient calculator 34 is functionally configured by software processing of a DSP or a host computer (not shown). Further, the baseline control code generator 33 is functionally configured by software processing of a host computer (not shown).
Note that these components 25, 29, 34, and 33 may be configured by hardware circuits.

【0023】上述した構成要素の夫々を更に詳述する。
送受信部21は、Bモード又はCFMモードに応じた駆
動信号(電気量のRF信号)でプローブ11を駆動して
超音波ビーム信号を被検体内に送信させるとともに、プ
ローブ11が被検体から受信したエコー信号(電気量の
RF信号)を受け入れ、このエコー信号に受信時の遅延
加算処理を行う。この遅延加算によりビームフォーカス
されたエコー信号は包絡線検波器22及び直交位相検波
器23に送られる。
Each of the above components will now be described in more detail.
The transmitting / receiving unit 21 drives the probe 11 with a drive signal (RF signal of electric quantity) according to the B mode or the CFM mode to transmit an ultrasonic beam signal into the subject, and the probe 11 receives the ultrasound beam signal from the subject. An echo signal (an RF signal of electric quantity) is accepted, and a delay addition process at the time of reception is performed on the echo signal. The echo signal beam-focused by the delay addition is sent to the envelope detector 22 and the quadrature phase detector 23.

【0024】なお、本実施形態では、送受信部23の受
信器及びその後の信号処理系統はデジタル型に構成され
ている。従って、受信器から出力されるエコー信号はデ
ジタル信号に変換されている。
In this embodiment, the receiver of the transmission / reception unit 23 and the subsequent signal processing system are of a digital type. Therefore, the echo signal output from the receiver is converted into a digital signal.

【0025】包絡線検波器22は、このエコー信号に包
絡線検波を施してBモードの画像データを生成し、この
画像データをDSC26に送る。
The envelope detector 22 performs envelope detection on the echo signal to generate B-mode image data, and sends the image data to the DSC 26.

【0026】一方、直交位相検波器23は、実部成分及
び虚部成分に夫々対応してデジタル方式のミキサ及びロ
ーパルフィルタを2チャンネル分ずつ備え、上記エコー
信号を直交位相検波する。これにより、直交位相検波器
23は、直交位相検波されたデジタル量のエコー信号を
出力する。この検波によりエコー信号から、ベースバン
ドのドプラ信号(実部成分及び虚部成分:IQ信号)が
抽出される。このドプラ信号はCFM処理ブロック24
及びスペクトラムドプラ処理部25に夫々送出される。
On the other hand, the quadrature phase detector 23 has a digital mixer and a low-pass filter for two channels corresponding to the real part component and the imaginary part component, respectively, and performs quadrature phase detection on the echo signal. Thereby, the quadrature phase detector 23 outputs a digital amount of the echo signal subjected to the quadrature phase detection. By this detection, a baseband Doppler signal (real component and imaginary component: IQ signal) is extracted from the echo signal. This Doppler signal is output from the CFM processing block 24.
And transmitted to the spectrum Doppler processing unit 25.

【0027】CFM処理ブロック24には、その信号入
力側から順に、CTバッファ41、ウォールフィルタ4
2、自己相関器43、及びCFM演算器44が設けられ
ている。CFM演算器44の出力はDSC26に送られ
るようになっている。
The CFM processing block 24 includes a CT buffer 41 and a wall filter 4 in order from the signal input side.
2, an autocorrelator 43 and a CFM calculator 44 are provided. The output of the CFM calculator 44 is sent to the DSC 26.

【0028】これにより、ドプラ信号はCTバッファ4
1の処理、ウォールフィルタ42の処理、自己相関器4
3の演算、CFM演算器44のCFM(Color F
low Mapping)処理を順に経て、2次元の血
流情報に変換される。
Thus, the Doppler signal is transmitted to the CT buffer 4
1, the processing of the wall filter 42, the autocorrelator 4
3 and the CFM (Color F
It is converted into two-dimensional blood flow information through low mapping processing in order.

【0029】具体的には、CTバッファ41は、ドプラ
信号に対して、“Corner Turning Bu
ffer”と呼ばれる超音波スキャンラスタのバッファ
リングと、次段処理へのデータのパケット化を行う。ウ
ォールフィルタ42は、ドプラ信号の低周波の壁などに
因るクラッタ成分を除去するハイパスフィルタである。
このウォールフィルタ42により、ドプラ信号から、か
かるクラッタ成分が除去される。
Specifically, the CT buffer 41 applies a “Corner Turning Bu” to the Doppler signal.
The buffer filter 42 buffers the ultrasonic scan raster called “ffer” and packetizes the data for the next processing. The wall filter 42 is a high-pass filter that removes clutter components caused by low-frequency walls of the Doppler signal. .
The clutter component is removed from the Doppler signal by the wall filter 42.

【0030】自己相関器43は、ドプラ信号に自己相関
(Auto Correlation)処理を実行す
る。つまり、パルスペアと呼ばれる自己相関処理によ
り、次段の血流情報演算の元になる複素の自己相関係数
とその微分値とがエコー信号から演算される。CFM演
算器44は、前段の自己相関値に基づいてドプラ信号の
速度V、パワーP、分散Tの推定値を計算するととも
に、アンギオ処理を行う。アンギオ処理は、主にパワー
の時間的な平滑を行い、血流の検出感度を向上させる。
The autocorrelator 43 performs autocorrelation processing on the Doppler signal. In other words, by the autocorrelation process called a pulse pair, a complex autocorrelation coefficient and its differential value serving as a source of the blood flow information calculation in the next stage are calculated from the echo signal. The CFM calculator 44 calculates the estimated values of the velocity V, the power P, and the variance T of the Doppler signal based on the autocorrelation value at the previous stage, and performs an angio process. The angio treatment mainly performs temporal smoothing of the power to improve the detection sensitivity of the blood flow.

【0031】この速度V、パワーP、及び分散Tの情報
はスキャン断面のサンプル点毎に演算されて、2次元の
血流情報を成す。この血流情報はDSC26に送出され
る。
The information on the velocity V, the power P, and the variance T is calculated for each sample point on the scan cross section to form two-dimensional blood flow information. This blood flow information is sent to the DSC 26.

【0032】DSCでは、Bモード画像データ及び2次
元血流情報の超音波スキャンから標準TVスキャンへの
座標変換、Bモード像(グレイスケールの断層像)への
2次元血流情報の合成処理などが行われる。この血流情
報を合成させた画像のデータは、カラー処理器27に送
られ、RGBのルックアップテーブル(LUT)を参照
して色付け処理される。これにより、最終的なCFM
(カラーフローマッピング)像のデータが生成され、こ
のCFM像がモニタ28に表示される。
In the DSC, B-mode image data and two-dimensional blood flow information are coordinate-transformed from an ultrasonic scan to a standard TV scan, and two-dimensional blood flow information is synthesized into a B-mode image (gray-scale tomographic image). Is performed. The image data obtained by synthesizing the blood flow information is sent to the color processor 27 and subjected to a coloring process with reference to an RGB look-up table (LUT). This gives the final CFM
(Color flow mapping) image data is generated, and this CFM image is displayed on the monitor 28.

【0033】一方、スペクトラムドプラ処理ブロック2
5は、その入力側から順に図1に示す如く、ウォールフ
ィルタ51、CINEバッファ52、FFT53、及び
ポスト演算器54を備える。
On the other hand, spectrum Doppler processing block 2
5 includes a wall filter 51, a CINE buffer 52, an FFT 53, and a post operation unit 54 in order from the input side as shown in FIG.

