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JPH02203849A - Pulsed Doppler measurement device - Google Patents

Pulsed Doppler measurement device

Info

Publication number
JPH02203849A
JPH02203849A JP1023834A JP2383489A JPH02203849A JP H02203849 A JPH02203849 A JP H02203849A JP 1023834 A JP1023834 A JP 1023834A JP 2383489 A JP2383489 A JP 2383489A JP H02203849 A JPH02203849 A JP H02203849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase difference
approximate
doppler
measurement device
broken line
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.)
Pending
Application number
JP1023834A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Nishiyama
久司 西山
Toshio Ogawa
俊雄 小川
Kageyoshi Katakura
景義 片倉
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
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1023834A priority Critical patent/JPH02203849A/en
Publication of JPH02203849A publication Critical patent/JPH02203849A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • 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) [Abstract] 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、超音波により物体の速度を検出するパルス1
くブラ計a(11装置1“闇に関し、特に生体内の+r
+旨点をリアルタイムで計H1ll iる装置i’iに
関寸ろ、。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a pulse 1 method for detecting the velocity of an object using ultrasonic waves.
Kubla Meter A (11 Device 1 “Regarding darkness, especially +r in the living body
+ I'm interested in a device that calculates points in real time.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

音波のドプラ効果により、物体の流速を知る装置は種々
のものが知られている。特に、パルスドプラ法(例えば
、H本?[1゛響学会誌29巻第6号、(19’73年
)3b1〜H3b2貝を参照)を用いる装置では、超音
波パルス(1’uJ sr:d Conい旧+0118
Wave)を繰返し送波し、受波4r4号にイ1?1(
11部位までの距離に対)、5 L、たタイムゲー1−
をかけることにより測定部位の特定が可能であることか
知られている。
Various devices are known for determining the flow velocity of an object using the Doppler effect of sound waves. In particular, in a device that uses the pulsed Doppler method (for example, see the H-book? [1 'Journal of the Japanese Society of Sound Engineers, Vol. Con old +0118
Wave) is repeatedly transmitted, and the received wave 4r4 receives I1?1(
distance to 11 parts), 5 L, time game 1-
It is known that it is possible to identify the measurement site by applying .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

超音波パルスの送波間隔をl’(see)とすると、従
来のパルスドプラ計測装置では、測定できるl’ブラ周
波数の範囲は±1. / 2 T(HZ )となる。
If the transmission interval of ultrasonic pulses is l' (see), the range of l' bra frequencies that can be measured with conventional pulsed Doppler measuring devices is ±1. / 2 T(HZ).

例えば、’l’ = 250μsecのとき、±2 K
 Hy、である。この範囲を越えた、例えば2.bKH
z  I〜ブラ周波数は、従来の装置では、−1、b 
K Hy。
For example, when 'l' = 250 μsec, ±2 K
Hy, it is. For example, 2. bKH
z I ~ Bra frequency is −1, b
K Hy.

と誤って81す定される。直流の方向で考えた場合、プ
ラスのドプラ周波数の血流方向を順方向、マイナスのド
プラ周波数の血流方向髪逆方向と呼ぶならば、順方向の
血流で速度の速いものは、逆方向の血流と表>J<され
ることになる。
It is incorrectly set to 81. When considering the direction of direct current, the direction of blood flow with a positive Doppler frequency is called the forward direction, and the direction of blood flow with a negative Doppler frequency is called the opposite direction.If the blood flow is in the forward direction and has a high velocity, it is in the opposite direction. The blood flow and the table will be >J<.

本発明の目的は従来方法により8(1]定したドプラ周
波数を補正することにより、血流方向の誤測定を低減す
ることにある。特に、ドプラ分析において、折り返し無
くドプラ周波数バタンを表パしようとするものである。
The purpose of the present invention is to reduce erroneous measurements of blood flow direction by correcting the Doppler frequency determined by the conventional method.In particular, in Doppler analysis, it is possible to detect Doppler frequency fluctuations without aliasing. That is.