【0034】これにより、前述したデジタル量のドプラ
信号(IQ信号)はウォールフィルタ51にも送出さ
れ、心臓壁などのクラッタ成分が除去される。このドプ
ラ信号は、シネ再生用のCINEバッファ52に一時的
に蓄えられた後、FFT53により高速フーリエ変換さ
れる。具体的には、FFT53の高速フーリエ変換によ
り、時間軸のドプラ信号に窓関数が掛けられ、周波数軸
のデータ(スペクトラムデータ)に変換される。このス
ペクトラムデータはポスト演算器54に送られ、この演
算器でスペクトラムがパワーの次元に変換され、スペク
トラムの平均処理、メディアンフィルタ処理、表示レン
ジに対応した圧縮処理などが行われる。
As a result, the above-mentioned digital Doppler signal (IQ signal) is also sent to the wall filter 51 to remove clutter components such as a heart wall. This Doppler signal is temporarily stored in a CINE buffer 52 for cine reproduction, and then subjected to fast Fourier transform by the FFT 53. Specifically, the fast Fourier transform of the FFT 53 multiplies the Doppler signal on the time axis by a window function and converts the Doppler signal into data on the frequency axis (spectrum data). The spectrum data is sent to the post-calculator 54, where the spectrum is converted into a power dimension, and spectrum averaging processing, median filter processing, compression processing corresponding to the display range, and the like are performed.

【0035】このように後処理されたスペクトラムデー
タは、DSC26に送られる。このDSC26は、SC
(Bモード像の走査変換)処理と “Trace Di
sp(ドプラのトレース表示)”処理を行う一方で、前
述した血流情報のマッピング像と共に1フレームの画像
データを生成する。この画像データは前述したカラー処
理器27を介してモニタ28に送られ、これにより、ス
ペクトラムデータは2次元ペリオドグラムとして表示さ
れる。
The spectrum data thus post-processed is sent to the DSC 26. This DSC 26 is
(Scan conversion of B-mode image) processing and “Trace Di
While performing the “sp (Doppler trace display)” process, one frame of image data is generated together with the above-described mapping image of blood flow information. This image data is sent to the monitor 28 via the color processor 27 described above. Thus, the spectrum data is displayed as a two-dimensional periodogram.

【0036】更に、図1に示す如く、スペクトラムドプ
ラ処理ブロック25にはドプラ音処理ブロック29が併
設されている。
Further, as shown in FIG. 1, the spectrum Doppler processing block 25 is provided with a Doppler sound processing block 29.

【0037】このドプラ音処理ブロック29は、スペク
トラムドプラ処理ブロック25のCINEバッファ52
の出力データを入力する方向分離器61を備える。ま
た、この分離器61の出力側には、ピッチ変換器62及
びポスト演算器63を順に備える。
The Doppler sound processing block 29 is a CINE buffer 52 of the spectrum Doppler processing block 25.
Is provided with a direction separator 61 for inputting the output data. On the output side of the separator 61, a pitch converter 62 and a post-operation unit 63 are sequentially provided.

【0038】方向分離器61は、ウォールフィルタ51
を通過したドプラ信号のプローブ11に対する方向(プ
ローブ11に向かって流れてくる血流か、プローブ11
から遠ざかって流れている血流か)を分離する。具体的
には、方向分離器61によって、ドプラ信号(IQ信
号)が正側周波数成分(Forward成分)と負側周
波数成分(Reverse成分)とに分離される。この
分離された両方の周波数成分は、次段のピッチ変換器6
2により、必要に応じて、聞き易い音声ピッチの周波数
に変換される。
The direction separator 61 includes a wall filter 51.
Direction of the Doppler signal passing through the probe 11 (the blood flow flowing toward the probe 11 or the
From the blood stream flowing away from). Specifically, the direction separator 61 separates the Doppler signal (IQ signal) into a positive-side frequency component (Forward component) and a negative-side frequency component (Reverse component). Both separated frequency components are supplied to the next-stage pitch converter 6.
According to 2, the frequency is converted to a frequency of a voice pitch that is easy to hear as necessary.

【0039】このオーディオ信号は、更に、次段のポス
ト演算器63により、ミューティング処理、オーバサン
プリングフィルタの処理、及びD/A変換に付される。
オーバサンプリングフィルタは、オーディオ音のスキャ
ン系のサンプルレートをD/A変換用の高速サンプリン
グ周波数に変換し、オーディオ信号を平滑化(高周波雑
音除去)する処理である。
The audio signal is further subjected to muting processing, oversampling filter processing, and D / A conversion by the post-processing unit 63 at the next stage.
The oversampling filter is a process of converting a sample rate of a scan system of an audio sound into a high-speed sampling frequency for D / A conversion, and smoothing the audio signal (removing high-frequency noise).

【0040】このように後処理されたアナログ量のオー
ディオ信号は、パワーアンプ30でパワー増幅され、左
右のスピーカ31にForward成分/Revers
e成分として割り付ける。これにより、左右のスピーカ
31から順流側のドプラ音及び逆流側のドプラ音が発せ
られるので、プローブ11に向かって流れてくる血流
と、プローブ11から遠ざかる血流の判別が音から可能
になる。
The analog audio signal thus post-processed is power-amplified by the power amplifier 30 and supplied to the left and right speakers 31 by a Forward component / Revers.
Assigned as e component. Thereby, the forward flow Doppler sound and the backward flow Doppler sound are emitted from the left and right speakers 31, so that the blood flow flowing toward the probe 11 and the blood flow moving away from the probe 11 can be distinguished from the sound. .

【0041】このドプラ音処理ブロック29は、スペク
トラムドプラ処理ブロック25の構成を一部利用し、C
INEバッファ52よりも後段で処理している。このた
め、シネメモリに蓄えたドプラ信号を表示するととも
に、そのドプラ音を再生することができる。
The Doppler sound processing block 29 partially utilizes the configuration of the spectrum Doppler processing block 25,
The processing is performed after the INE buffer 52. Therefore, the Doppler signal stored in the cine memory can be displayed, and the Doppler sound can be reproduced.

【0042】一方、ベースラインシフトスイッチ32
は、スペクトラムドプラ表示のゼロラインを調整する操
作パネル上のスイッチであり、本実施形態ではオペレー
タにより手動で操作される。
On the other hand, the baseline shift switch 32
Is a switch on the operation panel for adjusting the zero line of the spectrum Doppler display, and is manually operated by an operator in the present embodiment.

【0043】オペレータがベースラインシフト(この操
作はゼロシフトとも呼ばれる)を行うべく、ベースライ
ンシフトスイッチ32を操作すると、このスイッチ信号
は次段のベースラインコントロールコード発生器33に
出力される。このコード発生器33では、かかるスイッ
チ入力に応答して、ベースラインコントロールコードを
発生するソフトウェアが起動する。この起動によってベ
ースラインをコントロールするコード信号がDSC26
に出力される。CFMモードのときには、スイッチ入力
に応じてRGB LUTのV(平均流速)コードの色付
けテーブルが更新され、スペクトラムドプラモードのと
きには、Y方向の表示位置が変更される。
When the operator operates the baseline shift switch 32 to perform a baseline shift (this operation is also called a zero shift), this switch signal is output to the next-stage baseline control code generator 33. In the code generator 33, software for generating a baseline control code is activated in response to the switch input. By this activation, the code signal for controlling the baseline is generated by the DSC 26
Is output to In the CFM mode, the coloring table of the V (average flow velocity) code of the RGB LUT is updated according to the switch input, and in the spectrum Doppler mode, the display position in the Y direction is changed.

【0044】CFMモードやスペクトラムドプラモード
の場合、超音波パルスはPRF(パルス繰返し周波数)
を基準にして送受信される。このため、ドプラ信号のF
FTによる周波数解析は、サンプリング時間間隔に因る
制約を受ける。基本的にサンプリング周波数の1/2が
ナイキスト周波数になるため、これを超える周波数成分
はベースバンドに折り返って表示される。この現象はエ
リアシングと呼ばれている。
In the case of the CFM mode or the spectrum Doppler mode, the ultrasonic pulse is a PRF (pulse repetition frequency).
Is transmitted and received on the basis of For this reason, the Doppler signal F
The frequency analysis by FT is restricted by the sampling time interval. Basically, half of the sampling frequency is the Nyquist frequency, and the frequency components exceeding this are displayed by folding back to the baseband. This phenomenon is called aliasing.

【0045】ドプラ信号は複素数信号であるため、基本
的にドプラ信号の周波数の観測範囲はサンプリング周波
数の「−1/2〜+1/2」の範囲になる。エリアシン
グが生じている場合でも、ベースラインシフトスイッチ
32を操作して、周波数=ゼロ(中心)の位置を読み変
えることにより、見掛け上、エリアシングを無くし、1
/2の周波数を超える折返し成分との間で繋がりの良い
スペクトラムドプラ画像を表示させることができる。
Since the Doppler signal is a complex number signal, the observation range of the frequency of the Doppler signal is basically in the range of "-1/2 to +1/2" of the sampling frequency. Even in the case where aliasing occurs, the aliasing is apparently eliminated by operating the baseline shift switch 32 and re-reading the position of frequency = 0 (center).
It is possible to display a spectrum Doppler image having good connection with the aliasing component exceeding the frequency of / 2.

【0046】上述したベースラインをコントロールする
コード信号は、発生器33からCBPF係数演算器34
にも出力される。この演算器34は、そのコード信号に
対応して、方向分離器61を成す複素BPF(CBP
F)の係数を後述するアルゴリズムに基づいて演算し、
分離器61に出力する。これにより、複素BPFの係数
が変更される。
The code signal for controlling the above-mentioned baseline is supplied from a generator 33 to a CBPF coefficient calculator 34.
Is also output to The arithmetic unit 34 performs a complex BPF (CBP) forming the direction separator 61 in accordance with the code signal.
The coefficient of F) is calculated based on an algorithm described later,
Output to the separator 61. Thereby, the coefficient of the complex BPF is changed.

【0047】この結果、それまで、エリアシングが生じ
て、ドプラ音についても左右のスピーカ31から順流
側、逆流側が反対に(ひっくり返って)聞こえていたも
のが、折返し表示を無くするために、上記ベースライン
シフト処理を行うと、上記の係数変更により、折返しの
無い表示に一致した、左右のスピーカ31でひっくり返
らないドプラ音が出力される。なお、このドプラ音の場
合には、ナイキスト周波数以上の周波数成分の出力が必
要になるため、処理後の出力周波数は入力時のサンプル
周波数よりも高くなる。
As a result, aliasing has occurred until then, and the Doppler sound that was heard from the left and right speakers 31 on the forward and reverse sides (upside down) has been eliminated in order to eliminate the folded display. When the above-mentioned baseline shift process is performed, a Doppler sound that is not turned over by the left and right speakers 31 is output according to the above-mentioned coefficient change, which matches the display without folding. In the case of this Doppler sound, it is necessary to output a frequency component equal to or higher than the Nyquist frequency. Therefore, the output frequency after the processing is higher than the sample frequency at the time of input.

【0048】この超音波ドプラ診断装置におけるドプラ
音処理ブロック29及びCBPF係数演算器34の概要
は以上のようであるが、この両構成要素は本発明の主題
に関わる構成を成すものであるから、その構成及び動作
を以下に詳述する。
The outlines of the Doppler sound processing block 29 and the CBPF coefficient calculator 34 in this ultrasonic Doppler diagnostic apparatus are as described above. However, since these two components have a configuration related to the subject of the present invention, The configuration and operation will be described in detail below.

【0049】(オーディオ方向分離の構成及び動作)図
2に、前述した方向分離器61の構成を示す。この方向
分離器61は、複素数信号であるドプラ信号(IQ信
号)を入力する実部成分用及び虚部成分用の2チャンネ
ル分の回路から成るゼロ挿入器61Aと、この挿入器6
1Aの出力を受ける2つの複素バンドパスフィルタ(C
omplex BPF:CBPF)61B,61Cとを
備える。一方のCBPF61Bは順流側に、もう一方の
CBPF61Cは逆流側に割り当てられている。この構
成は、従来の方向分離器の一例を示す図11の構成に比
べて、構成が大幅に簡略化されていることが一見され
る。
(Configuration and Operation of Audio Direction Separation) FIG. 2 shows the configuration of the direction separator 61 described above. The direction separator 61 includes a zero inserter 61A composed of two channels of a real component component and an imaginary component component for inputting a Doppler signal (IQ signal) that is a complex number signal, and an inserter 6A.
Two complex bandpass filters (C
omplex BPF (CBPF) 61B, 61C. One CBPF 61B is assigned to the forward flow side, and the other CBPF 61C is assigned to the reverse flow side. It can be seen that this configuration is significantly simplified as compared with the configuration of FIG. 11 showing an example of a conventional directional separator.

【0050】ゼロ挿入器61Aは、ドプラ信号を入力
し、且つ、その信号値の相互間にゼロ(0)を挿入す
る。これは、ゼロ挿入によって、ドプラ信号の時系列方
向の長さが整数N倍(N=2,3,…)となるように、
実部チャンネル及び虚部チャンネル毎になされる。例え
ば、2倍(N=2)にするときには、ドプラ信号の実部
信号及び虚部信号夫々に対して、各信号値間にゼロを挿
入する。この一例を図3(a),(c)に示す。信号値
=ゼロを1つ置きに挿入することによって、同図(a)
に示す元のドプラ信号(例えば虚部チャンネル)の波形
が同図(c)に示す如く、ゼロ、信号値、ゼロ、信号
値、…の順に時系列方向に並ぶ。これにより、ドプラ信
号の波形は時間軸方向に2倍になる。
The zero inserter 61A inputs a Doppler signal and inserts zero (0) between the signal values. This is because the zero insertion causes the length of the Doppler signal in the time series direction to be an integer N times (N = 2, 3,...)
This is performed for each of the real part channel and the imaginary part channel. For example, when doubling (N = 2), zero is inserted between each signal value for the real part signal and the imaginary part signal of the Doppler signal. This example is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (c). By inserting every other signal value = zero, FIG.
(C), the waveform of the original Doppler signal (for example, the imaginary part channel) is arranged in the time series direction in the order of zero, signal value, zero, signal value,. Thereby, the waveform of the Doppler signal is doubled in the time axis direction.

【0051】このゼロ挿入器61Aは、下記式(1)の
計算アルゴリズムの元で上述のゼロ挿入の演算をソフト
ウェア的に実行する。なお、同式は擬似コードを用いて
示されている。
The zero insertion unit 61A executes the above-described zero insertion operation by software based on the calculation algorithm of the following equation (1). Note that the same expression is shown using pseudo code.

【0052】[0052]

【数3】 (Equation 3)

【0053】いま、上述のゼロ挿入をN=2で行うもの
とすると、図3(a)で現されるゼロ挿入前の、元のド
プラ信号(例えば虚部チャンネル)のパワースペクトラ
ムは、図3(b)に示すように表される。これに対し
て、ゼロ挿入によって得られる同図(c)のドプラ信号
のパワースペクトラムは同図(d)のように表される。
つまり、元のスペクトラム成分が低くなり(圧縮された
イメージ)、その代わりに負側に別のスペクトラム成分
が現れる。
Now, assuming that the above-mentioned zero insertion is performed at N = 2, the power spectrum of the original Doppler signal (for example, the imaginary part channel) before the zero insertion shown in FIG. It is represented as shown in FIG. On the other hand, the power spectrum of the Doppler signal of FIG. 3C obtained by zero insertion is expressed as shown in FIG.
That is, the original spectrum component becomes lower (compressed image), and another spectrum component appears on the negative side instead.