〔#題を解決するための手段〕[#Means to solve the problem]

本発明の上記目的は、物体により反射された超音波パル
スを受波して該超音波パルスの位相差を検出し、位相差
あるいは位相差ベクトルを加算平均した後、該平均位相
差(角度)を超音波パルスの送波間際で除算して周波数
変動を求めることにより、^「記物体の速度を算出する
パルスドプラ計8111装置においで、前記平均位相差
の位相差炭化曲線を折線近似する手段、近似曲線に2π
の倍数を加算あるいは減算ずろことにより近似折線41
1を得る手段、近似折線群から折り返しの無い折線を複
数の候補から一本選択ずろ手段及び前記近似1ノr線に
対応する位相差変化曲線を再生ずる手段とを設けたパル
スドプラ計測装置(tによって達成される。
The above object of the present invention is to receive ultrasonic pulses reflected by an object, detect the phase difference of the ultrasonic pulses, add and average the phase differences or phase difference vectors, and then calculate the average phase difference (angle). By dividing by the time just before the transmission of the ultrasonic pulse to find the frequency fluctuation, ^ "Means for approximating the phase difference carbonization curve of the average phase difference to a broken line in the pulsed Doppler meter 8111 device that calculates the velocity of the recorded object, 2π to the approximate curve
Approximate broken line 41 by adding or subtracting multiples of
A pulse Doppler measurement device (t achieved by

〔作用) 本発明では、位相差炭化曲線を4Jr線リエ似し、近似
折線に2πの倍数を加算あるいは減算づることにより近
似折線群を得た後、近似直線群から〃rり返しの無い折
線を複数の候補から一本選択Jる。
[Operation] In the present invention, a retardation carbonization curve is approximated by a 4Jr line, a group of approximated lines is obtained by adding or subtracting a multiple of 2π from the approximated line, and then a line with no repetition is obtained from the group of approximated lines. Select one from multiple candidates.

そのことにより、ドプラ分析において、折り返しの無い
計測ができる。最終的に、折り返しの無い近似折線に対
応する位相差炭化曲線を1)生ずるので、折り返しによ
る誤差を低減する表刃(をlIf能とする。
This allows measurement without aliasing in Doppler analysis. Finally, a retardation carbonization curve corresponding to the approximate folded line without folding is generated (1), so the front edge (which reduces errors due to folding) is defined as lIf function.

〔実施例〕〔Example〕

以ド本発明の実施例を第1図にハついてイ)(;明Jる
。第4図においで、1は超音波プローブ、2は送波回路
、3は受波回路、4は位A・14比較器、1つはA /
 l)変換器、6は対象物体、lは速度演算計算機(折
り返しアルゴリズl、)、8は操作」)j、9は制御部
そして10は表示装置から成る。
Hereinafter, an embodiment of the present invention is shown in Fig. 1. In Fig. 4, 1 is an ultrasonic probe, 2 is a transmitter circuit, 3 is a receiver circuit, and 4 is a・14 comparators, one is A/
1) a transducer, 6 a target object, 1 a speed calculation calculator (folding algorithm 1, ), 8 an operation), 9 a control unit, and 10 a display device.

パルスドプラ装置では超音波パルスが目標物体6に向は
送波回路2から超音波センサー]を経て繰返し′1゛秒
ごとに送波される。目標物体6から、反射した反射信号
は超音波センサー1を経て受波回路:3にて受波増幅さ
れ、位相比較器4に人力される。
In the pulsed Doppler apparatus, ultrasonic pulses are repeatedly transmitted every 1' seconds from the wave transmitting circuit 2 to the ultrasonic sensor toward the target object 6. A reflected signal reflected from the target object 6 passes through the ultrasonic sensor 1, is received and amplified by the wave receiving circuit 3, and is input to the phase comparator 4.