【0054】このゼロ挿入されたドプラ信号はCBPF
61B,61Cに夫々送られ、バンドパスフィルタリン
グの処理に付される。このバンドパスフィルタリングに
際し、CBPF61B,61C夫々の係数がベースライ
ンのシフト量に応じて制御されている。このシフト量の
情報はベースラインコントロールコード発生器33から
CBPF係数演算器34に渡される。
The zero-inserted Doppler signal is a CBPF
61B and 61C, respectively, and subjected to band-pass filtering processing. In the band pass filtering, the coefficients of the CBPFs 61B and 61C are controlled according to the shift amount of the baseline. This shift amount information is passed from the baseline control code generator 33 to the CBPF coefficient calculator 34.

【0055】この係数制御されたCBPF61B,61
Cはドプラ信号をフィルタリングし、これにより、実質
上、ナイキストを超えて方向分離されたドプラ音に関す
るオーディオ信号が得られる。
The coefficient controlled CBPFs 61B and 61B
C filters the Doppler signal, thereby providing an audio signal for Doppler sound that is substantially directionally separated beyond Nyquist.

【0056】このフィルタ係数の演算を含む一連の処理
を詳述する。
A series of processes including the calculation of the filter coefficient will be described in detail.

【0057】図4(a),(b)に、ドプラスペクトラ
ム表示を行ったところ、折返し部分(同図(a)中の
(A)部分)が発生したので、オペレータはベースライ
ンシフトスイッチ32を操作して、ドプラスペクトラム
画像のベースラインBLをシフトさせた例を示す。この
ベースラインBLを−0.25だけシフトさせることで
(つまり、ベースラインシフト量BLS=−0.2
5)、同図(b)に示す如く、折返し部分(A)がナイ
キスト周波数を超えて移動し、表示上、繋がりの良いド
プラスペクトラムが得られる。
4 (a) and 4 (b), when the Doppler spectrum display is performed, a folded portion (a portion (A) in FIG. 4 (a)) occurs, and the operator shifts the baseline shift switch 32. An example is shown in which the base line BL of the Doppler spectrum image has been shifted by operation. By shifting the baseline BL by −0.25 (that is, the baseline shift amount BLS = −0.2
5), as shown in FIG. 5B, the folded portion (A) moves beyond the Nyquist frequency, and a well connected Doppler spectrum is obtained on the display.

【0058】このドプラスペクトラムの表示に並行し
て、ベースラインコントロールコード発生器33では、
上述したベースラインのシフト量に応じてCBPF61
B,61Cのバンド幅及び中心周波数を設定する。この
設定は、ゼロ挿入の倍数N及びCBPF61B,61C
のサンプリング周波数の倍数Nに対応して行われる。
In parallel with the display of the Doppler spectrum, the baseline control code generator 33
The CBPF 61 according to the shift amount of the baseline described above.
B, Set the bandwidth and center frequency of 61C. This setting is a multiple N of zero insertion and CBPF 61B, 61C
Is performed in accordance with the multiple N of the sampling frequency.

【0059】いま、順流(Forward)側のCBP
F61Bのバンド幅及び中心周波数を夫々FB、FBC
とし、逆流(Reverse)側のCBPF61Cのバ
ンド幅及び中心周波数を夫々RB、RBCとするとき、
N=2、即ち、2倍のゼロ挿入及び「2・fs」のサン
プリング周波数であるときの、ベースラインシフトBL
Sの量に応じたそれらの値は、表1のようになる。
Now, the CBP on the forward stream side
The bandwidth and center frequency of F61B are set to FB and FBC, respectively.
When the bandwidth and center frequency of the CBPF 61C on the reverse flow (Reverse) side are RB and RBC, respectively,
Baseline shift BL when N = 2, ie, double zero insertion and sampling frequency of “2 · fs”
The values according to the amount of S are as shown in Table 1.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】なお、実際の設計においては、バンド幅は
フィルタの遮断特性を考慮して小さめに設定される。
In the actual design, the bandwidth is set to be small in consideration of the cutoff characteristics of the filter.

【0062】このCBPF61B,61Cのバンド幅及
び中心周波数の演算アルゴリズムは擬似コードを用いて
式(2)のように表される。
The calculation algorithm of the bandwidths and center frequencies of the CBPFs 61B and 61C is represented by the following equation (2) using pseudo codes.

【0063】[0063]

【数4】 (Equation 4)

【0064】このように演算された順流側及び逆流側の
CBPF61B,61Cのバンド幅及び中心周波数のシ
フト量に対応すべく、CBPF61B,61Cの係数演
算がCBPF係数演算器34によりソフトウェアにより
行われる。
The coefficients of the CBPFs 61B and 61C are calculated by the CBPF coefficient calculator 34 by software so as to correspond to the shift amounts of the bandwidths and the center frequencies of the CBPFs 61B and 61C on the upstream and downstream sides calculated as described above.

【0065】まず、図5(a)に、バンド幅FBの複素
BPFを示し、同図(b)に、同図(a)の複素BPF
のバンド幅をFBCだけシフトした様子を示す。 同図
(a)のモデルの伝達関数をH(Z)とし、ZをZ=e
xp(j*w)、(w:角周波数)とすると、同図
(b)のモデルの伝達関数は、ZをZ´に変換してH
(Z´)=H´(Z)になる。同図(a)のモデルに対
する入力をX(Z)及びその出力をY(Z)とする。夫
々の伝達関数H(Z)及びH´(Z)は式(3)により
演算される。
First, FIG. 5A shows a complex BPF having a bandwidth FB, and FIG. 5B shows a complex BPF shown in FIG.
Is shifted by FBC. The transfer function of the model in FIG. 3A is H (Z), and Z is Z = e.
xp (j * w) and (w: angular frequency), the transfer function of the model in FIG.
(Z ′) = H ′ (Z). The input to the model of FIG. 9A is X (Z) and the output is Y (Z). Each of the transfer functions H (Z) and H '(Z) is calculated by equation (3).

【0066】[0066]

【数5】 ここで、係数列ai,biは、例えば(Equation 5) Here, the coefficient sequences ai and bi are, for example,

【数6】[B,A]=BUTTER(N,fc) 等のカットオフ周波数=fc、次数=Nのバターワース
(butterworth)フィルタの関数として得ら
れる。BUTTER関数は、市販されている数学ソフト
“Matlab”(マトラボ)のライブラリ関数であっ
て、N次のローパスフィルタの係数を求める関数であ
る。このBUTTER関数を用いてフィルタの係数列
B,Aが求められる。
[B, A] = BUTTER (N, fc) is obtained as a function of a Butterworth filter of cutoff frequency = fc and order = N. The BUTTER function is a library function of the commercially available mathematical software “Matlab” (Matlab), and is a function for calculating coefficients of an Nth-order low-pass filter. Using this BUTTER function, the coefficient sequences B and A of the filter are obtained.

【0067】このように一例として、複素バンドパスフ
ィルタは、係数列[ai,bi]を有する関数[B,
A]=BUTTER(N,fc)で表されるバターワー
ス(butterworth)フィルタである。この複
素バンドパスフィルタは、この他に、ベッセル、チェビ
シェフ、エリプティックなど、遮断特性を自由に選択で
きるフィルタを用いるようにしてもよい。
As described above, as an example, the complex band-pass filter has a function [B, B] having a coefficient sequence [ai, bi].
A] = Butterworth filter represented by BUTTER (N, fc). As the complex bandpass filter, a filter such as Bessel, Chebyshev, or elliptic, which can freely select a cutoff characteristic, may be used.

【0068】このようにフィルタ係数が計算された、図
5(a)のモデルで示す複素BPFの中心周波数を“F
BC”だけシフトさせ、同図(b)のモデルで示す帯域
特性を持たせるには、
The center frequency of the complex BPF represented by the model of FIG.
In order to have the band characteristic shown by the model in FIG.

【数7】 の演算を行えばよい。ここで角周波数wは、サンプリン
グ周波数で正規化した周波数fで表すと、w=2πfで
ある。
(Equation 7) May be calculated. Here, when the angular frequency w is represented by a frequency f normalized by a sampling frequency, w = 2πf.

【0069】上述に示す次数Nのフィルタ係数及びその
中心周波数シフトに対する演算アルゴリズムは擬似コー
ドを用いて、以下の式(4)で表される。
The operation algorithm for the above-described order N filter coefficient and its center frequency shift is represented by the following equation (4) using pseudo code.

【0070】[0070]

【数8】 (Equation 8)

【0071】この式(4)で得られた順流側/逆流側の
係数列[Bfd,Afd],[Brd,Ard]のCB
PF61B,61Cにより、ゼロ挿入器61Aによるゼ
ロ挿入後の出力XがN倍(例えば2倍)のサンプリング
周波数でサンプリングされ、複素フィルタリングされ
る。このフィルタの演算アルゴリズムを擬似コードを用
いて、以下の式(5)に示す。
The CB of the coefficient sequence [Bfd, Afd], [Brd, Ard] on the forward / reverse side obtained by equation (4)
By the PFs 61B and 61C, the output X after zero insertion by the zero inserter 61A is sampled at a sampling frequency of N times (for example, 2 times) and subjected to complex filtering. The operation algorithm of this filter is shown in the following equation (5) using pseudo code.

【0072】[0072]

【数9】 (Equation 9)

【0073】ゼロ挿入後の出力Xは複素数であるが、C
BPF61B,61Cは複素フィルタリングした信号の
うち、実部チャンネル側の信号Real(Y1)、Re
al(Y2)を、入力と同じN倍(例えば2倍)のサン
プリング周波数で順流側及び逆流側のオーディオ信号と
して夫々出力する。
The output X after zero insertion is a complex number.
The BPFs 61B and 61C are among the complex-filtered signals, the signals Real (Y1) and Re on the real channel side.
al (Y2) is output as a forward-flow side and reverse-flow side audio signal at the same sampling frequency N times (for example, twice) as the input.

【0074】以上の処理の作用効果を、ゼロ挿入を実行
しないときのドプラ音の方向分離と対比して説明する。
The operation and effect of the above processing will be described in comparison with the direction separation of Doppler sound when zero insertion is not performed.

【0075】前述したゼロ挿入を行わないときの、ドプ
ラ音の方向分離とドプラスペクトラム表示との間に生じ
る矛盾を図6に示す。図4(a),(b)に示すベース
ラインをシフトさせただけであって、ゼロ挿入を行わず
に、FFT53のサンプリング周波数もN倍(例えばN
=2)にしていない状態の場合、ドプラスペクトラム表
示とオーディオ音分離との対応関係は、図6(a),
(c)のように模式的に表される(同図(b)はベース
ラインシフトを行わない場合を示す)。
FIG. 6 shows a contradiction occurring between the direction separation of the Doppler sound and the Doppler spectrum display when the above-mentioned zero insertion is not performed. 4A and 4B, the sampling frequency of the FFT 53 is also N times (for example, N times) without zero insertion.
= 2), the correspondence between the Doppler spectrum display and the audio sound separation is as shown in FIG.
This is schematically illustrated as in (c) ((b) in the figure shows a case where the baseline shift is not performed).

【0076】同図(a)のパワースペクトラムのうち、
正側周波数帯域を順流側(Forward)に且つ負側
周波数帯域を逆流側(Reverse)に夫々割り付け
ていると、折返し部分(A)のドプラ音は逆流側のナイ
キスト周波数内のオーディオ成分として出力される。こ
のときのドプラスペクトラム表示は図4(b)のよう
に、折返し部分はナイキスト周波数を超えて順流側で連
続的に表示されている。つまり、折返し部分(A)を成
す血流のプローブ11に対する運動方向がドプラ音とド
プラスペクトラム表示との間に食い違いが生じ、オペレ
ータを困惑させる。この矛盾は、かかる状況の元では、
ドプラ音の順流側及び逆流側の割付方を反対にしても変
わらない。
In the power spectrum shown in FIG.
If the positive frequency band is assigned to the forward flow side (Forward) and the negative frequency band is assigned to the reverse flow side (Reverse), the Doppler sound in the folded portion (A) is output as an audio component within the Nyquist frequency on the reverse flow side. You. In the Doppler spectrum display at this time, as shown in FIG. 4 (b), the folded portion is continuously displayed on the forward flow side beyond the Nyquist frequency. In other words, there is a discrepancy between the Doppler sound and the Doppler spectrum display in the direction of movement of the blood flow forming the folded portion (A) with respect to the probe 11, which confuses the operator. This contradiction, under such circumstances,
It does not change even if the allocation method of the forward flow side and the reverse flow side of the Doppler sound is reversed.

【0077】しかしながら、本実施形態のドプラ音の方
向分離に拠れば、前述した如く、ゼロ挿入とCBPFと
を組み合わせた手法を採用している。このときのドプラ
音の方向分離とドプラスペクトラム表示との間の対応関
係は図7のように表される。この図7の例は、前述した
図3に示す如く、ゼロ挿入器61AにおけるN=2のゼ
ロ挿入とCBPF61B,61Cにおける2倍のサンプ
リング周波数2・fsでのサンプリングとの場合を示
す。
However, according to the direction separation of the Doppler sound according to the present embodiment, as described above, a method combining zero insertion and CBPF is employed. At this time, the correspondence between the direction separation of the Doppler sound and the Doppler spectrum display is represented as shown in FIG. The example of FIG. 7 shows a case of zero insertion of N = 2 in the zero inserter 61A and sampling at twice the sampling frequency of 2 · fs in the CBPFs 61B and 61C as shown in FIG. 3 described above.

【0078】この場合、図7(a)に示すパワースペク
トラムは前述した図3(d)に示す如く、正側及び負側
の帯域に2つのスペクトルを有し、且つその周波数成分
はゼロ挿入前よりも低下する。順流側及び逆流側のドプ
ラ音の分離方向は前述と同様に割り付けるとする。この
場合、ベースラインBLがシフトされた図4(b)のド
プラスペクトラム表示において、その折返し部分(A)
の周波数成分は順流側のナイキスト周波数以上に及ぶた
め、図7(c)に示す如く、順流(Forward)方
向のドプラ音として出力される。
In this case, the power spectrum shown in FIG. 7A has two spectra in the positive and negative bands as shown in FIG. 3D described above, and its frequency component is before zero insertion. Lower than. It is assumed that the separation directions of the Doppler sounds on the forward flow side and the reverse flow side are allocated in the same manner as described above. In this case, in the Doppler spectrum display of FIG. 4B in which the base line BL is shifted, the folded portion (A)
Since the frequency component of exceeds the Nyquist frequency on the forward stream side, as shown in FIG. 7C, it is output as a Doppler sound in the forward stream direction.