速度演算計算機“lは、血流の速度を演算検出し、方向
が誤っていれば、修【E処理を行ない、ドプラ分析及び
最高血流速度を検出することを特徴とする。そのため、
まず、位相比較器4では90°位相の異なる二つの参照
信号α、α′との混合及び低域フィルタ処理の後、低周
波の出力信号はA/D変換器5にてディジタル信号に変
換され、複素数の位相信号■、として速度演算計算機7
に人力される。
The velocity calculation calculator ``1'' is characterized by calculating and detecting the velocity of blood flow, and if the direction is wrong, performing correction [E processing], performing Doppler analysis, and detecting the maximum blood flow velocity.Therefore,
First, in the phase comparator 4, the low frequency output signal is mixed with two reference signals α, α' having a 90° phase difference and low-pass filtered, and then the low frequency output signal is converted into a digital signal in the A/D converter 5. , complex number phase signal ■, speed calculation calculator 7
is man-powered.

Vn=exρ(jen) ただし、Anは振幅、Onは位相である。Vn=exρ(jen) However, An is the amplitude and On is the phase.

第3図は、速度演算計算機′lにおける、血流速要につ
いてのPADフローチャー1〜を、J<シた。第3図に
より、速度演算計算機7の処理の概要を説明する。
FIG. 3 shows the PAD flowcharts 1 to 1 regarding blood flow velocity in the velocity calculation calculator 'l. An overview of the processing of the speed calculation computer 7 will be explained with reference to FIG.

工程1のM T1フィルタは位相信号をバイパスフィル
タし血流信号を血管壁の動きによる低周波信号から分離
する。工程2はJ′ごとに繰返し送波し血流からの反射
4m号から得た複索位相イト1号V□及び−時刻前の複
素位相信号V n −1とから位相j1.・八〇。を検
出し、バケット内で11L均位相差Δθ1を得る。工程
3は全区間(および数秒)の平均位相差へ01 をある
小時間区間(およそ5ミリ秒)の八〇+(i = 1 
、20)に分割した後、折線で近似する。そこで各小区
間ごとのΔθ1の変動を、直線で近似する。その近似曲
線のイイ(き、及び直線の始点と終点の座標(時刻、位
相i・々)を求め記憶する。
The M T1 filter in step 1 bypass filters the phase signal and separates the blood flow signal from the low frequency signal due to the movement of the blood vessel wall. In step 2, waves are repeatedly transmitted every J', and the phase j1.・Eighty. is detected, and an 11L average phase difference Δθ1 is obtained within the bucket. Step 3 converts 01 to the average phase difference of the whole interval (and several seconds) to 80 + (i = 1) of a certain small time interval (approximately 5 milliseconds).
, 20), and then approximated by broken lines. Therefore, the variation in Δθ1 for each small section is approximated by a straight line. Find and store the coordinates (time, phase i, etc.) of the approximate curve and the starting and ending points of the straight line.

第2図aはおよそ1秒間のドプラ弁柄によイ)ノじドプ
ラ分析波形であり、血流速度か速い(大きい)ため正し
く測定できず、折り返しを起こしている(方向と速度を
間違う)例を)1< L/ている。
Figure 2a shows the Doppler analysis waveform of the Doppler valve for about 1 second.The blood flow velocity is fast (large), so it cannot be measured correctly, and it is folded back (the direction and velocity are wrong). For example) 1<L/.

第2図すは近似折線ドプラ波形である。F’ ET分析
では、元ドプラ分析波形として、平均周波数を使用する
。説明には自己相関法による短時間分析ドプラ波形を用
いている。
Figure 2 shows an approximate broken line Doppler waveform. In F' ET analysis, the average frequency is used as the original Doppler analysis waveform. The explanation uses short-time analysis Doppler waveforms using the autocorrelation method.

工程4は得られた直線に2πの倍数を加算あるいは減算
することにより近似折線群を生成する。
Step 4 generates a group of approximate broken lines by adding or subtracting a multiple of 2π to the obtained straight line.

工程すは近似折線群から切断点(折り返し)のない折線
を選択する。第2図C近似折線群では、切断点(折り返
し)のない折線は、この時間区In+では、候補はNo
、(1)〜(12)の12本である。立上り部分(区間
A)では、候補はNo、(])〜(7)の7本あること
が分かる。立ち下がり部分(区間B)では、3本存在す
る。結局、連続している折線は、No、(3)の−本で
あり、工程5により、選択される。
The process selects a polygon line without a cutting point (folding) from the group of approximate polygon lines. In the approximate broken line group shown in Fig. 2C, the broken line without a cutting point (turnback) is a candidate for No.
, (1) to (12). It can be seen that in the rising portion (section A), there are seven candidates, No., (]) to (7). In the falling part (section B), there are three lines. In the end, the continuous broken lines are No. (3), and are selected in step 5.

工程6はメモリーから対ノ、bする元ドプラ波形データ
を読みだして位相差を復元する。第2図dは近似折線群
に対応する冗ドプラ波形群である。第2図eは復元され
た位相差ずなわち推定されたドプラ変化波形の予想図で
あり、折り返しは消失す(l) る。
Step 6 is to read out the original Doppler waveform data from the memory and restore the phase difference. FIG. 2d is a redundant Doppler waveform group corresponding to the approximate broken line group. FIG. 2e is a predicted diagram of the restored phase difference, that is, the estimated Doppler change waveform, and the aliasing disappears (l).

表示装hq、10には、第2図にボした各ドブフ分析図
が操作卓8の指示に沿い制御装置9を介して表示される
。特に指、J(が無ければ、第2図aの)6ドプラ分析
図及び同図eの推定ドプラ分析図か表示される。血流速
度での表片くを望むときは、操作卓8の指示に従い、制
御装置i’(9を介し位相差を血流速度に変換する。こ
の変換は位相差Δ&1パルス送波間隔゛1゛で除算する
ことで可能である。。
On the display device hq, 10, each Debuch analysis diagram shown in FIG. In particular, the finger, J (if there is no one, the 6 Doppler analysis diagram in Figure 2a) and the estimated Doppler analysis diagram in Figure 2e are displayed. When it is desired to obtain a table in terms of blood flow velocity, the phase difference is converted into blood flow velocity via the control device i' (9) according to the instructions on the console 8. This conversion is performed using the phase difference Δ & 1 pulse transmission interval This is possible by dividing by .

■=八へ / k T ただし、k=4π/λ、λは送波パルスの波長である。■=to 8/k T However, k=4π/λ, λ is the wavelength of the transmitted pulse.

その際は、同時に最高血流速度V、d8が検出され表示
装h′10に表示される。
At that time, the maximum blood flow velocity V, d8 is simultaneously detected and displayed on the display h'10.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、本発明によれば、物体により反射され
た超音波パルスを受波して該超8・波パルスの位相差を
検出し、位相差あろいは位相差ベクトルを加算平均した
後、該平均位相差(角度)を超音波パルスの送波間隔で
除算して周波数変動を求めることにより、前記物体の速
度を算出するバルスドブラ計測装置において、前記平均
位相差の位相差変化曲線を折線近似する手段、近似直線
に2πの倍数を加算あるいは減算することにより近似折
線群を得る手段、近似折線群から折り返しの無い折線を
複数の候補から一本選択する手段及び前記近似折線に対
応する位相差変化曲線を再生する・手段を設けたので、
折り返しによる誤差を低減する表示を可能とするパルス
ドプラ計測装置を実現できる効果が有る。
As described above, according to the present invention, an ultrasonic pulse reflected by an object is received, the phase difference of the ultrasonic wave pulse is detected, and the phase difference or the phase difference vector is added and averaged. , in a Vals Dobra measurement device that calculates the speed of the object by dividing the average phase difference (angle) by the transmission interval of ultrasonic pulses to find the frequency fluctuation, the phase difference change curve of the average phase difference is plotted as a polygonal line. means for approximating, means for obtaining a group of approximate broken lines by adding or subtracting a multiple of 2π from the approximate straight line, means for selecting one broken line without folding from a plurality of candidates from the group of approximate broken lines, and a position corresponding to the approximate broken line. Since we have provided a means to reproduce the phase difference change curve,
This has the effect of realizing a pulsed Doppler measuring device that enables display that reduces errors due to aliasing.