【0079】このため、図4に示すゼロラインシフトを
行った場合でも、図4(b)のドプラスペクトラム表示
における、ナイキストを超えて表示された部分(A)と
その部分の順流側のスピーカから聞こえるドプラ音との
間で、整合性が確保される。
For this reason, even when the zero line shift shown in FIG. 4 is performed, in the Doppler spectrum display of FIG. 4B, the portion (A) displayed beyond Nyquist and the speaker on the downstream side of that portion are displayed. The consistency with the audible Doppler sound is ensured.

【0080】ここで、本発明者が行った本発明に基づく
シミュレーション結果を図8〜10に示す。
Here, FIGS. 8 to 10 show the results of simulations performed by the inventor based on the present invention.

【0081】まず、前提条件として、実際の生体から得
られるドプラ信号を模したクラッタ成分(周波数:−
0.08*fs、パワー:0dB)、血流成分(周波
数:+0.24*fs、パワー:−10dB)、及びホ
ワイトノイズ(パワー:−60dB程度)を設定した。
この条件下で、図2に示す方向分離器61の信号処理の
パラメータとして、ゼロ挿入によるサンプル倍率=2、
フィルタ次数=8を設定した。
First, as a precondition, a clutter component (frequency:-) imitating a Doppler signal obtained from an actual living body is used.
0.08 * fs, power: 0 dB), blood flow component (frequency: + 0.24 * fs, power: -10 dB), and white noise (power: about -60 dB) were set.
Under this condition, as the parameters of the signal processing of the direction separator 61 shown in FIG.
Filter order = 8 was set.

【0082】このときの入力信号波形(実部チャンネ
ル、虚部チャンネル)、そのパワースペクトラム、及び
ゼロ挿入後の信号スペクトラムを図8に示す。入力信号
には、−0.08と+0.24に2つのピークが確認で
きる。ゼロ挿入後のスペクトラムには、−0.08と+
0.24以外に、それらのエリアス成分である+0.9
2と−0.76とに合計4つのピークが確認できる。こ
こで、ゼロ挿入後の信号は2倍のサンプリング周波数で
信号処理されるため、図8に示すゼロ挿入後のスペクト
ラムは−1〜+1の周波数レンジを持つ表示となる。
FIG. 8 shows the input signal waveforms (real part channel, imaginary part channel), the power spectrum thereof, and the signal spectrum after zero insertion. In the input signal, two peaks can be confirmed at -0.08 and +0.24. The spectrum after zero insertion has -0.08 and +
In addition to 0.24, their alias component +0.9
A total of four peaks can be confirmed at 2 and -0.76. Here, since the signal after zero insertion is signal-processed at twice the sampling frequency, the spectrum after zero insertion shown in FIG. 8 is displayed with a frequency range of -1 to +1.

【0083】また、図9に、ベースラインシフト(BL
S)がゼロのときの方向分離後の順流側(Forwar
d)及び逆流側(Reverse)の波形及びパワース
ペクトラムを示す。この場合には、順流側では+0.2
4成分が通過し、−0.08成分は30dB程度減衰す
る一方で、逆流側では−0.08成分が通過しているこ
とが分かる。
FIG. 9 shows a base line shift (BL
S) is the downstream side after directional separation when Forward is (Forward)
d) and a reverse side (Reverse) waveform and power spectrum are shown. In this case, +0.2 on the downstream side
It can be seen that four components pass and the -0.08 component attenuates about 30 dB, while the -0.08 component passes on the backflow side.

【0084】さらに、図10に、ベースラインシフト
(BLS)が+0.4のときの方向分離後の順流側及び
逆流側の波形及びパワースペクトラムを示す。この場
合、ベースラインが+0.4まで移動し、+0.4から
+0.5までの帯域が順流側になることから、この帯域
には信号が存在せず、ドプラ音は発生されない。反対
に、逆流側の帯域が+0.4から−0.5に広がるた
め、−0.08成分は元より、+0.24成分のエリア
ス成分である−0.76成分がドプラ音として発生され
ることが分かる。
FIG. 10 shows the waveforms and power spectrums on the forward flow side and the reverse flow side after the direction separation when the baseline shift (BLS) is +0.4. In this case, the base line moves to +0.4, and the band from +0.4 to +0.5 is on the forward flow side, so that no signal exists in this band and no Doppler sound is generated. Conversely, since the band on the reverse flow side expands from +0.4 to -0.5, the -0.76 component, which is the alias component of the +0.24 component as well as the -0.08 component, is generated as Doppler sound. You can see that.

【0085】本発明の方向分離回路は、基本的に2個の
複素BPF(Complex BPF:CBPF)で構
成できるので、これをハードウェアで実現する場合で
も、ソフトウェアで実現する場合でも、処理が簡単で、
負荷を軽減できる。
Since the direction separating circuit of the present invention can be basically composed of two complex BPFs (Complex BPF: CBPF), the processing is simple regardless of whether it is realized by hardware or software. so,
The load can be reduced.

【0086】表2には、前述した従来法である図11の
構成に拠るアルゴリズムと、本発明に係る図2の構成に
拠るアルゴリズムとを信号処理量の点で比較した。この
信号処理は、リアルタイム性の観点から、超音波ドプラ
診断装置のパラメータ(例えばPRF(Pulse R
epitition Frequency)、ベースラ
インシフト量、ドプラの順逆方向の切替など)の設定変
更が発生したときの非リアルタイム計算処理と、ドプラ
音を出力するためのリアルタイム計算処理との2種類に
分けられる。何れの処理も負荷という点では変わりは無
いが、前者はソフトウェアの処理がメインで、後者はハ
ードウェアの処理がメインになる。
Table 2 compares the algorithm based on the configuration shown in FIG. 11, which is the conventional method described above, with the algorithm based on the configuration shown in FIG. 2 according to the present invention in terms of the amount of signal processing. This signal processing is performed from the point of view of real-time processing by using parameters (for example, PRF (Pulse R
(e.g., epi frequency (Frequency), baseline shift amount, Doppler switching in forward / reverse direction, etc.), and a non-real-time calculation process for outputting a Doppler sound. Both processes are the same in terms of load, but the former is mainly software processing and the latter is mainly hardware processing.

【0087】本発明に係る方向分離法の場合、複素数の
フィルタリングを用いるので、アーキテクチャに拠って
は負荷の重たさに違いはあるが、表2から分かるよう
に、非リアルタイム性処理及びリアルタイム性処理共に
負荷量が従来法に比べて約半分に減少する。
In the case of the direction separation method according to the present invention, since filtering of complex numbers is used, the weight of the load varies depending on the architecture, but as can be seen from Table 2, non-real-time processing and real-time processing In both processes, the load is reduced by about half compared to the conventional method.

【0088】[0088]

【表2】 [Table 2]

【0089】これにより、本発明に基づく超音波ドプラ
診断装置は、従来の超音波ドプラ診断装置に比べて、大
幅にダウンサイジング、コストダウン、省エネ、及び処
理の高速化が図られる。
As a result, the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention can significantly downsize, reduce costs, save energy, and speed up processing as compared with the conventional ultrasonic Doppler diagnostic apparatus.