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

第1図は本発明の一実施例の装置構成をボすブロック図
、第2図aは本発明の実施例の冗ドプラ波形図、第2図
すは近似折線波形図、第2図Cは近似折線群、第2図d
は近似折線群に対応する元ドプラ波形群、そして第2図
eは推定されたドプラ変化波形の予測図、第3図は本発
明の実施例の信号処理方法を示すフローチャートである
。 1・・・超音波プローブ、2・・・送波回路、3・・・
受波回路、4・・・位相比較器、b・・・A/IJ変換
器、6・・・対象物体、′l・・・速度演算計算機(折
り返しアルゴリズム)、8・・・操作卓、9・・・制御
部、1(ン・・・表、1<装(■0) 第
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. Approximate broken line group, Figure 2d
is the original Doppler waveform group corresponding to the approximate broken line group, FIG. 2e is a prediction diagram of the estimated Doppler change waveform, and FIG. 3 is a flowchart showing the signal processing method according to the embodiment of the present invention. 1... Ultrasonic probe, 2... Transmission circuit, 3...
Receiving circuit, 4... Phase comparator, b... A/IJ converter, 6... Target object, 'l... Velocity calculation calculator (folding algorithm), 8... Operation console, 9 ...Control unit, 1 (N...Table, 1<Installation (■0) No.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、物体により反射された超音波パルスを受波して該超
音波パルスの位相差を検出し、位相差あるいは位相差ベ
クトルを加算平均した後、該平均位相差(角度)を超音
波パルスの送波間隔で除算して周波数変動を求めること
により、前記物体の速度を算出するパルスドプラ計測装
置において、前記平均位相差の位相差変化曲線を折線近
似する手段、近似直線に2πの倍数を加算あるいは減算
することにより近似折線群を得る手段、近似折線群から
折り返しの無い折線を複数の候補から一本選択する手段
及び前記近似折線に対応する位相差変化曲線を再生する
手段とからなることを特徴とするパルスドプラ計測装置
1. Receive the ultrasonic pulse reflected by an object, detect the phase difference of the ultrasonic pulse, add and average the phase difference or phase difference vector, and then calculate the average phase difference (angle) of the ultrasonic pulse. In a pulsed Doppler measurement device that calculates the speed of the object by dividing by the transmission interval to find the frequency fluctuation, means for approximating the phase difference change curve of the average phase difference as a broken line, adding a multiple of 2π to the approximate straight line, or The apparatus is characterized by comprising means for obtaining a group of approximate broken lines by subtraction, means for selecting one of a plurality of candidates for a broken line without folding from the group of approximate broken lines, and means for reproducing a phase difference change curve corresponding to the approximate broken line. Pulsed Doppler measurement device.
JP1023834A 1989-02-03 1989-02-03 Pulsed Doppler measurement device Pending JPH02203849A (en)

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JP1023834A JPH02203849A (en) 1989-02-03 1989-02-03 Pulsed Doppler measurement device

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JP1023834A JPH02203849A (en) 1989-02-03 1989-02-03 Pulsed Doppler measurement device

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JP (1) JPH02203849A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215816A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Shibaura Institute Of Technology Pulse Doppler measurement device, method and program thereof
CN102200457A (en) * 2010-03-26 2011-09-28 河南新天科技股份有限公司 Ultrasonic flow detection circuit
JP2013212308A (en) * 2012-04-03 2013-10-17 Hitachi Aloka Medical Ltd Ultrasound diagnostic apparatus
CN108020282A (en) * 2017-12-07 2018-05-11 合肥工业大学 Coriolis mass flowmeter signal processing method based on complex coefficient filtering

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007215816A (en) * 2006-02-17 2007-08-30 Shibaura Institute Of Technology Pulse Doppler measurement device, method and program thereof
CN102200457A (en) * 2010-03-26 2011-09-28 河南新天科技股份有限公司 Ultrasonic flow detection circuit
CN102200457B (en) 2010-03-26 2012-09-05 河南新天科技股份有限公司 Ultrasonic flow detection circuit
JP2013212308A (en) * 2012-04-03 2013-10-17 Hitachi Aloka Medical Ltd Ultrasound diagnostic apparatus
CN108020282A (en) * 2017-12-07 2018-05-11 合肥工业大学 Coriolis mass flowmeter signal processing method based on complex coefficient filtering

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