【0090】なお、本発明に係る超音波ドプラ診断装置
の構成は、上述した実施形態の構成に限定されるもので
はなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載した発
明の要旨の範囲内で適宜に変形可能であり、それらの形
態も本発明に含まれる。例えば、前述した式(1)〜
(5)に係る演算はDSPなどの信号処理チップのソフ
トウェア処理としても実行できるし、ASCIやFPG
Aなどのハードウェアデバイスによる処理としても実行
できる。
The configuration of the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and those skilled in the art can understand the scope of the present invention described in the appended claims. The present invention can be appropriately modified within the above, and those forms are also included in the present invention. For example, the equations (1) to
The operation according to (5) can be executed as software processing of a signal processing chip such as a DSP, and can be executed by ASCI or FPG.
The processing can also be executed by a hardware device such as A.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る超音
波ドプラ診断装置によれば、ハードウェア構成を簡素化
して、又は、ソフトウェアによる演算処理を軽減してド
プラ信号に対する方向分離を行うことができ、方向分離
演算の高速化及び軽量化を図ることができる。また、こ
れと同時に、ドプラスペクトラム表示の画面においてベ
ースラインシフト(ゼロシフト)を行った場合でも、ド
プラ信号の方向分離に関して常にドプラスペクトラム表
示画面と整合されたドプラ音を発生させることができ
る。
As described above, according to the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus of the present invention, the direction of the Doppler signal can be separated by simplifying the hardware configuration or reducing the arithmetic processing by software. Therefore, the speed and weight of the direction separation operation can be reduced. At the same time, even when the baseline shift (zero shift) is performed on the screen of the Doppler spectrum display, the Doppler sound consistent with the Doppler spectrum display screen can always be generated with respect to the direction separation of the Doppler signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る超音波ドプラ診断装置
の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】方向分離器を中心とする回路構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration centering on a direction separator.

【図3】ドプラ信号へのゼロ挿入とパワースペクトラム
を説明する図。
FIG. 3 is a view for explaining insertion of a zero into a Doppler signal and a power spectrum.

【図4】ドプラスペクトラム表示における折返しを説明
する画面図。
FIG. 4 is a screen diagram illustrating a return in Doppler spectrum display.

【図5】バンド幅=FBのBPFのパワースペクトラム
と、その中心周波数を“FBC”だけシフトさせたBP
Fのパワースペクトラムを示す図。
FIG. 5 shows a power spectrum of a BPF having a bandwidth of FB and a BP obtained by shifting its center frequency by “FBC”.
The figure which shows the power spectrum of F.

【図6】ゼロ挿入を行わないときの方向分離処理を説明
する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating direction separation processing when zero insertion is not performed.

【図7】ゼロ挿入を行ったとき(N=2)の方向分離処
理を説明する図。
FIG. 7 is a view for explaining direction separation processing when zero insertion is performed (N = 2).

【図8】シミュレーション結果を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing simulation results.

【図9】シミュレーション結果を示すグラフ。FIG. 9 is a graph showing a simulation result.

【図10】シミュレーション結果を示すグラフ。FIG. 10 is a graph showing simulation results.

【図11】従来のオーディオ方向分離の一例を示す概略
ブロック図。
FIG. 11 is a schematic block diagram showing an example of conventional audio direction separation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 プローブ 12 装置本体 21 送受信部 23 直交位相検波器 24 CFM処理ブロック 25 スペクトラムドプラ処理ブロック 26 DSC 27 カラー処理器 28 モニタ 29 ドプラ音処理ブロック 30 パワーアンプ(左右)(本発明のドプラ音出力手
段に相当) 31 スピーカ(左右)(本発明のドプラ音出力手段に
相当) 32 ベースラインシフトスイッチ(本発明のベースラ
イン制御手段に相当) 33 ベースラインコントロールコード発生器(本発明
のベースライン制御手段に相当) 34 CBPF係数演算器(本発明の特性変更手段に相
当) 61 方向分離器 61A ゼロ挿入器(本発明のゼロ挿入手段に相当) 61B,61C 複素BPF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Probe 12 Main body 21 Transmitter / receiver 23 Quadrature phase detector 24 CFM processing block 25 Spectrum Doppler processing block 26 DSC 27 Color processor 28 Monitor 29 Doppler sound processing block 30 Power amplifier (left and right) (for Doppler sound output means of the present invention) 31 Speaker (left and right) (corresponding to Doppler sound output means of the present invention) 32 Baseline shift switch (corresponding to baseline control means of the present invention) 33 Baseline control code generator (corresponding to the baseline control means of the present invention) 34 CBPF coefficient calculator (corresponding to the characteristic changing means of the present invention) 61 Direction separator 61A Zero inserter (corresponding to the zero inserting means of the present invention) 61B, 61C Complex BPF

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に超音波信号を送信して得たエコ
ー信号を処理して得た複素信号で成るデジタル量のドプ
ラ信号から、当該ドプラ信号を呈する運動体の動き方向
を分離する分離手段を備えた超音波ドプラ診断装置にお
いて、 前記分離手段に、 前記ドプラ信号にゼロ値を挿入してデータ数を時間軸方
向にN倍長(Nは正の整数:N≧2)にするゼロ挿入手
段と、 前記動き方向夫々に割り付けられ、且つ、前記ドプラ信
号に前記ゼロ値を挿入する前のサンプリング周波数の前
記N倍をサンプリング周波数として、前記ゼロ値が挿入
されたドプラ信号を複素バンドバスフィルタリングに処
する2個の複素BPF(Bandpass Filte
r)とを、備えたことを特徴とする超音波ドプラ診断装
置。
1. A separation for separating a moving direction of a moving object presenting a Doppler signal from a digital Doppler signal composed of a complex signal obtained by processing an echo signal obtained by transmitting an ultrasonic signal to a subject. In the ultrasonic Doppler diagnostic apparatus provided with means, a zero value is inserted into the separation means so that the number of data is N times longer in the time axis direction (N is a positive integer: N ≧ 2). Inserting means for assigning the Doppler signal having the zero value inserted therein to a complex band bus, wherein the sampling frequency is N times the sampling frequency before the zero value is inserted into the Doppler signal, and the Doppler signal is assigned to each of the motion directions. Two complex BPFs (Bandpass Filter) to be filtered
r), an ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, comprising:
【請求項2】 請求項1に記載の超音波ドプラ診断装置
において、 前記2個の複素BPF夫々により複素バンドバスフィル
タリングされた信号を、前記動き方向を分離したドプラ
音として出力するドプラ音出力手段を備えた超音波ドプ
ラ診断装置。
2. The Doppler sound output device according to claim 1, wherein the signal subjected to complex bandpass filtering by each of the two complex BPFs is output as the Doppler sound separated from the motion direction. Ultrasonic Doppler diagnostic device equipped with:
【請求項3】 請求項1又は2に記載の超音波ドプラ診
断装置において、 前記超音波信号の前記被検体への送信及び前記エコー信
号の前記被検体からの受信を担う超音波プローブを備
え、 前記動き方向は、前記運動体が前記超音波プローブに向
かって移動する方向及び前記超音波プローブから遠ざか
る方向の両方である超音波ドプラ診断装置。
3. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: an ultrasonic probe for transmitting the ultrasonic signal to the subject and receiving the echo signal from the subject. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus, wherein the moving direction is both a direction in which the moving body moves toward the ultrasonic probe and a direction in which the moving body moves away from the ultrasonic probe.
【請求項4】 請求項1乃至3の何れか一項に記載の超
音波ドプラ診断装置において、 前記整数倍は2倍である超音波ドプラ診断装置。
4. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the integral multiple is two times.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れか一項に記載の超
音波ドプラ診断装置において、 前記エコー信号に基づいてドプラスペクトラム表示を行
う表示手段と、このドプラスペクトラム表示の画面上で
折返し部分を無くするためのベースラインをシフト可能
なベースライン制御手段と、前記ベースラインをシフト
させたときには、そのシフト量に応じて前記2個の複素
BPFのフィルタリング特性を変える特性変更手段とを
備えた超音波ドプラ診断装置。
5. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 1, wherein a display means for displaying a Doppler spectrum based on the echo signal, and a folded portion on a screen of the Doppler spectrum display. Baseline control means for shifting the baseline to eliminate the noise, and characteristic changing means for changing the filtering characteristics of the two complex BPFs according to the shift amount when the baseline is shifted. Ultrasonic Doppler diagnostic device.
【請求項6】 請求項5に記載の超音波ドプラ診断装置
において、 前記特性変更手段は、前記2個の複素BPF夫々のフィ
ルタ係数を前記シフト量に応じて変更する手段である超
音波ドプラ診断装置。
6. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the characteristic changing unit is a unit that changes a filter coefficient of each of the two complex BPFs according to the shift amount. apparatus.
【請求項7】 請求項6に記載の超音波ドプラ診断装置
において、 前記2個の複素BPF夫々はデジタルフィルタとして形
成され、且つ、前記特性変更手段はソフトウェア処理に
より機能的に形成されている超音波ドプラ診断装置。
7. The ultrasonic Doppler diagnostic apparatus according to claim 6, wherein each of said two complex BPFs is formed as a digital filter, and said characteristic changing means is functionally formed by software processing. Ultrasonic Doppler diagnostic device.
【請求項8】 被検体に超音波信号を送信して得たエコ
ー信号を処理して得た複素信号で成るドプラ信号に、ゼ
ロ値を挿入して当該信号を時間軸方向に整数倍長にした
後、前記ドプラ信号を呈する運動体の動き方向の夫々に
割り付けられ、且つ、前記ドプラ信号に前記ゼロ値を挿
入しないときのサンプリング周波数を前記整数倍した周
波数で、前記ゼロ値の挿入の処理を受けたドプラ信号を
倍速サンプリングして複素バンドバスフィルタリングに
付し、この複素バンドバスフィルタリングに付された信
号を前記動き方向を分離したドプラ音として出力するド
プラ音発生方法。
8. A Doppler signal composed of a complex signal obtained by processing an echo signal obtained by transmitting an ultrasonic signal to a subject, and inserting a zero value into the Doppler signal to make the signal an integer multiple length in the time axis direction. After that, the processing of the insertion of the zero value at a frequency obtained by multiplying the sampling frequency when the zero value is not inserted into the Doppler signal by the integer is assigned to each of the motion directions of the moving body presenting the Doppler signal A Doppler sound generating method for sampling the received Doppler signal at a double speed and applying the complex bandpass filtering, and outputting the signal subjected to the complex bandpass filtering as the Doppler sound separated from the motion direction.
【請求項9】 複素信号で成るドプラ信号を複素バンド
パスフィルタリングの処理に付す複素バンドパスフィル
タのフィルタ係数を、ドプラスペクトラム表示の画面上
で折返し部分を無くするために行ったベースラインのシ
フト量に応じて変更するドプラ信号の処理方法。
9. A shift amount of a base line for eliminating a folded portion on a screen of a Doppler spectrum display by using a filter coefficient of a complex band pass filter for subjecting a Doppler signal composed of a complex signal to a complex band pass filtering process. Doppler signal processing method changed according to.
【請求項10】 請求項9に記載のドプラ信号の処理方
法において、 前記フィルタ係数の変更は、所定バンド幅で且つ中心周
波数=0の複素バンドパスフィルタのフィルタ係数を、 【数1】Z´=Z*exp(−j*FBC) (ここで、所定バンド幅を有する複素BPFのシフト前
の伝達関数=H(Z)、中心周波数をFBCだけシフト
させた所定バンド幅のBPFの伝達関数=H(Z´)=
H´(Z)、Z=exp(j*w)、FBC:複素BP
Fの中心周波数のシフト量、w:角周波数である。)の
演算により行うドプラ信号の処理方法。
10. The Doppler signal processing method according to claim 9, wherein the filter coefficient is changed by changing a filter coefficient of a complex band-pass filter having a predetermined bandwidth and a center frequency = 0 by: = Z * exp (-j * FBC) (where the transfer function of the complex BPF having the predetermined bandwidth before shifting = H (Z), the transfer function of the BPF of the predetermined bandwidth obtained by shifting the center frequency by FBC = H (Z ') =
H '(Z), Z = exp (j * w), FBC: complex BP
The shift amount of the center frequency of F, w: angular frequency. ) Is a method for processing Doppler signals.
【請求項11】 請求項10に記載のドプラ信号の処理
方法において、 前記所定バンド幅で且つ中心周波数=0の複素バンドパ
スフィルタのフィルタ係数は、 【数2】 (ここで、N:フィルタ次数、ai,bi:係数)の演
算に拠る係数列[ai,bi]として得られるドプラ信
号の処理方法。
11. The Doppler signal processing method according to claim 10, wherein a filter coefficient of the complex band-pass filter having the predetermined bandwidth and the center frequency = 0 is (Here, N: filter order, ai, bi: coefficient) A method of processing a Doppler signal obtained as a coefficient sequence [ai, bi] by calculation.
【請求項12】 請求項9〜11の何れか一項に記載の
ドプラ信号の処理方法において、 前記複素バンドパスフィルタがフィルタリング処理する
ドプラ信号は、エコー信号から得たドプラ信号にゼロ値
を挿入して当該信号を時間軸方向に整数倍長にした信号
であって、 前記複素バンドパスフィルタは、前記ドプラ信号に前記
ゼロ値を挿入しないときのサンプリング周波数を前記整
数倍した周波数で、前記ゼロ値が挿入されたドプラ信号
を倍速サンプリングでバンドバスフィルタリングを行う
ドプラ信号の処理方法。
12. The Doppler signal processing method according to claim 9, wherein the Doppler signal to be filtered by the complex bandpass filter has a zero value inserted into a Doppler signal obtained from an echo signal. The complex band-pass filter is a signal obtained by multiplying the sampling frequency when the zero value is not inserted into the Doppler signal by the integer, A Doppler signal processing method in which bandpass filtering is performed on a Doppler signal in which a value is inserted by double-speed sampling.
【請求項13】 コンピュータに、請求項11に記載の
ドプラ信号の処理のための手順を実行させるためのプロ
グラム。
13. A program for causing a computer to execute the procedure for processing a Doppler signal according to claim 11. Description:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143473A (en) * 2011-01-14 2012-08-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic apparatus
CN114376606A (en) * 2022-01-18 2022-04-22 武汉联影医疗科技有限公司 Filtering method and system for ultrasonic imaging
JP2023184248A (en) * 2022-06-17 2023-12-28 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic diagnostic device, method of controlling the ultrasonic diagnostic device, and control program for the ultrasonic diagnostic device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852136A (en) * 1994-08-16 1996-02-27 Hitachi Medical Corp Ultrasonic doppler diagnostic apparatus
US5676148A (en) * 1995-03-31 1997-10-14 Siemens Medical Systems Inc. Method and system for doppler ultrasound audio dealiasing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852136A (en) * 1994-08-16 1996-02-27 Hitachi Medical Corp Ultrasonic doppler diagnostic apparatus
US5676148A (en) * 1995-03-31 1997-10-14 Siemens Medical Systems Inc. Method and system for doppler ultrasound audio dealiasing

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012143473A (en) * 2011-01-14 2012-08-02 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Ultrasonic diagnostic apparatus
CN114376606A (en) * 2022-01-18 2022-04-22 武汉联影医疗科技有限公司 Filtering method and system for ultrasonic imaging
CN114376606B (en) * 2022-01-18 2023-05-09 武汉联影医疗科技有限公司 A filtering method and system for ultrasonic imaging
US12471886B2 (en) 2022-01-18 2025-11-18 Wuhan United Imaging Healthcare Co., Ltd. Filtering method and system for ultrasonic imaging
JP2023184248A (en) * 2022-06-17 2023-12-28 コニカミノルタ株式会社 Ultrasonic diagnostic device, method of controlling the ultrasonic diagnostic device, and control program for the ultrasonic diagnostic device

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